Руководство по воздушным фильтрам ULPA: эффективность, сравнение HEPA и ULPA и советы по выбору

Частица размером 0,12 микрона находится в наиболее проникающем размере для НЕРА-фильтр среда — точка, где эффективность HEPA минимальна. На полупроводниковом заводе одна редкая частица может разрушить целую пластину. В зоне приготовления больничной аптеки он может загрязнить препарат для внутривенного вливания. Воздушные фильтры ULPA существуют именно для таких ситуаций. Сокращенно от «Воздух со сверхнизким проникновением» (в некоторых справочниках также называемый воздухом со сверхнизким содержанием частиц), ULPA описывает семейство фильтров, определенных в EN 1822 как классы U15, U16 и U17, с минимальной эффективностью улавливания 99,999%, 99,9999% и 99,99999% при наиболее проникающем размере частиц. По сравнению с HEPA, ULPA обеспечивает существенный запас безопасности для критических сред, но также увеличивает перепад давления, вес и стоимость. Выбор между ними не означает выбор «лучшего» фильтра; речь идет о сопоставлении производительности с фактическим риском загрязнения.

Что такое воздушный фильтр ULPA?

Сертификация ULPA определяется стандартами тестирования, а не типом носителя. Согласно EN 1822:2019 классами ULPA являются U15, U16 и U17. Эффективность измеряется при максимально проникающем размере частиц (MPPS), который для типичного фильтрующего материала ULPA составляет от 0,1 до 0,2 микрона. Соответствующие рейтинги ISO 29463 — ISO 45 H, ISO 50 H и ISO 55 H. В реальных условиях фильтр U15 пропускает не более одной частицы на 100 000 частиц самого трудноуловимого размера — уровень, который трудно визуализировать, но он необходим в микроэлектронике и фармацевтическом производстве.

Три варианта дизайна делают эту эффективность возможной. Во-первых, носитель: в фильтрах ULPA используются ультратонкие стеклянные микроволокна, обычно диаметром от 0,5 до 2 микрон, уложенные в плотный нетканый лист. Во-вторых, геометрия складок: расстояние между складками меньше, а глубина складок оптимизирована для максимального увеличения площади носителя в данном кадре при сохранении равномерного воздушного потока. В-третьих, система уплотнений: в высококачественных ULPA-фильтрах пакет герметизирован в рамке с помощью полиуретана или в жидко-гелевом (ножевом) канале для предотвращения байпасной утечки вокруг носителя.

Сами механизмы сбора — те же четыре, что применяются ко всем волокнистым фильтрам: диффузия для частиц размером менее 0,1 микрона, перехват частиц среднего размера, инерционное столкновение для более крупных частиц и электростатическое притяжение при использовании заряженной среды. Что отличает ULPA, так это то, что более тонкие волокна и более плотная структура заставляют каждый механизм работать более эффективно. Та же физика объясняет и компромисс: более плотный слой материала означает более высокое сопротивление, обычно 250–400 Па при номинальном потоке воздуха, что примерно на 50–100 % выше, чем у сопоставимого HEPA-фильтра.

ULPA против HEPA: что на самом деле меняется?

В течение многих лет разделительная линия между HEPA и ULPA в Европе определялась стандартом EN 1822: HEPA охватывает H13 и H14, а ULPA — U15–U17. Эффективность в MPPS является основным отличием, но на практике она приводит к нескольким второстепенным различиям, которые имеют не менее важное значение.

Наиболее существенным отличием является падение давления. Фильтр ULPA с той же площадью лицевой поверхности и скоростью воздушного потока, что и фильтр H14, обычно работает при перепаде давления 250–400 Па по сравнению с 150–250 Па для HEPA. В системе HVAC это напрямую приводит к увеличению мощности вентилятора, увеличению размера двигателя и увеличению тепловыделения, которое должно обрабатываться охлаждающими змеевиками. Для систем, где ULPA действительно необходим, эти затраты оправданы; для общекоммерческой вентиляции это не так. Вот почему HEPA остается практическим выбором для большинства Требования к фильтрации системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха , а ULPA зарезервировано для зон, где одно событие проникновения имеет неприемлемые последствия.

Где требуются фильтры ULPA

Фильтры ULPA не являются модернизацией общего назначения; они применяются там, где защита процесса или пациента требует минимально достижимого проникновения частиц.

Чистые помещения. На заводах по производству полупроводников и некоторых фармацевтических производственных линиях производительность и качество продукции зависят от удаления частиц, которые HEPA может пропустить. Фильтр U15 или U16, установленный на конце потолка чистого помещения, создает среду класса ISO с более широким запасом безопасности против загрязнений размером менее 0,2 микрона. Проектировщики чистых помещений также ценят ULPA за более низкое проникновение переносимых по воздуху частиц бактерий в линии асептического розлива. конструкция фильтрации воздуха в чистых помещениях На странице показано, как уровни фильтрации взаимодействуют с классификацией чистых помещений.

Больницы и защитные среды. Операционные, отделения трансплантации костного мозга и ожоговые палаты часто требуют фильтрации за пределами HEPA, чтобы защитить пациентов с ослабленным иммунитетом от грибковых спор и бактерий. Фильтры ULPA, иногда устанавливаемые в оконечных устройствах с рамками с гелевым уплотнением, обеспечивают дополнительный запас, который команды инфекционного контроля ищут в зонах высокого риска. Более подробно эти приложения описаны на странице очистка воздуха больничного уровня страница.

Лаборатории и помещения содержания. Исследовательские центры на животных, лаборатории BSL и фармацевтические лаборатории контроля качества используют ULPA в вытяжных или приточных путях, где необходима защита как окружающей среды, так и проб. Та же эффективность, которая защищает чистое помещение, также защищает чувствительный аналитический прибор от воздействия твердых частиц.

Транспортная и специализированная техника. В кабинах самолетов, вентиляции общественного транспорта и некоторых промышленных помещениях используются компактные элементы класса ULPA там, где пространство ограничено, но показатели чистоты воздуха высоки.

Выбор правильного ULPA-фильтра: помимо рейтинга эффективности

Выбор фильтра ULPA — это процесс проектирования системы, а не выбор деталей. Доминируют три решения.

Класс эффективности и бюджет перепада давления

Первое решение — какой класс ULPA указать. U15 дает эффективность 99,999%, U16 дает 99,9999% и U17 дает 99,99999%. Каждый шаг примерно увеличивает необходимую глубину фильтра и увеличивает падение давления на 15–30%. Для многих процессов, чувствительных к загрязнению, разница между U15 и U16 имеет значение лишь незначительно; спецификация должна основываться на оценке рисков, а не на удобстве наличия «более высокого числа». Если в вентиляционной установке недостаточно места для вентилятора, хорошо спроектированный U15 может превзойти U17, которому не хватает воздушного потока.

Конструкция и метод герметизации

Производительность ULPA во многом зависит от того, как собран и запечатан носитель. Конструкция пакета без сепараторов, в которой складки удерживаются в открытом состоянии с помощью небольших нитей, а не гофрированных алюминиевых сепараторов, является сегодня стандартом для высокоэффективных фильтров ULPA, поскольку она увеличивает площадь фильтрующего материала, сохраняя при этом компактность пакета. Для применений с ограниченной глубиной установки высокоэффективные мини-плиссированные фильтры без сепаратора обеспечивают самую высокую плотность среды в неглубокой раме.

Герметизация не менее важна. Рамки с гелевыми уплотнениями (ножевыми краями), полиуретановые прокладки и механические зажимы имеют свое место. Фильтр, который эффективен, но плохо герметичен в корпусе, не пройдет проверку сканирования независимо от качества носителя. Для терминалов для чистых помещений, где установка и демонтаж происходят изнутри чистой зоны, часто используются корпуса с гелевым уплотнением и жидкостным уплотнением; тот мини-плиссированные фильтры для установки в чистых помещениях проиллюстрируйте, как дизайн упаковки адаптируется к этим терминальным устройствам.

Поставщики мини-плиссированных воздушных фильтров, Компания - Nantong Henka Environment Solution Nantong Henka - Поставщики и компания мини-плиссированных воздушных фильтров в Китае, оптовые мини-плиссированные воздушные фильтры. Этот тип воздушного фильтра изготавливается ... Посмотреть продукт →

Для применений с высоким расходом воздуха, таких как большие вентиляционные установки HVAC и технологическая вентиляция, ограничивающим фактором становится площадь поверхности. Конфигурация V-образного блока, в которой несколько пакетов мини-складок расположены в форме буквы V для увеличения эффективной площади среды, обеспечивает низкую скорость потока и управляемое падение давления. Конструкция фильтров с высоким расходом воздуха V-bank обычно используются в этой роли, особенно там, где блок фильтров должен вписываться в стандартную глубину рамы 610 мм или 305 мм.

Рамка для бумажной карты типа V-Bank / W Комбинированные воздушные фильтры с высоким потоком воздуха Поставщики, C Nantong Henka - Рамка для бумажной карты типа V-Bank / W. Комбинированные воздушные фильтры с высоким потоком воздуха. Поставщики и компании в Китае, оптовая продажа V-Bank / W T ... Посмотреть продукт →

На что обратить внимание при выборе поставщика фильтров ULPA?

Производство ULPA по своей сути более требовательно, чем производство HEPA. Одиночное отверстие, поврежденная складка или несовершенное уплотнение могут снизить реальную эффективность на порядки. Поэтому надежные поставщики тестируют каждый фильтр индивидуально, сканируя всю поверхность с помощью калиброванного счетчика частиц и проверяя уровень проникновения каждого фильтра. При сравнении поставщиков запросите сертификат испытаний, прилагаемый к каждому фильтру, и подтвердите, по какому стандарту проводилось испытание (EN 1822 или ISO 29463).

Кастомизация — это вторая область, которую стоит исследовать. Фильтры ULPA редко являются готовой продукцией. Размеры, материал рамы (алюминий, оцинкованная сталь, ПВХ или пластик), тип прокладки, расстояние между складками и даже глубина фильтра — все это можно отрегулировать в соответствии с конкретным корпусом. С производителем, имеющим собственные мощности по изготовлению складок и рам, будет значительно проще работать, когда требуются нестандартные размеры, и он сможет быстро изготовить образцы для проверки на вашем собственном испытательном стенде.

Наконец, найдите вспомогательную инфраструктуру надежного поставщика: ISO 9001 по управлению качеством, ISO 14001 по экологическому менеджменту и, где это применимо, сертификацию UL для производственных линий. Производитель, поставивший фильтры отрасли промышленности такие как чистые помещения, больницы и системы подачи свежего воздуха, в течение длительного периода времени будут накапливаться производственные записи и практический опыт, которые трудно воспроизвести за короткое время. Для любого проекта, который зависит от стабильной производительности на уровне ULPA, эта история имеет такое же значение, как и заявленная эффективность.