中效箱式過濾器G4級標準的技術參數與測試方法 一、引言 空氣過濾器在現代工業、商業及民用建築中發揮著重要作用，尤其在空氣淨化係統中，其性能直接影響室內空氣質量。根據歐洲標準EN 779:2012和中國國...
中效箱式過濾器G4級標準的技術參數與測試方法
一、引言
空氣過濾器在現代工業、商業及民用建築中發揮著重要作用，尤其在空氣淨化係統中，其性能直接影響室內空氣質量。根據歐洲標準EN 779:2012和中國國家標準GB/T 14295-2019《空氣過濾器》的相關規定，空氣過濾器被劃分為多個等級，其中G4級屬於中效過濾器範疇，廣泛應用於中央空調係統、潔淨廠房、醫院通風係統等領域。
本文將重點介紹中效箱式過濾器G4級的標準技術參數、測試方法及相關文獻引用，力求全麵展示該類產品的性能特征與評估體係。
二、產品概述
2.1 定義與分類
中效箱式過濾器是指采用框架結構、濾材為無紡布或合成纖維材料，安裝於通風空調係統中用於攔截中等粒徑顆粒物（通常為1.0~5.0 μm）的過濾設備。G4級是歐洲標準EN 779中對中效過濾器的一種分級方式，代表其具有較高的塵量負荷能力和過濾效率。
| 分類標準 | G4級 |
|---|---|
| 歐洲標準 | EN 779:2012 |
| 中國標準 | GB/T 14295-2019 |
| 美國標準 | ASHRAE 52.2（對應MERV 8~9） |
2.2 結構組成
典型的中效箱式過濾器G4級由以下幾個部分組成：
| 組成部件 | 材料說明 |
|---|---|
| 外框 | 鍍鋅鋼板、鋁型材或塑料 |
| 濾材 | 合成纖維、聚酯無紡布 |
| 分隔板 | 波紋紙或熱熔膠分隔 |
| 密封條 | 橡膠或海綿密封圈 |
| 手柄/安裝孔 | 方便拆卸與更換 |
三、技術參數
G4級中效箱式過濾器的技術參數主要依據EN 779:2012和GB/T 14295-2019進行定義，以下為典型技術指標：
3.1 過濾效率
根據EN 779:2012，G4級過濾器的平均效率應滿足如下要求：
| 測試粒子範圍 | 平均效率（%） |
|---|---|
| 0.4 μm | ≥90% |
| 0.6–1.0 μm | ≥95% |
| >1.0 μm | ≥98% |
注：此處“平均效率”指在整個測試周期內對不同粒徑粒子的綜合捕集能力。
3.2 初始阻力與終阻力
| 參數 | 數值範圍（Pa） |
|---|---|
| 初始阻力 | ≤80 Pa |
| 終阻力 | ≤250 Pa |
初始阻力是在新濾網未加載灰塵時的氣流阻力，終阻力則是建議更換濾網時的大允許壓降。
3.3 塵容量
塵容量（Dust Holding Capacity, DHC）是指濾網在達到終阻力前能吸附的灰塵總量，單位為g/m²。
| 標準 | 小塵容量 |
|---|---|
| EN 779:2012 | ≥500 g/m² |
| GB/T 14295-2019 | ≥400 g/m² |
3.4 麵風速與處理風量
| 參數 | 典型值 |
|---|---|
| 麵風速 | 2.5 m/s |
| 處理風量 | 1000–3000 m³/h（視尺寸而定） |
麵風速影響濾材的使用壽命與過濾效率，過高的風速會導致濾材破損或效率下降。
3.5 尺寸規格
常見箱式過濾器尺寸包括但不限於：
| 類型 | 尺寸（mm） | 應用場景 |
|---|---|---|
| 484×484×22 | 484×484×22 | 中央空調風機盤管 |
| 592×592×45 | 592×592×45 | 工業淨化係統 |
| 610×610×45 | 610×610×45 | 醫療潔淨室 |
四、測試方法
4.1 過濾效率測試（EN 779:2012）
EN 779:2012標準規定了使用人工塵（ASHRAE Dust）對過濾器進行加載測試，並通過激光粒子計數器測量不同粒徑段的穿透率。
測試步驟簡述：
- 預處理：樣品在標準溫濕度條件下平衡24小時。
- 加載測試：以一定濃度的人工塵進行多次加載循環。
- 采樣分析：在上下遊分別采集空氣樣本，記錄不同粒徑段粒子數量。
- 計算效率：通過公式：
$$
text{效率} = left(1 – frac{C{text{out}}}{C{text{in}}} right) times 100%
$$
其中 $ C{text{out}} $ 為下遊粒子濃度，$ C{text{in}} $ 為上遊粒子濃度。
引用文獻：
[1] European Committee for Standardization (CEN). EN 779:2012 – Particulate air filters for general ventilation – Determination of the filtration performance. Brussels: CEN, 2012.
4.2 壓力損失測試
壓力損失測試即測定過濾器在特定風速下的初始阻力與終阻力。
測試裝置示意圖：
[進風口] → [流量調節閥] → [過濾器] → [差壓計] → [排風口]測試過程中保持恒定風量，記錄前後壓差變化。
引用文獻：
[2] 國家標準化管理委員會. GB/T 14295-2019 空氣過濾器. 北京: 中國標準出版社, 2019.
4.3 塵容量測試
塵容量測試通常采用ASHRAE人工塵作為加載介質，模擬實際運行中的粉塵負載情況。
測試流程：
- 稱重初始質量 $ M_0 $；
- 在恒定風速下連續加載ASHRAE塵；
- 每次加載後稱重並記錄壓差；
- 達到終阻力後停止加載，稱取終質量 $ M_n $；
- 計算塵容量：
$$
DHC = frac{M_n – M_0}{A}
$$
其中 $ A $ 為有效過濾麵積（m²）。
引用文獻：
[3] ASHRAE. ASHRAE Standard 52.1-1992 – Gravimetric and Dust-Spot Procedures for Testing Air-Cleaning Devices Used in General Ventilation for Removing Particulate Matter. Atlanta: ASHRAE, 1992.
4.4 濾材透氣性測試
透氣性測試用於評估濾材的空氣阻力特性，通常使用透氣儀測量單位時間內通過濾材的空氣體積。
測試參數：
| 參數 | 單位 | 範圍 |
|---|---|---|
| 透氣量 | L/(m²·s) | 100–300 |
| 測試壓力 | Pa | 12.5 或 250 |
五、國內外標準對比
| 指標 | EN 779:2012（歐洲） | GB/T 14295-2019（中國） | ASHRAE 52.2（美國） |
|---|---|---|---|
| 過濾效率 | 平均效率≥90% | 效率≥85% | MERV 8–9對應效率85%–95% |
| 初始阻力 | ≤80 Pa | ≤100 Pa | ≤80 Pa |
| 終阻力 | ≤250 Pa | ≤250 Pa | ≤450 Pa |
| 塵容量 | ≥500 g/m² | ≥400 g/m² | ≥500 g/m² |
| 加載塵源 | ASHRAE Dust | ASHRAE Dust | ASHRAE Dust |
從上表可以看出，雖然各國標準存在細微差異，但整體測試方法與性能指標趨於一致，體現了國際標準化趨勢。
六、應用領域
G4級中效箱式過濾器因其良好的性價比和適中的過濾效率，廣泛應用於以下場所：
| 應用領域 | 使用目的 |
|---|---|
| 商業寫字樓 | 提高室內空氣質量，延長高效過濾器壽命 |
| 醫院病房 | 控製細菌傳播，保障患者健康 |
| 工廠車間 | 減少空氣中粉塵，保護生產設備 |
| 學校教室 | 改善學習環境，預防呼吸道疾病 |
| 數據中心 | 防止灰塵進入服務器機房，提高散熱效率 |
七、選型與維護建議
7.1 選型因素
在選擇G4級中效箱式過濾器時，應考慮以下因素：
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 風量匹配 | 確保過濾器額定風量與係統匹配 |
| 阻力控製 | 選用低初始阻力型號以降低能耗 |
| 安裝空間 | 測量安裝位置尺寸，避免幹涉 |
| 替換周期 | 根據運行時間與壓差監測決定更換頻率 |
7.2 維護建議
| 項目 | 推薦做法 |
|---|---|
| 日常檢查 | 每月檢查壓差是否接近終阻 |
| 更換周期 | 一般為6–12個月，具體視環境而定 |
| 清潔保養 | 不建議清洗，因清洗可能破壞濾材結構 |
| 存儲條件 | 幹燥、避光、遠離腐蝕性氣體 |
八、典型廠商與產品舉例
以下為國內部分知名廠商及其G4級箱式過濾器產品信息（截至2024年）：
| 廠商名稱 | 產品型號 | 初始阻力(Pa) | 過濾效率(0.4μm) | 塵容量(g/m²) |
|---|---|---|---|---|
| 蘇州艾科瑪 | AKM-G4-592 | ≤75 | ≥90% | ≥500 |
| 上海康斐爾 | KF-G4-484 | ≤70 | ≥92% | ≥520 |
| 廣東金羚 | JL-G4-610 | ≤80 | ≥90% | ≥480 |
| 北京利德合 | LDH-G4-484 | ≤78 | ≥91% | ≥510 |
注：以上數據來源於各廠家官網公開資料，僅供參考。
參考文獻
[1] European Committee for Standardization (CEN). EN 779:2012 – Particulate air filters for general ventilation – Determination of the filtration performance. Brussels: CEN, 2012.
[2] 國家標準化管理委員會. GB/T 14295-2019 空氣過濾器. 北京: 中國標準出版社, 2019.
[3] ASHRAE. ASHRAE Standard 52.1-1992 – Gravimetric and Dust-Spot Procedures for Testing Air-Cleaning Devices Used in General Ventilation for Removing Particulate Matter. Atlanta: ASHRAE, 1992.
[4] ASHRAE. ASHRAE Standard 52.2-2017 – Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size. Atlanta: ASHRAE, 2017.
[5] 王誌剛, 李建國. 空氣過濾器原理與應用. 北京: 機械工業出版社, 2018.
[6] 張偉, 劉洋. 現代通風與空氣淨化技術. 上海: 同濟大學出版社, 2020.
[7] Wikipedia. Air filter. Available at: http://en.wikipedia.org/wiki/Air_filter (Accessed: June 2024)
[8] 百度百科. 空氣過濾器. Available at: http://baike.baidu.com/item/空氣過濾器 (Accessed: June 2024)
