Filtre primaire moyen et HEPA

Introduction du filtre primaire
Le filtre primaire est adapté à la filtration primaire des systèmes de climatisation et est principalement utilisé pour filtrer les particules de poussière supérieures à 5 μm. Il existe trois types de filtres primaires : à plaques, pliables et à sacs. Le cadre extérieur est en papier, en aluminium ou en fer galvanisé. Le filtre est composé de tissu non tissé, de maille en nylon, de charbon actif ou de maille métallique perforée. Le filet est composé d'un treillis métallique pulvérisé double face et d'un treillis métallique galvanisé double face.
Caractéristiques principales du filtre : faible coût, légèreté, polyvalence et structure compacte. Principalement utilisé pour : la préfiltration des systèmes de climatisation et de ventilation centralisés, la préfiltration des gros compresseurs d'air, le système de retour d'air propre, la préfiltration des filtres HEPA locaux, le filtre à air HT résistant aux hautes températures, le cadre en acier inoxydable, la résistance aux hautes températures (250-300 °C). Efficacité de filtration.
Ce filtre efficace est couramment utilisé pour la filtration primaire des systèmes de climatisation et de ventilation, ainsi que pour les systèmes de climatisation et de ventilation simples qui ne nécessitent qu'une seule étape de filtration.
Le filtre à air grossier de la série G est divisé en huit variétés, à savoir : G1, G2, G3, G4, GN (filtre à mailles en nylon), GH (filtre à mailles métalliques), GC (filtre à charbon actif), GT (filtre grossier résistant aux hautes températures HT).

Structure du filtre primaire
Le cadre extérieur du filtre est constitué d'un panneau robuste et imperméable qui maintient le média filtrant plié. Sa conception diagonale offre une grande surface filtrante et permet au filtre intérieur d'y adhérer étroitement. Le filtre est entouré d'une colle spéciale pour éviter les fuites d'air et les dommages dus à la pression du vent. Le cadre extérieur du filtre jetable en papier est généralement divisé en un cadre en papier rigide et un carton découpé haute résistance. L'élément filtrant est en fibre plissée doublée d'un treillis métallique simple face. Il présente un aspect élégant et une construction robuste. Le cadre en carton est généralement utilisé pour la fabrication de filtres non standard. Il convient à la production de filtres de toutes tailles, car il est très résistant et ne se déforme pas. Le toucher et le carton haute résistance sont utilisés pour la fabrication de filtres de taille standard, offrant une précision de spécification élevée et un faible coût esthétique. Les filtres en fibres de surface ou en fibres synthétiques importés présentent des performances égales ou supérieures à celles des filtres et des produits importés.
Le matériau filtrant est emballé dans un feutre et un carton haute résistance pliés, et sa surface au vent est augmentée. Les particules de poussière présentes dans l'air entrant sont efficacement bloquées entre les plis par le matériau filtrant. L'air propre circule uniformément de l'autre côté, assurant ainsi un flux d'air doux et uniforme à travers le filtre. Selon le matériau filtrant, la taille des particules bloquées varie de 0,5 μm à 5 μm, et l'efficacité de filtration varie.

Aperçu du filtre moyen
Le filtre à air moyen est un filtre de la série F. Il est divisé en deux types : à sac et F5, F6, F7, F8, F9. Le type sans sac comprend le filtre à effet moyen à plaque (FB), le filtre à effet moyen à séparateur (FS) et le filtre à effet moyen combiné (FV). Remarque : (F5, F6, F7, F8, F9) correspond à l'efficacité de filtration (méthode colorimétrique) : F5 : 40 à 50 %, F6 : 60 à 70 %, F7 : 75 à 85 %, F9 : 85 à 95 %.

Les filtres moyens sont utilisés dans l'industrie :
Principalement utilisé dans le système de ventilation de climatisation centrale pour la filtration intermédiaire, la purification pharmaceutique, hospitalière, électronique, alimentaire et autre purification industrielle ; peut également être utilisé comme filtration frontale de filtration HEPA pour réduire la charge à haute efficacité et prolonger sa durée de vie ; en raison de la grande surface au vent, par conséquent, la grande quantité de poussière d'air et la faible vitesse du vent sont considérées comme les meilleures structures de filtre moyen à l'heure actuelle.

Caractéristiques du filtre moyen
1. Capturez 1 à 5 µm de poussière particulaire et de divers solides en suspension.
2. Grande quantité de vent.
3. La résistance est faible.
4. Capacité élevée de rétention de la poussière.
5. Peut être utilisé à plusieurs reprises pour le nettoyage.
6. Type : sans cadre et avec cadre.
7. Matériau du filtre : tissu non tissé spécial ou fibre de verre.
8. Efficacité : 60 % à 95 % à 1 à 5 um (méthode colorimétrique).
9. Utilisez la température la plus élevée, humidité : 80 ℃, 80 %. k

Filtre HEPA) K& r$ S/ F7 Z5 X; U
Il est principalement utilisé pour collecter les particules et les solides en suspension de moins de 0,5 µm. Le filtre est constitué de papier de fibre de verre ultrafin, tandis que le papier offset, le film d'aluminium et d'autres matériaux constituent la plaque de séparation, collée sur un cadre en alliage d'aluminium. Chaque unité est testée par nano-flamme et se caractérise par une efficacité de filtration élevée, une faible résistance et une grande capacité de rétention de la poussière. Le filtre HEPA est largement utilisé dans les secteurs de l'optique, de la fabrication de cristaux liquides LCD, du biomédical, des instruments de précision, des boissons, de l'impression de circuits imprimés et d'autres industries, notamment pour la purification de l'air et la climatisation des ateliers. Les filtres HEPA et ultra-HEPA sont utilisés en salle blanche. Ils se répartissent en plusieurs catégories : séparateurs HEPA, séparateurs HEPA, filtres HEPA à flux d'air et filtres ultra-HEPA.
Il existe également trois filtres HEPA : un filtre ultra-HEPA purifiant à 99,9995 %, un filtre à air HEPA antibactérien non séparateur, qui a un effet antibactérien et empêche la pénétration des bactéries dans la salle blanche, et un filtre sous-HEPA, souvent utilisé pour les espaces de purification moins exigeants, avant d'être économique.

Principes généraux de sélection des filtres
1. Diamètre d'importation et d'exportation : En principe, le diamètre d'entrée et de sortie du filtre ne doit pas être inférieur au diamètre d'entrée de la pompe correspondante, qui est généralement cohérent avec le diamètre du tuyau d'entrée.
2. Pression nominale : Déterminez le niveau de pression du filtre en fonction de la pression la plus élevée pouvant survenir dans la conduite du filtre.
3. Choix du nombre de trous : la granulométrie des impuretés à intercepter est prise en compte, en fonction des exigences du procédé. La taille du tamis pouvant être intercepté selon les différentes spécifications est indiquée dans le tableau ci-dessous.
4. Matériau du filtre : Le matériau du filtre est généralement le même que celui de la tuyauterie de traitement raccordée. Pour différentes conditions de service, il est conseillé d'utiliser un filtre en fonte, en acier au carbone, en acier faiblement allié ou en acier inoxydable.
5. calcul de la perte de résistance du filtre : filtre à eau, dans le calcul général du débit nominal, la perte de pression est de 0,52 ~ 1,2 kPa.* j& V8 O8 t/ p$ U& p t5 q
　　　　
Filtre à fibres asymétriques HEPA
La méthode la plus courante de filtration mécanique pour le traitement des eaux usées, selon les différents supports filtrants, se divise en deux types d'équipements : la filtration sur milieu particulaire et la filtration sur fibre. La filtration sur milieu granulaire utilise principalement des matériaux filtrants granulaires tels que le sable et le gravier. Grâce à l'adsorption des particules, les pores entre les particules de sable peuvent être filtrés par la suspension solide présente dans le plan d'eau. Son avantage est la facilité de rétrolavage. Son inconvénient est sa faible vitesse de filtration, généralement inférieure à 7 m/h ; le taux d'interception est faible et la couche filtrante centrale ne couvre que la surface de la couche filtrante. Sa faible précision, de seulement 20 à 40 µm, ne convient pas à la filtration rapide des eaux usées à forte turbidité.
Le système de filtration HEPA à fibres asymétriques utilise un matériau filtrant à faisceau de fibres asymétriques. Un noyau est ajouté à ce matériau pour former le matériau filtrant à fibres et le matériau filtrant à particules. La structure spécifique du matériau filtrant permet de former rapidement un gradient de densité faible ou élevé, ce qui confère au filtre une vitesse de filtration élevée, une grande capacité d'interception et un rétrolavage aisé. Grâce à sa conception spéciale, le dosage, le mélange, la floculation et la filtration, entre autres, sont réalisés dans un réacteur. Cet équipement permet d'éliminer efficacement les matières organiques en suspension dans les eaux d'aquaculture, de réduire la DCO, l'azote ammoniacal, les nitrites, etc., et est particulièrement adapté à la filtration des matières en suspension dans l'eau de circulation des bassins de rétention.

Gamme de filtres à fibres asymétriques efficaces :
1. Traitement de l’eau en circulation en aquaculture ;
2. Eau de circulation de refroidissement et traitement de l'eau de circulation industrielle ;
3. Traitement des plans d’eau eutrophes tels que les rivières, les lacs et les paysages aquatiques familiaux ;
4. Eau récupérée.7 Q! \. h1 F# L

Mécanisme de filtre à fibres asymétriques HEPA :
Structure de filtre à fibres asymétriques
La technologie de base du filtre à fibres HEPA à gradient de densité automatique utilise un matériau filtrant à faisceau de fibres asymétriques. Une extrémité est constituée d'un câble de fibres lâches, tandis que l'autre extrémité est fixée dans un corps solide de forte densité. Lors de la filtration, cette densité est élevée. Le noyau solide contribue au compactage du câble de fibres. De plus, sa petite taille limite l'uniformité de la répartition des vides dans la section filtrante, améliorant ainsi la capacité d'encrassement du lit filtrant. Ce dernier présente les avantages suivants : porosité élevée, faible surface spécifique, taux de filtration élevé, grande capacité d'interception et grande précision de filtration. Lorsque le liquide en suspension dans l'eau traverse la surface du filtre à fibres, il est mis en suspension sous l'effet de la gravitation de Van der Waals et de l'électrolyse. L'adhérence des solides et des faisceaux de fibres est bien supérieure à celle du sable de quartz, ce qui améliore la vitesse et la précision de filtration.

Lors du lavage à contre-courant, en raison de la différence de densité entre le cœur et le filament, les fibres de la queue se dispersent et oscillent avec le flux d'eau de lavage, ce qui crée une forte force de traînée ; la collision entre les matériaux filtrants accentue également l'exposition des fibres à l'eau. La force mécanique, la forme irrégulière du matériau filtrant, provoque sa rotation sous l'action du flux d'eau de lavage et du flux d'air, et renforce la force de cisaillement mécanique du matériau filtrant pendant le lavage. La combinaison de ces forces permet l'adhérence à la fibre. Les particules solides à la surface se détachent facilement, améliorant ainsi le degré de nettoyage du matériau filtrant. Ainsi, le matériau filtrant en fibres asymétriques assure la fonction de lavage à contre-courant du matériau filtrant à particules.

La structure du lit filtrant à gradient de densité continu sur lequel la densité est dense :
Le lit filtrant, composé d'un matériau filtrant à faisceau de fibres asymétriques, exerce une résistance lorsque l'eau s'écoule à travers la couche filtrante, sous l'effet du compactage du flux. De haut en bas, la perte de charge diminue progressivement, la vitesse d'écoulement de l'eau s'accélère et le matériau filtrant se compacte. La porosité, de plus en plus élevée, diminue, formant ainsi une couche filtrante à gradient de densité continu suivant le sens d'écoulement de l'eau, formant une structure pyramidale inversée. Cette structure est très favorable à la séparation efficace des solides en suspension dans l'eau. Les particules désorbées sur le lit filtrant sont facilement piégées dans le lit filtrant du canal inférieur étroit, ce qui permet d'obtenir une vitesse de filtration élevée et uniforme, et d'améliorer la filtration. Le degré d'interception est accru pour prolonger le cycle de filtration.

Caractéristiques du filtre HEPA
1. Haute précision de filtration : le taux d'élimination des solides en suspension dans l'eau peut atteindre plus de 95 % et permet une élimination efficace des matières organiques macromoléculaires, des virus, des bactéries, des colloïdes, du fer et d'autres impuretés. Après un traitement de coagulation efficace, l'effluent est inférieur à 1 NTU lorsque l'eau d'entrée atteint 10 NTU.
2. La vitesse de filtration est rapide : généralement 40 m/h, jusqu'à 60 m/h, plus de 3 fois le filtre à sable ordinaire ;
3. Grande quantité de saleté : généralement 15 ~ 35 kg/m3, plus de 4 fois le filtre à sable ordinaire ;
4. Le taux de consommation d'eau du lavage à contre-courant est faible : la consommation d'eau du lavage à contre-courant est inférieure à 1 à 2 % de la quantité d'eau filtrée périodiquement ;
5. Faible dosage, faibles coûts d'exploitation : grâce à la structure du lit filtrant et aux caractéristiques du filtre lui-même, le dosage du floculant est de la moitié à un tiers inférieur à celui de la technologie conventionnelle. La production d'eau du cycle augmentera et les coûts d'exploitation diminueront également.
6. Faible encombrement : la même quantité d'eau, la surface est inférieure à 1/3 du filtre à sable ordinaire ;
7. Réglable. Les paramètres tels que la précision de filtration, la capacité d'interception et la résistance de filtration peuvent être ajustés selon les besoins ;
8. Le matériau filtrant est durable et a une durée de vie de plus de 20 ans. » r! O4 W5 _, _3 @7 `& W) r- g.

Processus du filtre HEPA
Le doseur de floculation permet d'ajouter un agent floculant à l'eau en circulation. L'eau brute est ensuite pressurisée par la pompe de surpression. Après agitation de l'agent floculant par la turbine de la pompe, les fines particules solides de l'eau brute sont mises en suspension et la substance colloïdale subit une réaction de microfloculation. Des flocs d'un volume supérieur à 5 microns sont générés et s'écoulent à travers la tuyauterie du système de filtration jusqu'au filtre à fibres asymétriques HEPA, où ils sont retenus par le matériau filtrant.

Le système utilise un rinçage combiné gaz-eau, l'air de rétrolavage est fourni par le ventilateur et l'eau de rétrolavage est fournie directement par l'eau du robinet. Les eaux usées du système (eaux usées de rétrolavage du filtre à fibres à gradient de densité automatique HEPA) sont rejetées dans le système de traitement des eaux usées.

Détection de fuite du filtre HEPA
Les instruments couramment utilisés pour la détection des fuites de filtres HEPA sont : le compteur de particules de poussière et le générateur d'aérosol 5C.
Compteur de particules de poussière
Il permet de mesurer la taille et le nombre de particules de poussière dans un volume d'air unitaire en environnement propre, et de détecter directement un environnement propre avec un niveau de propreté de quelques dizaines à 300 000. Compact, léger, haute précision de détection, fonctionnement simple et clair, contrôlé par microprocesseur, stockage et impression des résultats de mesure, test de propreté très pratique.

Générateur d'aérosol 5C
Le générateur d'aérosol TDA-5C produit des particules homogènes de différents diamètres. Utilisé avec un photomètre d'aérosol tel que le TDA-2G ou le TDA-2H, il fournit suffisamment de particules difficiles à analyser. Mesurez les systèmes de filtration à haute efficacité.

4. Différentes représentations de l'efficacité des filtres à air
Lorsque la concentration de poussière dans le gaz filtré est exprimée par la concentration pondérale, l'efficacité est l'efficacité de pondération ; lorsque la concentration est exprimée, l'efficacité est l'efficacité d'efficacité ; lorsque l'autre quantité physique est utilisée comme efficacité relative, l'efficacité colorimétrique ou l'efficacité de turbidité, etc.
La représentation la plus courante est l'efficacité de comptage exprimée par la concentration de particules de poussière dans le flux d'air d'entrée et de sortie du filtre.

1. En fonction du volume d'air nominal, conformément à la norme nationale GB/T14295-93 « filtre à air » et GB13554-92 « filtre à air HEPA », la plage d'efficacité des différents filtres est la suivante :
Un filtre grossier, pour les particules ≥ 5 microns, efficacité de filtration 80> E≥ 20, résistance initiale ≤ 50 Pa.
Filtre moyen, pour particules ≥1 micron, efficacité de filtration 70>E≥20, résistance initiale ≤80Pa.
Filtre HEPA, pour particules ≥1 micron, efficacité de filtration 99>E≥70, résistance initiale ≤100Pa.
Filtre sub-HEPA, pour particules ≥ 0,5 micron, efficacité de filtration E ≥ 95, résistance initiale ≤ 120 Pa.
Filtre HEPA, pour particules ≥ 0,5 micron, efficacité de filtration E ≥ 99,99, résistance initiale ≤ 220 Pa.
Filtre Ultra-HEPA, pour particules ≥0,1 micron, efficacité de filtration E≥99,999, résistance initiale ≤280Pa.

2. Étant donné que de nombreuses entreprises utilisent désormais des filtres importés et que leurs méthodes d'expression de l'efficacité sont différentes de celles en Chine, à des fins de comparaison, la relation de conversion entre elles est répertoriée comme suit :
Selon les normes européennes, le filtre grossier est divisé en quatre niveaux (G1~~G4) :
Efficacité G1 Pour une taille de particules ≥ 5,0 μm, efficacité de filtration E ≥ 20 % (correspondant à la norme américaine C1).
Efficacité G2 Pour une taille de particules ≥ 5,0 µm, efficacité de filtration 50> E ≥ 20 % (correspondant à la norme américaine C2 ~ C4).
Efficacité G3 Pour une granulométrie ≥ 5,0 μm, efficacité de filtration 70 > E ≥ 50 % (correspondant à la norme américaine L5).
Efficacité G4 Pour une granulométrie ≥ 5,0 μm, efficacité de filtration 90 > E ≥ 70 % (correspondant à la norme américaine L6).

Le filtre moyen est divisé en deux niveaux (F5~~F6) :
Efficacité F5 Pour une taille de particule ≥1,0μm, efficacité de filtration 50>E≥30% (correspondant aux normes américaines M9, M10).
Efficacité F6 Pour une taille de particule ≥1,0μm, efficacité de filtration 80>E≥50% (correspondant aux normes américaines M11, M12).

Le filtre HEPA et moyen est divisé en trois niveaux (F7~~F9) :
Efficacité F7 Pour une taille de particule ≥1,0μm, efficacité de filtration 99>E≥70% (correspondant à la norme américaine H13).
Efficacité F8 Pour une taille de particule ≥1,0μm, efficacité de filtration 90>E≥75% (correspondant à la norme américaine H14).
Efficacité F9 Pour une taille de particule ≥1,0μm, efficacité de filtration 99>E≥90% (correspondant à la norme américaine H15).

Le filtre sous-HEPA est divisé en deux niveaux (H10, H11) :
Efficacité H10 Pour une taille de particules ≥ 0,5 µm, efficacité de filtration 99> E ≥ 95 % (correspondant à la norme américaine H15).
Efficacité H11 La taille des particules est ≥ 0,5 μm et l'efficacité de filtration est de 99,9> E ≥ 99 % (correspondant à la norme américaine H16).

Le filtre HEPA est divisé en deux niveaux (H12, H13) :
Efficacité H12 Pour une taille de particules ≥ 0,5 µm, efficacité de filtration E ≥ 99,9 % (correspondant à la norme américaine H16).
Efficacité H13 Pour une taille de particules ≥ 0,5 µm, efficacité de filtration E ≥ 99,99 % (correspondant à la norme américaine H17).

5. Sélection du filtre à air HEPA primaire/moyen
Le filtre à air doit être configuré en fonction des exigences de performance des différentes situations, déterminées par le choix du filtre primaire, du filtre intermédiaire et du filtre HEPA. Quatre caractéristiques principales caractérisent le filtre à air d'évaluation :
1. vitesse de filtration de l'air
2. efficacité de la filtration de l'air
3. résistance du filtre à air
4. capacité de rétention de la poussière du filtre à air

Par conséquent, lors de la sélection du filtre à air initial/moyen/HEPA, les quatre paramètres de performance doivent également être sélectionnés en conséquence.
1. Utilisez un filtre avec une grande surface de filtration.
Plus la surface de filtration est grande, plus le débit de filtration et la résistance du filtre sont faibles. Dans certaines conditions de construction du filtre, c'est le volume d'air nominal qui reflète le débit de filtration. À section transversale égale, il est souhaitable que plus le volume d'air nominal autorisé est important, et plus il est faible, plus l'efficacité et la résistance sont faibles. Parallèlement, l'augmentation de la surface de filtration est le moyen le plus efficace de prolonger la durée de vie du filtre. L'expérience montre que pour des filtres de même structure et de même matériau, la résistance finale est déterminée, ce qui augmente la surface du filtre de 50 % et prolonge sa durée de vie de 70 à 80 % [16]. Cependant, compte tenu de l'augmentation de la surface de filtration, la structure et les conditions d'utilisation du filtre doivent également être prises en compte.

②Détermination raisonnable de l’efficacité du filtre à tous les niveaux.
Lors de la conception d'un climatiseur, il est essentiel de déterminer l'efficacité du filtre final en fonction des besoins réels, puis de sélectionner le préfiltre de protection. Pour une efficacité optimale de chaque niveau de filtration, il est conseillé d'utiliser et de configurer la granulométrie optimale de chaque filtre, qu'il soit à efficacité grossière ou moyenne. Le choix du préfiltre doit tenir compte de facteurs tels que l'environnement d'utilisation, le coût des pièces détachées, la consommation d'énergie de fonctionnement, les coûts de maintenance, etc. La figure 1 illustre l'efficacité de filtration minimale des filtres à air, avec différents niveaux d'efficacité et différentes tailles de particules de poussière. Elle correspond généralement à l'efficacité d'un filtre neuf sans électricité statique. Par ailleurs, la configuration du filtre de climatisation de confort doit être différente de celle du système de climatisation purifiant, et des exigences différentes doivent être imposées quant à son installation et à la prévention des fuites.

③La résistance du filtre se compose principalement de la résistance du matériau filtrant et de sa résistance structurelle. La résistance aux cendres du filtre augmente et, lorsqu'elle atteint une certaine valeur, le filtre est mis au rebut. La résistance finale est directement liée à la durée de vie du filtre, aux variations du volume d'air du système et à sa consommation énergétique. Les filtres à faible efficacité utilisent souvent des matériaux à fibres grossières d'un diamètre supérieur à 10/., tm. L'espace entre les fibres est important. Une résistance excessive peut entraîner la projection des cendres sur le filtre et provoquer une pollution secondaire. À ce stade, la résistance n'augmente pas et l'efficacité de filtration est nulle. Par conséquent, la valeur de résistance finale du filtre en dessous de G4 doit être strictement limitée.

④La capacité de rétention de poussière du filtre est un indicateur direct de sa durée de vie. En cas d'accumulation de poussière, un filtre peu efficace est plus susceptible de présenter une efficacité initiale croissante puis décroissante. La plupart des filtres utilisés dans les systèmes de climatisation centrale de confort sont jetables ; ils ne sont tout simplement pas nettoyables ou leur nettoyage est peu rentable.