Filtro de aire: el guardián de la purificación del aire

En el entorno donde vivimos, el aire está lleno de todo tipo de impurezas, como polvo, polen, bacterias, virus y gases nocivos, etc. Estos contaminantes no solo afectan nuestra salud respiratoria, sino que también pueden causar daños a algunos dispositivos. Filtro de aire , como un equipo importante para purificar el aire, juega un papel crucial. Este artículo profundizará profundamente en el conocimiento relevante de los filtros de aire, incluidos sus principios de trabajo, tipos, campos de aplicaciones, así como tendencias de mantenimiento y desarrollo futuro. ​

1. Principio de trabajo

El principio de funcionamiento de los filtros de aire se basa principalmente en mecanismos como la intercepción, la adsorción y la atracción electrostática. Cuando el aire que contiene contaminantes pasa a través del filtro, el medio del filtro del filtro interceptará contaminantes partículas de diferentes tamaños. Por ejemplo, las partículas de polvo más grandes pueden ser interceptadas directamente por los poros del medio del filtro, mientras que las partículas más pequeñas pueden chocar con el medio del filtro a través del movimiento browniano y otras medias y ser adsorbido. Algunos filtros de aire avanzados también utilizan el principio de adsorción electrostática. Al aplicar electricidad estática al medio del filtro, los contaminantes cargados se adsorben más fácilmente en el medio del filtro, mejorando así la eficiencia de filtración. ​

2. Tipo

Clasificado por eficiencia de filtración

Filtro primario: utilizado principalmente para filtrar partículas de polvo de más de 5 μm, es adecuado para la filtración primaria de los sistemas de aire acondicionado, como la prefiltración en el aire acondicionado central y los sistemas de ventilación centralizada, y la prefiltración en compresores de aire grandes, etc. Los filtros primarios vienen en tres estilos: tipo de placa, tipo plegado y tipo de bolsa. Los materiales del marco externo incluyen el marco de papel, el marco de aluminio, el marco de hierro galvanizado, etc. Los materiales del filtro incluyen tela no tejida, malla de nylon, etc. Sus características incluyen bajo costo, peso ligero, buena versatilidad, estructura compacta, la capacidad de reemplazar los materiales de filtro por sí mismo (el efecto principal del marco de papel es desechable), bajo resistencia, gran volumen de aire y vida larga de servicio. ​

Filtros de eficiencia media: se usan principalmente para capturar partículas de polvo y varias sustancias suspendidas que van de 1 a 5 μm, se pueden aplicar en los sistemas de ventilación centralizada de aire acondicionado central o servir como prefiltros para filtros de alta eficiencia para reducir su carga y extender su vida de servicio. También se pueden utilizar para la purificación general del aire en los campos industriales. El marco del filtro de eficiencia media está disponible en formas como placa de acero enrollada en frío con recubrimiento de plástico y placa de acero galvanizado, y los materiales del filtro incluyen tela no tejida y fibra de vidrio. El filtro de eficiencia media de tipo bolsa tiene baja resistencia y una gran capacidad de retención de polvo. El filtro de eficiencia media plegable presenta una alta eficiencia, una gran capacidad de retención de polvo y una pequeña ocupación espacial.
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Filtro de alta eficiencia Se divide en filtros plisados ​​de alta eficiencia y filtros de alta eficiencia no placentados, utilizados principalmente para capturar partículas finas que van desde 0.1 a 0.5 μm. Es adecuado para sistemas de aire acondicionado limpio y entornos de alta limpieza. Se utiliza en industrias como microelectrónicas, instrumentos de precisión y medidores, atención médica y de salud, bioingeniería, productos farmacéuticos y alimentos, así como en la etapa final de la filtración de aire en varias habitaciones limpias, túneles limpios, puntos de venta de suministro de aire de alta eficiencia, torre de trabajo limpio, dotador de aire y otros equipos de purificación. Este producto se elabora con precisión a través de un proceso estricto, con material de filtro de fibra de vidrio ultra fino, adhesivo de fundición en caliente como separador, marco externo de perfil de aluminio especial, sellador de dos componentes de poliuretano, tira de sellado de esponja de células cerradas y placa de distribución de flujo de malla de malla de acero con coovoltación en polvo. Se caracteriza por alta eficiencia y baja resistencia. ​

Filtros de eficiencia inferior: se utilizan para la filtración terminal en varios proyectos limpios y los sistemas centrales de suministro de aire y aire acondicionado con requisitos especiales, así como para filtración en habitaciones limpias. Cuentan con alta eficiencia de filtración, baja resistencia y gran capacidad de retención de polvo. ​

(2) Clasificación por material de filtro

Los filtros de papel, como los filtros de aire seco en papel, cuyos elementos de filtro están hechos de papel de filtro microporoso tratado con resina, a menudo se usan en campos como motores automotrices. Sus ventajas son la ligereza, el bajo costo, la alta eficiencia de filtración y el fácil mantenimiento. ​

Filtro de fibra: utiliza materiales de fibra como medio de filtrado, como fibra de vidrio, fibra sintética, etc. Los filtros de fibra tienen un buen efecto de filtrado en las partículas finas y se usan ampliamente en algunos campos industriales y médicos con altos requisitos para la calidad del aire. ​

Filtro de carbono activado: al aprovechar la estructura microporosa altamente desarrollada del carbono activado, elimina de manera efectiva los olores, agentes volátiles, bacterias, virus y diversos contaminantes del aire, como spray de pintura y humo. A menudo se usa en plantas de procesamiento de alimentos, hospitales, museos y otros lugares con altos requisitos para el olor del aire y el control de contaminantes. El uso de la filtración de carbono activada debe tener un prefiltro; De lo contrario, la eficiencia del carbono activado se reducirá debido a otros contaminantes en el aire. ​

Filtro de elemento de filtro de poliuretano: hecho de poliuretano similar a una esponja, tiene una fuerte capacidad de adsorción pero una resistencia mecánica relativamente baja. Se usa principalmente en equipos como automóviles donde hay ciertos requisitos para el volumen y el peso del filtro. ​

3. Campos de aplicación

(1) campo residencial

En los hogares, los filtros de aire se pueden instalar en equipos como aires acondicionados y sistemas de aire fresco. A medida que la atención de las personas a la calidad del aire interior sigue aumentando, los filtros de aire juegan un papel crucial en la mejora de la calidad del aire interior. Por ejemplo, para las familias con personas que padecen alergias o enfermedades respiratorias, elegir el filtro de aire derecho puede filtrar efectivamente alérgenos como polen, ácaros del polvo y bacterias, aliviando así los síntomas de los pacientes. Las diferentes necesidades familiares pueden elegir filtros de diferentes calificaciones de MERV (valor mínimo informado). En general, las familias pueden elegir filtros de Merv Grado 11, que tiene un precio moderado y puede satisfacer las necesidades de las familias típicas. Para las familias con alergias graves o problemas de sensibilidad respiratoria, puede ser necesario elegir filtros de MERV 13 o por encima del grado. ​

(2) campo de construcción comercial

Edificios de oficina: la aplicación de equipos de oficina avanzados, como terminales de computadora, impresoras de inyección de tinta, fotocopiadores secos, máquinas de fax, impresoras láser, etc., generará contaminantes como ozono, compuestos orgánicos volátiles, hidrocarburos e inhalables partículas suspendidas, contaminando seriamente el entorno interno. Se estima que el 30% de los edificios de oficinas y los edificios públicos en los Estados Unidos tienen problemas de contaminación del aire interior. Por lo tanto, los edificios de oficinas deben instalar filtros de aire para mejorar la calidad del aire y proteger la salud del personal y los equipos de oficina. Por ejemplo, para mejorar la calidad del aire, el Aeropuerto Hall of Chicago D 'Hare está equipado con un total de 1.100 prefiltros, 1.100 filtros finales y 2.200 filtros de carbono (entre los cuales el carbono debe reemplazarse cada 10-12 meses). ​

Los centros comerciales, los hoteles, etc.: estos lugares están llenos de personas y tienen un gran volumen de circulación de aire, lo que facilita la acumulación de varios contaminantes. La instalación de filtros de aire puede mantener el aire interior fresco, mejorar la comodidad de los clientes y los empleados, y también ayudar a reducir la propagación de bacterias y virus, salvaguardar la salud pública. Por ejemplo, la instalación de filtros de aire de alta eficiencia en habitaciones del hotel y áreas públicas puede filtrar efectivamente los olores y microorganismos en el aire, proporcionando a los huéspedes un ambiente de alojamiento cómodo. ​

(3) campo industrial

La industria alimentaria: la demanda de equipos de filtración de aire en la industria alimentaria está aumentando constantemente. Para mantener el sabor fresco de los alimentos, reducir el uso de conservantes químicos y controlar la contaminación del aire relacionada con los productos se ha vuelto aún más importante. Por ejemplo, en Europa, el enlatado de yogurt se lleva a cabo en condiciones de sala limpia. Al usar un sistema de ventilación superior y filtros HEPA para la filtración, el producto se puede conservar durante un tiempo relativamente largo sin la adición de conservantes químicos caros. Para proteger la cerveza de barril, las cervecerías necesitan controlar la contaminación del aire alrededor del taller de llenado. Por lo general, adoptan habitaciones limpias de 100,000 grado y usan filtros HEPA. ​

La industria electrónica: la industria electrónica tiene requisitos extremadamente altos para la calidad del aire del entorno de producción. Incluso las pequeñas partículas de polvo pueden tener un impacto significativo en la producción y el rendimiento de los componentes electrónicos. Por lo tanto, en talleres como el ensamblaje de equipos electrónicos de fabricación de chips y equipos electrónicos, se deben utilizar filtros de aire de alta eficiencia o incluso ultra alta eficiencia para garantizar la limpieza del entorno de producción, mejorar la calidad del producto y la eficiencia de producción. ​

Industria farmacéutica: el proceso farmacéutico debe llevarse a cabo en un entorno limpio estrictamente controlado para evitar la contaminación de los medicamentos por microorganismos y partículas de polvo. Los filtros de aire se utilizan ampliamente en los sistemas de aire acondicionado, habitaciones limpias y otros enlaces de talleres farmacéuticos para garantizar que la producción de medicamentos cumpla con los estrictos estándares de calidad y garantice la seguridad y la efectividad de los medicamentos.
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(4) Campo de medicina

Hospitales: los hospitales son lugares donde se concentran varias bacterias y contaminantes. Para prevenir la infección cruzada y garantizar la salud de los pacientes y el personal médico, se deben instalar filtros de aire de alto rendimiento en todas las áreas del hospital, como salas de operaciones, salas y unidades de cuidados intensivos. En la sala de operaciones, los filtros de aire de alta eficiencia generalmente se usan para filtrar bacterias, virus y otros microorganismos en el aire, creando un ambiente quirúrgico casi estéril y reduciendo el riesgo de infección quirúrgica. Los filtros de aire en la sala pueden filtrar gérmenes en el aire, proporcionando a los pacientes un entorno de rehabilitación limpia. ​

Laboratorios: los laboratorios de investigación también tienen requisitos muy altos para la calidad del aire, especialmente aquellos que realizan experimentos como la investigación microbiana y el cultivo celular. Los filtros de aire pueden evitar que los contaminantes externos ingresen al laboratorio, asegurando la precisión y confiabilidad de los resultados experimentales. Por ejemplo, en un laboratorio de bioseguridad, se deben utilizar filtros de aire especiales de alta eficiencia para garantizar que el aire dentro del laboratorio no cause contaminación al medio ambiente cuando se descarga. ​

(5) campo de transporte

En un automóvil, el filtro de aire acondicionado puede filtrar el aire que ingresa al vehículo, eliminando contaminantes como polvo, polen y gases nocivos, proporcionando un ambiente de aire limpio para los pasajeros en el interior. Especialmente en las carreteras congestionadas urbanas, donde las emisiones de escape del vehículo son grandes y la calidad del aire es deficiente, el papel de los filtros de aire a bordo se vuelve aún más prominente. Como se mencionó anteriormente, el filtro de aire de alta calidad de Philips Gopure tiene múltiples funciones y puede mejorar efectivamente la calidad del aire dentro del vehículo. ​

Aeronave: El aire en la cabina de la aeronave debe someterse a un estricto tratamiento de filtración y circulación para garantizar que los pasajeros puedan respirar aire limpio y saludable durante el largo vuelo. Los filtros de aire en la aeronave pueden filtrar microorganismos, partículas de polvo y olores en el aire, proporcionando a los pasajeros un ambiente volador cómodo. Al mismo tiempo, los filtros de aire también se instalan en el sistema de admisión del motor de la aeronave para proteger el motor de los daños causados ​​por las impurezas en el aire y garantizar el funcionamiento normal y el rendimiento del motor. ​

4. Mantenimiento y reemplazo

(1) Puntos clave de mantenimiento

Inspección regular: verifique regularmente la apariencia del filtro de aire para ver si hay algún daño, bloqueo u otras condiciones. Para los filtros lavables, es necesario verificar el efecto después de la limpieza para garantizar que el medio del filtro no esté dañado. Para los filtros instalados en equipos importantes, como el aire acondicionado central y los equipos de producción industrial, las inspecciones regulares son particularmente importantes para garantizar el funcionamiento normal del equipo. ​

Mantenga limpio: para los marcos externos y los componentes periféricos de algunos filtros que son propensos a la acumulación de polvo, se debe llevar a cabo una limpieza regular para evitar que el polvo sea absorbido en el sistema de circulación de aire. Durante el proceso de limpieza, tenga cuidado de no causar daños al filtro en sí. ​

Preste atención al entorno operativo: comprenda las condiciones ambientales aplicables del filtro de aire, como temperatura, humedad, valor de pH, etc. Evite instalar el filtro en un entorno más allá de su rango aplicable para evitar afectar el efecto de filtración y la vida útil. Por ejemplo, los filtros de aire ordinarios pueden envejecer y dañarse más rápidamente en ambientes con altas temperaturas, alta humedad o gases corrosivos. ​

(2) Ciclo de reemplazo

El ciclo de reemplazo de los filtros de aire varía según el entorno de uso y el tipo de filtro. En términos generales, para los filtros de aire acondicionado utilizados en las residencias, si el entorno del hogar está relativamente limpio y no hay mascotas ni fumar, se pueden reemplazar cada 3 a 6 meses. Si hay mascotas en casa, fumar o la calidad del aire en el área es pobre, se recomienda reemplazarla cada 1 a 3 meses. En los campos comerciales e industriales, debido al gran volumen de circulación de aire y una alta concentración de contaminantes, el ciclo de reemplazo de los filtros es generalmente más corto. Por ejemplo, los filtros de aire de alta eficiencia en las salas de operaciones del hospital pueden necesitar ser inspeccionados y reemplazados mensualmente o incluso semanalmente. El ciclo de reemplazo de los filtros de aire en los talleres de fábrica puede variar de unos pocos días a varias semanas, dependiendo del proceso de producción y el grado de contaminación. Para facilitar a los usuarios reemplazar los filtros de manera oportuna, algunos fabricantes también han lanzado filtros de aire inteligentes, como filtros de aire inteligentes Filtrete ™. Estos filtros monitorean el flujo de aire y el uso a través de los sensores y recuerdan a los usuarios cuándo deben reemplazarse los filtros.

5. Tendencias de desarrollo futuras

Mayor eficiencia de filtración

A medida que las demandas de las personas de calidad del aire continúen aumentando, los filtros de aire se desarrollarán hacia una mayor eficiencia de filtración en el futuro. El personal de I + D explorará continuamente nuevos materiales y tecnologías de filtración para lograr una filtración efectiva de contaminantes de partículas más pequeños (como partículas a nanoescala) y una variedad más amplia de contaminantes (como productos químicos nocivos emergentes). Por ejemplo, la investigación sobre nuevos tipos de materiales de nanofibra, que tienen estructuras de poros más finas y pueden interceptar pequeñas partículas con mayor precisión; O desarrollar materiales con propiedades de adsorción multifuncional, que no solo pueden filtrar partículas, sino también eliminar simultáneamente gases y microorganismos dañinos. ​

(2) Desarrollo inteligente

La inteligencia es una de las tendencias de desarrollo importantes para los filtros de aire en el futuro. Los filtros de aire inteligentes estarán equipados con más sensores y sistemas de control inteligentes, que pueden monitorear la calidad del aire y el estado de trabajo de los filtros en tiempo real, y ajustar automáticamente el modo de filtración y recordar a los usuarios que reemplace los filtros de acuerdo con la situación real. Al conectarse con el sistema doméstico inteligente, el filtro de aire inteligente también puede lograr control remoto y administración automatizada, proporcionando a los usuarios una experiencia de purificación de aire más conveniente y eficiente. Por ejemplo, los usuarios pueden verificar el estado de operación del filtro de aire en el hogar en cualquier momento y en cualquier lugar a través de una aplicación de teléfono móvil, establecer los parámetros de filtración e incluso encender el filtro de aire con anticipación antes de regresar a casa para crear un entorno interior fresco para sí mismos. ​

(3) Conservación de energía y protección del medio ambiente

Según la defensa mundial de la conservación de la energía y la protección del medio ambiente, los filtros de aire también se centrarán en reducir el consumo de energía y minimizar su impacto en el medio ambiente. Por un lado, al optimizar el diseño estructural del filtro y el canal de flujo de aire, se reduce la resistencia del aire que pasa a través del filtro, reduciendo así el consumo de energía de aire acondicionado, ventilación y otros equipos. Por otro lado, desarrolle materiales de filtro reciclables y degradables para reducir la contaminación al medio ambiente causado por la eliminación de filtros. Por ejemplo, utilizando materiales de fibra biodegradables para hacer medios de filtro, cuando el filtro alcanza el final de su vida útil, puede descomponerse en el entorno natural y no causará contaminación ambiental a largo plazo como los filtros de plástico tradicionales. ​

(4) integración multifuncional

Los filtros de aire futuros no solo se limitarán al filtrado de partículas y microorganismos, sino que también integrarán más funciones, como eliminar gases nocivos, regular la humedad del aire y liberar sustancias beneficiosas para la salud (como los servicios de oxígeno negativos), etc. a través de la integración multifuncional, los filtros de aire de aire, los usuarios pueden proporcionar a los usuarios más comprensivos y altos servicios de aire de orientación. Por ejemplo, algunos filtros de aire han comenzado a integrar capas de carbono activadas para adsorbir gases nocivos. En el futuro, el rendimiento del carbono activado puede optimizarse y combinarse aún más con otras tecnologías para lograr la eliminación eficiente de varios gases nocivos. Mientras tanto, al agregar un módulo de regulación de humedad y un generador negativo de iones de oxígeno, el filtro de aire está dotado de las funciones de regular la humedad del aire y mejorar la calidad del aire, creando un entorno interior fresco y cómodo similar a un bosque para los usuarios. ​

Los filtros de aire juegan un papel indispensable en todos los aspectos de nuestras vidas, desde salvaguardar nuestra salud respiratoria hasta garantizar el funcionamiento suave de la producción industrial. Con el avance continuo de la tecnología y la atención creciente que las personas prestan la calidad del aire, los filtros de aire seguirán innovando y desarrollando para crear un entorno aéreo más limpio y saludable para nosotros. Ya sea en una casa, una oficina o una planta industrial, elegir el filtro de aire adecuado y llevar a cabo el mantenimiento y el reemplazo correctos son las claves para que disfrutemos de aire fresco.