HEPA-фильтрация в чистых помещениях: принцип работы

Зачем нужна HEPA-фильтрация

В чистом помещении недостаточно просто подавать свежий воздух. Необходимо контролировать количество аэрозольных частиц, которые поступают извне и образуются внутри помещения.

Для финишной очистки приточного воздуха применяются высокоэффективные воздушные фильтры, в том числе HEPA-фильтры.

Они являются одним из ключевых элементов системы вентиляции чистого помещения, однако сами по себе не обеспечивают требуемый класс чистоты. Результат зависит от всей системы: объёма подаваемого воздуха, схемы его распределения, герметичности помещения и источников загрязнения.

Как работает HEPA-фильтр

Воздух проходит через волокнистый фильтрующий материал, внутри которого задерживаются находящиеся в воздушном потоке частицы.

При этом фильтрация происходит не по принципу обычного «сита». На эффективность влияют несколько механизмов улавливания частиц, включая инерционное осаждение, перехват и диффузию.

Благодаря сочетанию этих механизмов фильтр способен эффективно задерживать частицы различных размеров.

Где устанавливаются HEPA-фильтры

В системах чистых помещений фильтры конечной очистки часто располагают непосредственно перед подачей воздуха в обслуживаемое помещение.

Для этого применяются потолочные фильтровальные модули, воздухораспределители и другие специализированные решения.

Такое расположение позволяет минимизировать участок воздуховода между фильтром конечной очистки и чистой зоной.

Фильтр и класс чистоты — не одно и то же

Распространённая ошибка — считать, что установка HEPA-фильтра автоматически обеспечивает определённый класс чистоты.

Это не так.

На фактическую концентрацию частиц также влияют:

• количество подаваемого воздуха;
• схема движения воздушных потоков;
• количество персонала;
• технологическое оборудование;
• качество ограждающих конструкций;
• открывание дверей;
• перемещение материалов;
• режим эксплуатации помещения.

Поэтому фильтрация рассматривается как часть общей системы обеспечения чистоты.

Роль воздухораспределения

Даже эффективно очищенный воздух необходимо правильно подать в помещение.

Система воздухораспределения должна обеспечивать удаление загрязнений из критических зон и препятствовать их накоплению.

В зависимости от назначения помещения могут применяться различные схемы подачи воздуха, включая однонаправленный и неоднонаправленный воздушный поток.

Выбор схемы определяется требованиями технологического процесса и необходимыми параметрами чистоты.

Что происходит с фильтром во время эксплуатации

В процессе работы на фильтрующем материале постепенно накапливаются загрязнения.

Это приводит к увеличению аэродинамического сопротивления фильтра и изменению характеристик системы.

Поэтому состояние фильтров необходимо контролировать в рамках эксплуатации инженерной системы.

Как контролируется целостность фильтра

После монтажа и в процессе эксплуатации необходимо убедиться, что воздух не проходит в обход фильтрующего материала через повреждения, уплотнения или негерметичные соединения.

Для этого выполняются испытания установленных фильтров на утечки.

Такая проверка позволяет оценить не только сам фильтр, но и качество его установки.

Что учитывать при проектировании

При выборе системы фильтрации учитываются:

• требуемый класс чистоты;
• назначение помещения;
• расход воздуха;
• схема воздухораспределения;
• характеристики фильтра;
• допустимое аэродинамическое сопротивление;
• расположение фильтров;
• возможность их обслуживания и замены;
• требования к контролю состояния системы.

Решение должно приниматься в составе проекта вентиляции, а не отдельно от остальных инженерных систем.

Главное

HEPA-фильтр — важный, но не единственный элемент системы обеспечения чистоты воздуха.

Для стабильного поддержания заданных параметров необходимо рассматривать в комплексе фильтрацию, воздухообмен, воздухораспределение, герметичность помещения и эксплуатационные процессы.