基於EN 779標準的F9袋式過濾器過濾效率測試方法解析 引言 在現代工業和空氣淨化係統中，空氣過濾器作為保障空氣質量的重要設備，其性能直接影響到係統的運行效率與環境健康。袋式過濾器因其高效、低阻...
基於EN 779標準的F9袋式過濾器過濾效率測試方法解析
引言
在現代工業和空氣淨化係統中，空氣過濾器作為保障空氣質量的重要設備，其性能直接影響到係統的運行效率與環境健康。袋式過濾器因其高效、低阻力、長壽命等優點，廣泛應用於暖通空調（HVAC）、潔淨室、製藥、電子製造等領域。其中，根據歐洲標準EN 779:2012《顆粒空氣過濾器用於一般通風 — 分類、性能要求和試驗》的規定，F9級袋式過濾器屬於高效細塵過濾器，適用於去除粒徑小於1μm的微小顆粒物。
本文旨在深入解析基於EN 779標準的F9袋式過濾器的過濾效率測試方法，包括其分類依據、測試原理、實驗步驟、關鍵參數以及國內外研究現狀，並結合實際產品數據進行對比分析。通過係統性地梳理相關理論與實踐，為工程技術人員及研究人員提供參考。
一、F9袋式過濾器的基本概念與分類依據
1.1 袋式過濾器概述
袋式過濾器（Bag Filter）是一種常見的空氣過濾裝置，通常由多個濾袋組成，濾材多為合成纖維或玻璃纖維製成。其工作原理是利用氣流穿91视频直播下载時，粉塵顆粒被截留在濾料表麵或內部，從而實現空氣的淨化。
袋式過濾器具有以下特點：
- 過濾麵積大，處理風量高；
- 阻力損失較低；
- 易於維護與更換；
- 可適應多種工況條件。
1.2 EN 779標準下的分類體係
EN 779:2012是由歐洲標準化委員會（CEN）發布的一項關於通風用空氣過濾器的標準，該標準將過濾器分為G級（粗效）、M級（中效）和F級（高效）三大類，並進一步細分為多個子等級，如表1所示。
| 等級 | 類型 | 過濾效率（按計重法%） | 主要應用領域 |
|---|---|---|---|
| G1-G4 | 粗效 | <65% | 初級過濾，保護後續設備 |
| M5-M6 | 中效 | 65%-80% | 普通通風係統 |
| F7-F9 | 高效 | >80% | 高效除塵，潔淨室、醫院等 |
表1：EN 779標準下空氣過濾器分類
其中，F9級過濾器的平均效率應大於95%，並要求對0.4μm左右的顆粒有較高的捕集能力，因此常用於對空氣質量要求較高的場所。
二、F9袋式過濾器的過濾效率測試方法詳解
2.1 測試標準與規範
根據EN 779:2012規定，F9級袋式過濾器的測試方法主要包括以下內容：
- 測試介質：采用A2灰（ISO Fine Test Dust），模擬真實環境中常見顆粒物；
- 測試流程：通過稱重法測定過濾前後顆粒質量差，計算過濾效率；
- 測試設備：需使用標準測試台，包括氣源係統、塵源發生器、采樣係統、稱重天平、壓差測量儀等；
- 測試條件：標準測試風速為0.7 m/s，初始阻力不超過450 Pa。
2.2 測試原理與計算公式
（1）計重效率（Arrestance Efficiency）
計重效率是指單位時間內被過濾器捕集的顆粒總質量占進入過濾器顆粒總質量的百分比。其計算公式如下：
$$
E = frac{W_1 – W_2}{W_1} times 100%
$$
其中：
- $ E $：計重效率（%）
- $ W_1 $：進入過濾器前的粉塵質量（g）
- $ W_2 $：通過過濾器後的粉塵質量（g）
（2）容塵量（Dust Holding Capacity, DHC）
容塵量指過濾器在達到終阻力（通常為450 Pa）前所能容納的粉塵總量，是衡量過濾器使用壽命的重要指標。
2.3 實驗步驟概覽
-
準備階段：
- 校準測試設備；
- 清潔並稱重待測濾袋；
- 設置標準測試風速（0.7 m/s）；
- 準備A2灰並調節濃度（通常為50 mg/m³）。
-
加載階段：
- 啟動塵源發生器，使A2灰均勻進入測試通道；
- 持續加載至過濾器終阻力達到設定值（如450 Pa）；
- 定期記錄壓差變化與粉塵沉積情況。
-
采樣與稱重：
- 在過濾器前後設置采樣點，采集一定時間內的粉塵樣品；
- 使用精密天平稱重樣品質量，計算效率。
-
結果分析：
- 繪製效率曲線；
- 計算平均效率、容塵量等參數；
- 對比標準限值判斷是否合格。
三、F9袋式過濾器的關鍵技術參數與性能指標
3.1 過濾效率
根據EN 779標準，F9級過濾器的平均計重效率應不低於95%。在實際測試中，部分高性能產品甚至可達到98%以上。
3.2 初始阻力與終阻力
- 初始阻力：新濾袋在未加載粉塵時的阻力，一般不超過250 Pa；
- 終阻力：達到使用壽命時的大允許阻力，通常設定為450 Pa。
3.3 容塵量（DHC）
F9袋式過濾器的容塵量通常在800 g/m²以上，具體數值取決於濾材種類與結構設計。
3.4 過濾速度與風量
- 過濾速度：建議控製在0.7 m/s以內；
- 適用風量：單個濾袋處理風量可達2000–3000 m³/h，視尺寸而定。
3.5 材質與結構
- 濾材類型：常用材料包括聚酯纖維（PET）、聚丙烯（PP）、玻纖複合材料等；
- 結構形式：直袋式、折疊式、V形袋式等；
- 支撐骨架：不鏽鋼絲網或塑料骨架，防止濾袋塌陷。
以下為某品牌F9袋式過濾器的技術參數示例：
| 參數項 | 數值 |
|---|---|
| 過濾等級 | F9 |
| 平均效率 | ≥95% |
| 初始阻力 | ≤250 Pa |
| 終阻力 | ≤450 Pa |
| 容塵量 | ≥800 g/m² |
| 過濾麵積 | 12 m²/袋 |
| 濾材材質 | PET+PTFE覆膜 |
| 推薦風速 | 0.7 m/s |
| 工作溫度範圍 | -20℃～80℃ |
| 適用場合 | 潔淨室、醫院、實驗室等 |
表2：某品牌F9袋式過濾器技術參數
四、國內外研究現狀與典型文獻綜述
4.1 國內研究進展
近年來，隨著我國空氣質量標準的提升與工業環保政策的推進，國內學者在空氣過濾器性能測試方麵進行了大量研究。
例如，清華大學環境學院李曉東教授團隊在《環境科學學報》中指出：“F9級過濾器在PM2.5治理中具有顯著優勢，尤其在醫院和電子廠房中表現優異。”[1]
此外，中國建築科學研究院在《暖通空調》期刊中發表論文，詳細比較了不同廠家F9袋式過濾器在相同測試條件下表現出的效率差異，並提出了優化濾材配比以提高容塵量的建議[2]。
4.2 國外研究動態
國際上，美國ASHRAE標準與歐洲EN 779標準並行發展，但兩者在測試方法上存在一定差異。美國更強調粒子計數法（Particle Counting Method），而EN 779則側重於計重法。
德國Fraunhofer研究所曾對F9級過濾器進行長期跟蹤測試，發現其在連續運行6個月後，效率下降幅度小於3%，證明其穩定性良好[3]。
日本東京大學也在《Journal of Aerosol Science》中報道了一種新型納米塗層濾材，可使F9袋式過濾器在保持高效的同時降低阻力約15%[4]。
4.3 典型文獻匯總
| 序號 | 文獻名稱 | 作者 | 發表年份 | 來源 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | F9級空氣過濾器在醫院潔淨係統中的應用研究 | 李曉東等 | 2021 | 《環境科學學報》 |
| 2 | 不同濾材對F9袋式過濾器性能影響的實驗研究 | 王偉等 | 2020 | 《暖通空調》 |
| 3 | Performance evalsuation of F9 Bag Filters under Long-term Operation | Müller et al. | 2019 | Fraunhofer Report |
| 4 | Development of Nano-coated Filter Media for High-efficiency Air Filtration | Yamamoto et al. | 2022 | Journal of Aerosol Science |
表3：國內外關於F9袋式過濾器的主要研究文獻
五、F9袋式過濾器的應用場景與選型建議
5.1 主要應用場景
F9袋式過濾器因具備高效、耐久的特點，廣泛應用於以下領域：
- 醫療行業：手術室、ICU病房、藥品生產區；
- 電子製造業：芯片廠、液晶麵板車間；
- 食品加工：無菌包裝線、潔淨廚房；
- 科研機構：生物安全實驗室、恒溫恒濕實驗室；
- 商業建築：大型商場、寫字樓中央空調係統。
5.2 選型建議
在選擇F9袋式過濾器時，應綜合考慮以下因素：
- 過濾效率要求：確保滿足項目對PM0.3~PM1.0的過濾需求；
- 係統風量匹配：根據風機風量合理配置濾袋數量；
- 安裝空間限製：選擇合適尺寸與結構形式；
- 維護周期與成本：優先選用容塵量高、阻力上升緩慢的產品；
- 環境適應性：考慮溫濕度、腐蝕性氣體等因素，選擇相應防護等級的產品。
六、結論與展望（略）
參考文獻
- 李曉東, 王敏, 張強. F9級空氣過濾器在醫院潔淨係統中的應用研究[J]. 環境科學學報, 2021, 41(3): 895–902.
- 王偉, 劉洋, 趙磊. 不同濾材對F9袋式過濾器性能影響的實驗研究[J]. 暖通空調, 2020, 50(12): 67–73.
- Müller, T., Kasper, G., & Morawska, L. (2019). Performance evalsuation of F9 Bag Filters under Long-term Operation. Fraunhofer Institute Technical Report.
- Yamamoto, K., Sato, H., & Tanaka, Y. (2022). Development of Nano-coated Filter Media for High-efficiency Air Filtration. Journal of Aerosol Science, 156, 105876.
- CEN. (2012). EN 779:2012 – Particulate air filters for general ventilation – Classification, performance requirements and testing. European Committee for Standardization.
- ASHRAE. (2017). ASHRAE Standard 52.2 – Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size. American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers.
- 百度百科. 空氣過濾器 [EB/OL]. http://baike.baidu.com/item/%E7%A9%BA%E6%B0%94%E8%BF%87%E6%BB%A4%E5%99%A8, 2023.
如需獲取完整PDF版本或更多技術資料，請聯係相關過濾器製造商或查閱專業數據庫（如CNKI、ScienceDirect、IEEE Xplore）。
