各種空氣過(guò)濾器標(biāo)準(zhǔn)中容塵量的對(duì)比分析

目前，空氣過(guò)濾器在空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越多，使用壽命是人們?cè)谶x擇空氣過(guò)濾器時(shí)關(guān)心的指標(biāo)之一。但在實(shí)際中很難預(yù)知空氣過(guò)濾器的使用壽命，因此通常采用容塵量來(lái)評(píng)價(jià)它。容塵量只能定性而不能定量反映空氣過(guò)濾器的實(shí)際容納粉塵的重量，同時(shí)只有試驗(yàn)條件和方法都相同時(shí)，才能根據(jù)容塵量數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)不同過(guò)濾器壽命的長(zhǎng)短［1］。
　　由于種種原因，在過(guò)去十幾年，全國(guó)所有的專業(yè)試驗(yàn)室和過(guò)濾器廠商很少進(jìn)行容塵量的測(cè)試試驗(yàn)。目前JG／T22-1999《一般通風(fēng)用空氣過(guò)濾器性能試驗(yàn)方法》［2］這一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在修訂中，容塵量測(cè)試方法是修訂的重點(diǎn)內(nèi)容之一。本文結(jié)合JG／T22-1999、美國(guó) ANSI／ASHRAE52.1-1992［3］、歐洲EN779：2002［4］、日本JISB9908：2001［5］等四個(gè)在空氣過(guò)濾器性能試驗(yàn)方法中比較有代表性的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)容塵量的定義和試驗(yàn)方法進(jìn)行介紹和對(duì)比分析，以助于國(guó)標(biāo)的修訂工作。
　　1.各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中的容塵量介紹
　　在JG／T22-1999中，容塵量的定義是：受試過(guò)濾器在達(dá)到試驗(yàn)的終止條件前所攔截的人工塵總量，它由人工塵的發(fā)塵總質(zhì)量乘于受試過(guò)濾器平均計(jì)重效率計(jì)算得到；容塵量的試驗(yàn)方法是：通過(guò)發(fā)塵裝置把一定量的人工塵發(fā)送到裝有受試過(guò)濾器和末端過(guò)濾器（一般是過(guò)濾器）的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)風(fēng)道中，直到人工塵發(fā)送完之后，拆下受試過(guò)濾器和末端過(guò)濾器，分別稱重，得出其質(zhì)量變化量，從而計(jì)算出受試過(guò)濾器計(jì)重效率，重復(fù)進(jìn)行上述步驟直至受試過(guò)濾器達(dá)到終阻力值，然后求出整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程的平均計(jì)重效率，zui后由平均計(jì)重效率乘于總發(fā)塵量得到受試過(guò)濾器的容塵量。
　　EN779：2002對(duì)容塵量的定義和容塵量的試驗(yàn)方法與JG／T22-1999幾乎一致；ANSI／ASHRAE52.1-1992則只在容塵量試驗(yàn)的終止條件方面與JG／T22-1999有所不同，其它內(nèi)容也是一致的；而JISB9908：2001除了容塵量試驗(yàn)的終止條件和計(jì)算方法不太相同外，其它也和JG／T22-1999的內(nèi)容大同小異。所以各標(biāo)準(zhǔn)的容塵量測(cè)試方法主要是試驗(yàn)終止條件和計(jì)算方法存在一些區(qū)別。表1列出了各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的容塵量試驗(yàn)終止條件和計(jì)算方法。
　　2.容塵量試驗(yàn)的終止條件
　　從表1可以看出，四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)終止都有以達(dá)到終阻力為判斷依據(jù)這一條件，并且JG／T22-1999和EN779：2002僅用這一個(gè)判斷條件，而ANSI／ASHRAE52.1-1992和JISB9908：2001還采用計(jì)重效率的降低來(lái)判斷試驗(yàn)終止與否。
　　2.1 以終阻力作為試驗(yàn)的終止條件
　　對(duì)于大多數(shù)過(guò)濾器，其阻力一般是只升不降。這種情況下，就可以直接采用達(dá)到終阻力與否來(lái)判斷容塵量試驗(yàn)是否終止，此時(shí)，容塵量多少與終阻力大小密切相關(guān)，試驗(yàn)終阻力定的越高，得到的容塵量數(shù)值就越大。
　　終阻力的確定主要有兩種情況：1）初阻力的2倍；2）由生產(chǎn)廠家推薦。過(guò)濾器由于其構(gòu)造和種類不同，有的初阻力很低，此時(shí)若以2倍的初阻力作為終阻力，對(duì)于這些過(guò)濾器顯然是不公平；若是僅由生產(chǎn)廠家推薦終阻力，很可能造成不同生產(chǎn)廠家同一級(jí)別的過(guò)濾器的終阻力不相同，這樣各個(gè)產(chǎn)家的容塵量就沒(méi)有可比性，從而會(huì)給消費(fèi)者在選擇過(guò)濾器時(shí)帶來(lái)麻煩。因此，為了使過(guò)濾器的容塵量指標(biāo)更為合理和規(guī)范，可以考慮將終阻力值統(tǒng)一化，一種級(jí)別的過(guò)濾器對(duì)應(yīng)一個(gè)或者一定范圍終阻力值，文獻(xiàn)6經(jīng)過(guò)分析和總結(jié)，給出了一些建議終阻力（表2），值得參考。
　　2.2 以計(jì)重效率的降低作為試驗(yàn)的終止條件
　  對(duì)于用蓬松的粗纖維材料制成的低效率過(guò)濾器，由于濾料較為稀疏，積的塵粒較粗較多，過(guò)濾器的阻力增加到一定值后，積塵層被穿透和塵粒從積塵層上反彈脫落、二次揚(yáng)塵，從而造成過(guò)濾器阻力不升反降。這種情況下，判斷試驗(yàn)的終止條件必須采用計(jì)重效率的降低來(lái)判斷，即 ANSI／ASHRAE52.1-1992中的條件b）和條件c）或者JISB9908：2001中的條件b），而JG／T22-1999和 EN779：2002則沒(méi)有這方面的規(guī)定。顯然，JG／T22-1999作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在這一方面規(guī)定是不夠完善的，因此在修訂時(shí)有必要相應(yīng)增加這一方面的內(nèi)容。
　　3.容塵量的計(jì)算方法
　　由表1可知，JG／T22-1999、ASHRAE52.1-1992和EN779：2002的容塵量計(jì)算方法是一樣的，都是將人工塵發(fā)塵總質(zhì)量與受試過(guò)濾器平均計(jì)重效率的乘積值記為容塵量；JISB9908：2001則是通過(guò)直接稱重受試過(guò)濾器或者末端過(guò)濾器而得出容塵量。
　　根據(jù)JG／T22-1999、ASHRAE52.1-1992和EN779：2002等標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方法，要得到容塵量的數(shù)值必須先求出平均計(jì)重效率，然而平均計(jì)重效率只是用于粗效過(guò)濾器的分級(jí)評(píng)定，它對(duì)于中效和過(guò)濾器沒(méi)有什么實(shí)際意義。而JISB9908：2001的計(jì)算方法就比較簡(jiǎn)單方便，并且更能直觀反映過(guò)濾器的容塵量。因此，在標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)可以考慮采用JISB9908：2001的計(jì)算方法，直接稱重試驗(yàn)前后受試過(guò)濾器的重量，它們的差值就取為容塵量值。
　　4.結(jié)束語(yǔ)
　　4.1 在容塵量試驗(yàn)的終止條件方面，JG／T22-1999不僅對(duì)終阻力值的確定模糊不清，而且所列條件不夠全面，在標(biāo)準(zhǔn)修訂過(guò)程中應(yīng)考慮加予改進(jìn)。
　　4.2 JISB9908：2001的容塵量計(jì)算方法比較簡(jiǎn)單直觀，修訂JG／T22-1999時(shí)可以考慮借鑒JISB9908：2001的方法。
　　4.3 總之，容塵量是一項(xiàng)非常重要的過(guò)濾器性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，應(yīng)該借標(biāo)準(zhǔn)修訂之際完善它的測(cè)試方法，使之操作簡(jiǎn)單，并且行之有效。