Войти
HEPA-фильтр с функциональным описанием Высокоэффективный воздушный фильтр для твердых частиц ( HEPA ), также известный как высокоэффективное поглощение твердых частиц и высокоэффективное улавливание твердых частиц, является стандартом эффективности воздушного фильтра.
фильтров. соответствие стандарту HEPA должно соответствовать определенным уровням эффективности. Общие стандарты требуют, чтобы воздушный фильтр HEPA удалял из проходящего воздуха не менее 99,95% (европейский стандарт) или 99,97% (ASME, US DOE ) частиц, диаметр которых равен 0,3 мкм ; с увеличением эффективности фильтрации для диаметров частиц как меньше, так и больше 0,3 мкм.
HEPA был коммерциализирован в 1950-х годах, и первоначальный термин стал зарегистрированным товарным знаком , а позже общий термин для высокоэффективных фильтров. Фильтры HEPA используются в приложениях, требующих контроля загрязнения, таких как производство дисководов, медицинских устройств, полупроводников, ядерной, пищевой и фармацевтической продукции, а также в больницах, домах и транспортных средствах.
Четыре механизма сбора первичного фильтра: диффузия, перехват, инерционное воздействие и электростатическое притяжение 
Классическая кривая эффективности улавливания с механизмами улавливания фильтра Фильтры HEPA состоят из мата из случайно расположенных волокон. Волокна обычно состоят из стекловолокна с диаметром от 0,5 до 2,0 микрометров. Ключевыми факторами, влияющими на его функции, являются диаметр волокна, толщина фильтра и скорость лица. Воздушное пространство между волокнами НЕРА-фильтра обычно намного больше 0,3 мкм. В отличие от сит сит или мембранных фильтров, в которых могут проходить частицы размером меньше отверстий или пор, фильтры HEPA предназначены для работы с различными размерами частиц. Эти частицы захватываются (они прилипают к волокну) за счет комбинации следующих трех механизмов:
Диффузия преобладает с размером частиц менее 0,1 мкм, в то время как столкновение и задержка преобладают при размере частиц более 0,4 мкм. Между ними, около размера наиболее проникающих частиц (MPPS) 0,21 мкм, и диффузия, и задержка сравнительно неэффективны. Поскольку это самое слабое место в характеристиках фильтра, в спецификациях HEPA для классификации фильтра используется задержка частиц этого размера (0,3 мкм). Однако возможно, что частицы размером меньше MPPS не будут иметь более высокую эффективность фильтрации, чем MPPS. Это связано с тем, что эти частицы могут действовать как центры зародышеобразования для большей части конденсации и образовывать частицы около MPPS.
Фильтры HEPA предназначены для эффективного улавливания очень мелких частиц, но они не отфильтровывают газы и молекулы запаха. Обстоятельства, требующие фильтрации летучих органических соединений, химических паров или запахов сигарет, домашних животных или метеоризма, требуют использования активированного угля (древесного угля) или другого типа фильтра вместо или в дополнение к фильтру HEPA. Фильтры из углеродной ткани, которые, как утверждается, во много раз более эффективны, чем гранулированный активированный уголь при адсорбции газообразных загрязнителей, известны как высокоэффективные газовые адсорбционные фильтры (HEGA) и были первоначально разработаны британскими военными в качестве защиты от химического оружия.
Карманный фильтр HEPA может использоваться вместе с фильтром предварительной очистки (обычно активированным углем) для увеличения срок службы более дорогого HEPA-фильтра. В такой установке первая стадия процесса фильтрации состоит из предварительного фильтра, который удаляет большую часть более крупных частиц пыли, волос, PM10 и пыльцы из воздуха. Высококачественный HEPA-фильтр второй ступени удаляет более мелкие частицы, выходящие из фильтра предварительной очистки. Это распространено в вентиляционных установках.
Переносной блок фильтрации HEPA, используемый для очистки воздуха после пожара или во время производственных процессов 
Среда воспроизведения Цвет после использования фильтра HEPA в в очень загрязненном городе фильтры HEPA, как определено в стандарте Министерства энергетики США (DOE), принятом в большинстве американских промышленных предприятий, удаляют не менее 99,97% частиц в воздухе 0,3 микрометры (мкм) в диаметре. Минимальное сопротивление фильтра воздушному потоку, или перепад давления, обычно составляет около 300 паскалей (0,044 фунта на квадратный дюйм) при его номинальном объемном расходе.
Спецификация, используемая в Европейском Союзе : Европейский стандарт EN 1822-1: 2009 определяет несколько классов HEPA-фильтров по их удержанию при заданном размере частиц с наибольшей проницаемостью (MPPS). Усредненная эффективность фильтра называется «общей», а эффективность в определенной точке - «локальной»:
| класс HEPA | удержание (усредненное) | удержание (пятно) |
|---|---|---|
| E10 | >85% | - |
| E11 | >95% | - |
| E12 | >99.5% | - |
| H13 | >99,95% | >99,75% |
| H14 | >99.995% | >99,975% |
| U15 | >99,9995% | >99,9975% |
| U16 | >99.99995% | >99.99975% |
| U17 | >99.999995% | >99.9999% |
См. Также различные классы для воздушных фильтров для сравнения.
Сегодня рейтинг HEPA-фильтра применим к любому высокоэффективному воздушному фильтру, который может соответствовать минимальным стандартам эффективности фильтра, и эквивалентен более позднему Национальному институту безопасности и гигиены труда Рейтинг N100 для респираторных фильтров. Министерство энергетики США (DOE) предъявляет особые требования к фильтрам HEPA в приложениях, регулируемых DOE.
Некоторые компании используют маркетинговый термин, известный как «True HEPA», чтобы дать потребителям уверенность в том, что их воздушные фильтры соответствуют стандарту HEPA, хотя этот термин не имеет юридического или научного значения. Продукты, которые продаются как «HEPA-типа», «HEPA-подобные», «HEPA-style» или «99% HEPA», не соответствуют стандарту HEPA и, возможно, не были протестированы в независимых лабораториях. Хотя такие фильтры могут быть достаточно близки к стандартам HEPA, другие отстают от них.
Фильтрация HEPA работает механически, в отличие от ионной и озоновой фильтрации, в которых используются отрицательные ионы и озон соответственно. Таким образом, шансы потенциальных легочных побочных эффектов, таких как астма и аллергия, намного ниже с очистителями HEPA. Чтобы убедиться, что HEPA-фильтр работает эффективно, его следует проверять и менять не реже одного раза в шесть месяцев в коммерческих условиях. В жилых помещениях их можно менять каждые два-три года. Несвоевременная замена HEPA-фильтра приведет к нагрузке на машину или систему и неправильному удалению частиц из воздуха.
Персонал больницы моделирует питаемый воздухом -очищающий респиратор (PAPR), снабженный фильтром HEPA, используемый для защиты от переносимых по воздуху или аэрозольных патогенов, таких как туберкулез Фильтры HEPA имеют решающее значение для предотвращения распространения переносимые по воздуху бактериальные и вирусные организмы и, следовательно, инфекции. Как правило, системы фильтрации HEPA для медицинского применения также включают блоки или панели с высокоэнергетическим ультрафиолетовым светом или панели с антимикробным покрытием для уничтожения живых бактерий и вирусов, захваченных фильтрующими средами. Некоторые из высоко оцененных блоков HEPA имеют рейтинг эффективности 99,995%, что обеспечивает очень высокий уровень защиты от передачи болезней, передающихся по воздуху,.
Оригинальный фильтр HEPA для пылесосов Philips серии FC87xx Многие пылесосы также используют фильтры HEPA как часть своих систем фильтрации. Это полезно для людей, страдающих астмой и аллергией, поскольку HEPA-фильтр задерживает мелкие частицы (такие как пыльца и пылевой клещ кал ), которые вызывают симптомы аллергии и астмы. Чтобы фильтр HEPA в пылесосе был эффективным, пылесос должен быть спроектирован так, чтобы весь воздух, всасываемый в машину, выходил через фильтр, и воздух не просачивался через него. Это часто называют «запечатанным HEPA» или иногда более расплывчатым «истинным HEPA». Пылесосы с надписью «HEPA» могут иметь фильтр HEPA, но не весь воздух обязательно проходит через него. Наконец, фильтры для пылесосов, продаваемые как «HEPA-подобные», обычно используют фильтр, конструкция которого аналогична HEPA, но без эффективности фильтрации. Из-за дополнительной плотности настоящего HEPA-фильтра пылесосам HEPA требуются более мощные двигатели для обеспечения необходимой мощности очистки.
Некоторые новые модели заявляют, что они лучше, чем предыдущие, с включением «моющихся» фильтров. Как правило, моющиеся фильтры HEPA дороги. Высококачественный фильтр HEPA, улавливающий 99,97% частиц пыли диаметром 0,3 микрона. Для сравнения: диаметр человеческого волоса составляет от 50 до 150 микрон. Итак, настоящий HEPA-фильтр эффективно улавливает частицы, которые в несколько сотен раз меньше ширины человеческого волоса. Некоторые производители заявляют о стандартах фильтров, таких как «HEPA 4», не объясняя их смысл. Это относится к их рейтингу минимального отчетного значения эффективности (MERV). Эти рейтинги используются для оценки способности фильтра воздухоочистителя удалять пыль из воздуха, проходящего через фильтр. MERV - это стандарт, используемый для измерения общей эффективности фильтра. Шкала MERV варьируется от 1 до 20 и измеряет способность фильтра удалять частицы размером от 10 до 0,3 микрометра. Фильтры с более высокими показателями не только удаляют из воздуха больше частиц, но и более мелкие.
Воспроизведение медиа Эффект HEPA-фильтра внутри дома Система HVAC : без (OUTdoor) и с фильтром (INdoor) Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха (HVAC ) - это технология обеспечения комфорта в помещениях и транспортных средствах, использование воздушного фильтра для удаления загрязнений снаружи и внутри (дым, вирусы, порошки...). Фильтр HEPA очень полезен в загрязненных городах для поддержания здоровья.
Современные авиалайнеры используют фильтры HEPA, чтобы уменьшить распространение переносимых по воздуху патогенов в рециркуляционном воздухе. Критики выразили обеспокоенность по поводу эффективности и состояния ремонта систем фильтрации воздуха, поскольку они считают, что большая часть воздуха в салоне самолета рециркулируется. Фактически, почти весь воздух в воздушном судне под давлением вводится извне, циркулирует по кабине и затем выпускается через выпускные клапаны в задней части самолета. Около 40 процентов воздуха в салоне проходит через HEPA-фильтр, а остальные 60 процентов поступают извне. Сертифицированные воздушные фильтры блокируют и улавливают 99,97% частиц в воздухе.
В 2016 году было объявлено, что Tesla Model X будет иметь первый в мире HEPA- сорт фильтра. После выпуска Model X компания Tesla обновила Model S, добавив дополнительный воздушный фильтр HEPA.
Идея разработки HEPA фильтр родился из противогазов, которые носили солдаты, сражавшиеся во время Второй мировой войны. Кусок бумаги, вставленный в немецкий противогаз, имел удивительно высокую эффективность улавливания химического дыма. Химический корпус британской армии продублировал это и начал производить его в больших количествах для своих собственных противогазов. Им требовалось другое решение для оперативного штаба, где индивидуальные противогазы были непрактичны. Армейский химический корпус разработал комбинированный механический вентилятор и устройство очистки воздуха, в котором использовалась целлюлозно-асбестовая бумага в форме глубоких складок с прокладками между складками. Он был назван «абсолютным» воздушным фильтром и заложил основу для дальнейших исследований по разработке HEPA-фильтра.
Следующая фаза HEPA-фильтра была разработана в 1940-х годах и использовалась в Манхэттенский проект по предотвращению распространения переносимых по воздуху радиоактивных загрязнителей. Химическому корпусу армии США и Комитету по исследованиям национальной обороны потребовалось разработать фильтр, пригодный для удаления радиоактивных материалов из воздуха. Армейский химический корпус попросил лауреата Нобелевской премии Ирвинга Ленгмюра порекомендовать методы тестирования фильтров и другие общие рекомендации по созданию материала для фильтрации этих радиоактивных частиц. Он определил частицы размером 0,3 микрона как «самый проникающий размер» - самый сложный и вызывающий беспокойство.
Он был коммерциализирован в 1950-х годах, и первоначальный термин стал зарегистрированным товарным знаком и позже общий термин для высокоэффективных фильтров.
На протяжении десятилетий фильтры развивались, чтобы удовлетворять все более и более высокие требования к качеству воздуха в различных высокотехнологичных отраслях, таких как аэрокосмическая, фармацевтические препараты переработка, больницы, здравоохранение, ядерное топливо, ядерная энергия и изготовление интегральных схем.
 | Викискладе есть материалы, связанные с высокоэффективным улавливанием частиц. |
