HEPA

HEPA ( High Efficiency Particulate Air eller High Efficiency Particulate Arrestance  - högeffektiv partikelretention [1] ) är en typ av högeffektivt luftfilter .  Används i dammsugare , luftreningssystem och ventilations- och luftkonditioneringssystem.

Filter av denna typ började användas på 40-talet i USA, under utvecklingen av kärnkraftsprojektet . De användes för att fånga upp radioaktiva partiklar i kärnkraftsindustrin. Ungefär samtidigt utvecklades liknande filter, kända som " Petryanov-Sokolov- filter", oberoende och började användas i Sovjetunionen .

Filtret är gjort av ett långt ark av fibröst material (fiberdiameter 0,65-6,5  mikron , avstånd mellan dem 10-40 mikron ), vikt som ett dragspel, samt ett hus med element som håller arket i vikt tillstånd.

Effektiviteten hos HEPA-filter mäts genom antalet partiklar upp till 0,06 mikron per liter luft som släpps tillbaka till miljön efter att ha passerat genom filtret. Filterklasser: HEPA 10 (50000), HEPA 11 (5000), HEPA 12 (500), HEPA 13 (50), HEPA 14 (5) [2]

I enlighet med GOST R EN 1822-1-2010 klassificeras filter av ventilations- och luftkonditioneringssystem gjorda av filtermaterial som kan elektrifiera i enlighet med tabell 1, baserat på effektivitet eller utsläppsglidning.

Klassificering av EPA-, HEPA- och ULPA-filter
Grupp
HEPA -filterkvalitet		 integralvärde, % lokalt värde, %
effektivitet glida effektivitet glida
EPA E 10 ≥ 85 ≤ 15 — —
E 11 ≥ 95 ≤ 5 — —
E 12 ≥ 99,5 ≤ 0,5 — —
HEPA H 13 ≥ 99,95 ≤ 0,05 ≥ 99,75 ≤ 0,25
H 14 ≥ 99.995 ≤ 0,005 ≥ 99,975 ≤ 0,025
ULPA U 15 ≥ 99,9995 ≤ 0,0005 ≥ 99,9975 ≤ 0,0025
U 16 ≥ 99,99995 ≤ 0,00005 ≥ 99,99975 ≤ 0,00025
U 17 ≥ 99,999995 ≤ 0,000005 ≥ 99,9999 ≤ 0,0001

Hur det fungerar

HEPA-filter bildas av ett system av komplexa fibrer. Typiskt används glasfiberfibrer med en diameter av 0,5 till 2 µm. De viktigaste faktorerna som påverkar prestandan är fiberdiameter och filtertjocklek. Luftutrymmet mellan HEPA-filterfibrerna är mycket större än 0,3 mikron.

Uppfattningen att ett filter fungerar som ett såll, där partiklar som är mindre än de största hålen kan passera genom filtret, är inte sant för HEPA-filter. Sikteffekten gäller även för HEPA-filter, men den spelar en negativ roll, vilket leder till för tidig kontaminering, minskad filtreringshastighet och till och med filterfel. Trots den extrema oönskade effekten av denna effekt är det nästan omöjligt att bli av med den.

HEPA-filter är designade för att filtrera små partiklar. Dessa partiklar fångas upp av fibrerna med hjälp av följande mekanismer [3] :

  1. Intrasslingseffekten uppstår om luftströmmen passerar nära (på ett avstånd av storleksordningen av fibertjockleken eller närmare) filterfibern. Partiklarna fastnar på fibrerna.
  2. Effekten av tröghet manifesteras för stora partiklar. På grund av den stora trögheten kan partiklar med stor diameter inte gå runt fibrerna, följa en krökt bana i luftströmmen, och fångas i en av dem. Därför fortsätter de att röra sig i en rak linje tills en direkt kollision med ett hinder. Denna effekt ökar när utrymmet mellan fibrerna minskar och luftflödeshastigheten ökar.
  3. Diffusionseffekten är kollisionen av de minsta partiklarna av föroreningar, med en diameter på mindre än 0,1 mikron, med gaspartiklar, följt av att sakta ner den första när den passerar genom filtret. Sådana partiklar börjar röra sig bort från luftflödesledningarna på avstånd som överstiger deras diameter. Detta beteende liknar Brownsk rörelse och ökar sannolikheten för att partikeln kommer att stanna permanent under inverkan av en av ovanstående mekanismer. Vid låga luftflödeshastigheter blir denna mekanism dominerande.

Diffusionsmekanismen råder vid filtrering av partiklar med diametrar mindre än 0,1 μm. Ingreppet och trögheten råder för partiklar större än 0,4 µm i diameter. Partiklar med en storlek i storleksordningen 0,2-0,3 mikron filtreras inte lika effektivt, de kallas för Most Penetrating Particle Size (MPPS) . Filterklassen bestäms av MPPS.

Anteckningar

  1. ↑ " Science and Life " 2007 nr 7, s. 97
  2. ↑ Europeisk standard EN 1822-1; engelsk  Lista över EN-standarder
  3. ↑ Allmän information.