HEPA对什么最有效?
很多朋友有一个认识上的误区,那就是越大体积的颗粒物HEPA的去除能力越强,其实不然,HEPA是依靠细颗粒物与固体之间的范德华力进行工作的,因此它对于0.5微米以上和0.1微米以下的颗粒物的过滤效率很好,由于0.1微米的颗粒做布朗运动,粒子越小,布朗运动就越强烈,被撞击的次数就越多,吸附效果就好,而0.5微米以上的颗粒做惯性运动,质量越大,惯性越大,所以过滤效果就好。相比较而言直径为0.1-0.3微米的颗粒物反而成了HEPA的去除难点。
注:分子间作用力指存在于分子(molecule)与分子之间或惰性气体(noble gas)原子(atom)间的作用力,又称范德华力(van der waals),具有加和性属于次级键。
1:筛效应
当介质组成(纤维、筛孔、波纹金属等)之间的缺口尺寸小于粒子直径时,过滤器经过设计捕捉这些颗粒。这种原理广泛应用于大多数过滤器设计中,完全取决于颗粒的直径大小、介质间距和介质密度。
2:惯性效应
利用空气方向的快速变化和惯性原理将大量(粒子)从气流中分离出来。处于某个速度的微粒子趋向于保持这种速度,并保持相同的方向继续前进。如果过程粒子浓度很高,一般应用这种原理。并且,在很多情况下,预过滤器模式和更高效的终过滤器均采用这种原理。
3:拦截效应
为了实现拦截,一个粒子必须从一个纤维半径距离内进入。颗粒因此与纤维接触并附着其中。拦截原理与嵌入原理相比,不同之处在于被拦截的颗粒较小,且其惯性不能足够使颗粒继续直线运行。因此随空气流动直至与纤维接触。
4:扩散效应:
小于1μm的尘埃不随气流运动,而是因空气分子的撞击做“布朗运动”。如果撞击在过滤纤维上就被捕获。所以,粒子越小,布朗运动越剧烈,过滤效果越好。
所以,HEPA滤网并不像筛子一样,当粒子小于1μm的时候,越小还越容易去除。反而是那些不大不小的粒子,特别是0.3μm的粒子最难去除。这也解释了第一段的这句话“滤网的标准由美国能源部设定,对粒径在0.3μm的粒子, 过滤效果约为DOP 99.97%以上。”