HEPA

A HEPA ( High Efficiency Particulate Air vagy High Efficiency Particulate Arrestance  – nagy hatékonyságú részecskevisszatartás [1] ) a nagy hatásfokú légszűrők egyik típusa .  Porszívókban , légtisztító rendszerekben és szellőző- és légkondicionáló rendszerekben használják .

Az ilyen típusú szűrőket a 40-es években kezdték használni az Egyesült Államokban, a nukleáris projekt fejlesztése során . Radioaktív részecskék befogására használták őket a nukleáris iparban. Körülbelül ugyanebben az időben hasonló szűrőket, úgynevezett " Petryanov-Sokolov szűrőket" önállóan fejlesztettek ki, és elkezdték használni a Szovjetunióban .

A szűrő harmonikaszerűen összehajtogatott hosszú rostos anyaglemezből (szálátmérő 0,65-6,5  mikron , távolság 10-40 mikron ), valamint a lapot összehajtott állapotban tartó elemekkel ellátott házból készül.

A HEPA szűrők hatékonyságát a levegő literenkénti 0,06 mikron nagyságú részecskéinek számában mérik, amelyek a szűrőn való áthaladás után visszakerülnek a környezetbe. Szűrőosztályok: HEPA 10 (50000), HEPA 11 (5000), HEPA 12 (500), HEPA 13 (50), HEPA 14 (5) [2]

A GOST R EN 1822-1-2010 szerint a szellőztető és légkondicionáló rendszerek villamosításra alkalmas szűrőanyagból készült szűrőit az 1. táblázat szerint osztályozzák, a hatásfok vagy a kisülési csúszás alapján.

Az EPA, HEPA és ULPA szűrők osztályozása
Csoport HEPA
szűrő osztály		 integrál érték, % helyi érték, %
hatékonyság csúszás hatékonyság csúszás
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

Hogyan működik

A HEPA szűrőket összetett alakú szálak alkotják. Általában 0,5-2 µm átmérőjű üvegszálas szálakat használnak. A teljesítményt befolyásoló fő tényezők a szál átmérője és a szűrő vastagsága. A HEPA szűrőszálak közötti légtér sokkal nagyobb, mint 0,3 mikron.

Az az elképzelés, hogy a szűrő úgy működik, mint egy szita, ahol a legnagyobb lyuknál kisebb részecskék átjuthatnak a szűrőn, nem igaz a HEPA szűrőkre. A szitahatás a HEPA szűrőkre is igaz, de negatív szerepet játszik, ami idő előtti szennyeződéshez, csökkent szűrési sebességhez, sőt a szűrő meghibásodásához vezet. Annak ellenére, hogy ez a hatás rendkívül nemkívánatos, szinte lehetetlen megszabadulni tőle.

A HEPA szűrőket kis részecskék kiszűrésére tervezték. Ezeket a részecskéket a szálak a következő mechanizmusok segítségével fogják be [3] :

  1. Az összefonódási hatás akkor lép fel, ha a légáram közel (a szálvastagság nagyságrendjével vagy közelebb) halad át a szűrőszálhoz. A részecskék a szálakhoz tapadnak.
  2. A tehetetlenség hatása nagy részecskéknél nyilvánul meg. A nagy tehetetlenség miatt a nagy átmérőjű részecskék a légáramban ívelt pályát követve nem képesek megkerülni a szálakat, és beszorulnak az egyikbe. Ezért tovább haladnak egyenes vonalban, amíg közvetlen ütközésbe nem ütköznek egy akadállyal. Ez a hatás növekszik, ahogy a szálak közötti tér csökken, és a légáramlás sebessége nő.
  3. A diffúziós hatás a 0,1 mikronnál kisebb átmérőjű szennyeződések legkisebb részecskéinek ütközése gázrészecskékkel, majd az első lelassulása a szűrőn való áthaladáskor. Az ilyen részecskék elkezdenek távolodni a légáramlási vonalaktól az átmérőjüket meghaladó távolságra. Ez a viselkedés hasonló a Brown-mozgáshoz, és növeli annak valószínűségét, hogy a részecske véglegesen leáll a fenti mechanizmusok valamelyikének hatására. Alacsony légáramlási sebességeknél ez a mechanizmus válik uralkodóvá.

A diffúziós mechanizmus érvényesül a 0,1 μm -nél kisebb átmérőjű részecskék szűrésében. Az összekapcsolódás és a tehetetlenség a 0,4 µm -nél nagyobb átmérőjű részecskék esetében érvényesül. A 0,2-0,3 mikron nagyságrendű részecskék szűrése nem olyan hatékony, ezeket a legtöbb áthatoló részecskeméretnek (MPPS) nevezik . A szűrő osztályát az MPPS határozza meg.

Jegyzetek

  1. ↑ " Tudomány és Élet " 2007 7. sz., 97. o
  2. ↑ EN 1822-1 európai szabvány; angol  Az EN szabványok listája
  3. ↑ Általános információk.