Průvodce vzduchovým filtrem ULPA: Účinnost, srovnání HEPA vs ULPA a tipy pro výběr

Částice o velikosti 0,12 mikronů sedí právě v nejpronikavější velikosti částic HEPA filtr média – bod, kde je účinnost HEPA nejnižší. V polovodičové továrně může jedna vzácná částice zničit celý plátek. V oblasti nemocničních lékáren může kontaminovat IV přípravek. Přesně pro tyto situace existují vzduchové filtry ULPA. Zkratka pro Ultra-Low Penetration Air (v některých odkazech také označovaná jako Ultra-Low Particulate Air), ULPA popisuje rodinu filtrů definovaných v EN 1822 jako třídy U15, U16 a U17, s minimální účinností zachycování 99,999 %, 99,9999 % a 99,9 % při maximální velikosti 999 částic. Ve srovnání s HEPA přidává ULPA smysluplnou bezpečnostní rezervu pro kritická prostředí – ale také zvyšuje tlakovou ztrátu, hmotnost a náklady. Výběr mezi nimi není o výběru „lepšího“ filtru; jde o přizpůsobení výkonu skutečnému riziku kontaminace.

Co je vzduchový filtr ULPA?

Certifikace ULPA je definována testovacími standardy, nikoli typem média. Podle EN 1822:2019 jsou třídy ULPA U15, U16 a U17. Účinnost se měří při nejpronikavější velikosti částic neboli MPPS, která se pro typická filtrační média ULPA pohybuje mezi 0,1 a 0,2 mikrony. Odpovídající hodnocení ISO 29463 jsou ISO 45 H, ISO 50 H a ISO 55 H. Ve skutečnosti filtr U15 nepropustí více než jednu částici na 100 000 při nejobtížněji zachytitelné velikosti – což je úroveň, kterou je těžké si představit, ale je nezbytná v mikroelektronice a farmaceutické výrobě.

Tuto účinnost umožňují tři možnosti designu. Za prvé, média: ULPA filtry používají ultrajemná skleněná mikrovlákna, typicky o průměru 0,5 až 2 mikrony, uspořádaná v husté netkané fólii. Za druhé, geometrie záhybů: rozteč záhybů je těsnější a hloubka záhybů je optimalizována tak, aby se maximalizovala plocha média v daném rámu při zachování rovnoměrného proudění vzduchu. Za třetí, těsnící systém: u vysoce kvalitních ULPA filtrů je balení utěsněno v rámu polyuretanem nebo v kanálku s tekutým gelem (ostří nože), aby se zabránilo úniku obtokem kolem média.

Samotné sběrné mechanismy jsou stejné čtyři, které platí pro všechny vláknité filtry – difúze pro částice menší než 0,1 mikronu, zachycování pro středně velké částice, inerciální dopad pro větší částice a elektrostatická přitažlivost, když se používají nabitá média. ULPA se liší jednoduše tím, že díky jemnějším vláknům a hustší struktuře funguje každý mechanismus efektivněji. Stejná fyzika také vysvětluje kompromis: hustší médium média znamená vyšší odpor, typicky 250–400 Pa při jmenovitém průtoku vzduchu, což je zhruba o 50 % až 100 % vyšší než u srovnatelného HEPA filtru.

ULPA vs. HEPA: Co se vlastně mění?

Po léta byla dělicí čára mezi HEPA a ULPA v Evropě definována normou EN 1822: HEPA pokrývá H13 a H14, zatímco ULPA pokrývá U15 až U17. Účinnost na MPPS je primárním diferenciátorem, ale v praxi přináší několik sekundárních rozdílů, které jsou stejně důležité.

Nejvýznamnějším rozdílem je pokles tlaku. Filtr ULPA se stejnou čelní plochou a rychlostí proudění vzduchu jako filtr H14 bude obecně pracovat při poklesu tlaku 250–400 Pa oproti 150–250 Pa u HEPA. V systému HVAC se to přímo promítá do vyšší energie ventilátoru, větší velikosti motoru a většího tepelného zisku, o který se starají chladicí spirály. U systémů, kde je ULPA skutečně nezbytná, jsou tyto náklady oprávněné; pro běžné komerční větrání nejsou. To je důvod, proč HEPA zůstává praktickou volbou pro většinu Požadavky na filtraci systému HVAC , zatímco ULPA je vyhrazena pro zóny, kde jediná pronikající událost má nepřijatelné následky.

Kde jsou vyžadovány filtry ULPA

Filtry ULPA nejsou upgradem pro obecné účely; jsou specifikovány tam, kde ochrana procesu nebo pacienta vyžaduje nejnižší dosažitelnou penetraci částic.

Čisté prostory. V polovodičových továrnách a některých farmaceutických výrobních linkách závisí výtěžnost a kvalita produktu na odstranění částic, které by HEPA mohla minout. Filtr U15 nebo U16 nainstalovaný na konci stropu čistého prostoru vytváří prostředí třídy ISO s širší bezpečnostní rezervou proti kontaminaci pod 0,2 mikronu. Designéři čistých prostor také oceňují ULPA pro její nižší pronikání vzduchem přenášených částic přenášejících bakterie v aseptických plnicích linkách. The design filtrace vzduchu v čistých prostorách Stránka rozebírá, jak úrovně filtrace interagují s klasifikací čistých prostor.

Nemocnice a ochranná prostředí. Operační sály, transplantační jednotky kostní dřeně a popáleninová oddělení často vyžadují filtraci nad rámec HEPA, aby byli imunosuprimovaní pacienti chráněni před plísňovými sporami a bakteriemi. Filtry ULPA, někdy nasazené v koncových jednotkách s rámečky s gelovým těsněním, poskytují extra rezervu, kterou týmy pro kontrolu infekce hledají ve vysoce rizikových zónách. Tyto aplikace jsou podrobněji popsány na čištění vzduchu v nemocnici stránku.

Laboratoře a bezpečnostní zařízení. Zařízení pro výzkum na zvířatech, laboratoře BSL a laboratoře kontroly farmaceutické kvality používají ULPA ve výfukových nebo napájecích cestách, kde je třeba chránit jak prostředí, tak vzorek. Stejná účinnost, která chrání čistý prostor, také chrání citlivý analytický přístroj před rušením částic.

Doprava a specializovaná technika. Kabiny letadel, ventilace veřejné dopravy a určité průmyslové kryty používají kompaktní prvky třídy ULPA tam, kde je omezený prostor, ale cíle v oblasti čistoty vzduchu jsou vysoké.

Výběr správného filtru ULPA: Nad rámec hodnocení účinnosti

Výběr filtru ULPA je cvičením návrhu systému, nikoli cvičením výběru dílů. Dominují tři rozhodnutí.

Třída účinnosti vs. Rozpočet s poklesem tlaku

Prvním rozhodnutím je, kterou třídu ULPA specifikovat. U15 dává 99,999% účinnost, U16 dává 99,9999% a U17 dává 99,99999%. Každý krok zhruba zvětší požadovanou hloubku filtru a přidá o 15 % až 30 % větší pokles tlaku. U mnoha procesů citlivých na kontaminaci je rozdíl mezi U15 a U16 důležitý pouze okrajově; specifikace by se měla řídit hodnocením rizik, nikoli pohodlím „vyššího čísla“. Pokud vzduchotechnická jednotka postrádá světlou výšku ventilátoru, dobře navržená U15 může překonat U17, která má nedostatek proudění vzduchu.

Konstrukce a způsob těsnění

Výkon ULPA do značné míry závisí na tom, jak je balíček médií postaven a utěsněn. Konstrukce balení bez separátoru, kde jsou záhyby drženy otevřené spíše malými vlákny než vlnitými hliníkovými separátory, je dnešním standardem pro vysoce účinné filtry ULPA, protože zvětšuje plochu média a zároveň udržuje balení kompaktní. Pro aplikace s omezenou instalační hloubkou nabízejí mini-skládané vysoce účinné filtry bez separátoru nejvyšší hustotu média v mělkém rámu.

Stejně důležité je těsnění. Své místo mají každý rám s gelovým těsněním (ostří nože), PU těsnění a mechanické svorky. Filtr, který je účinný, ale špatně utěsněný ve svém krytu, neprojde testem skenování bez ohledu na kvalitu média. Pro terminály v čistých prostorách, kde se instalace a demontáž provádí zevnitř čisté zóny, jsou často specifikována pouzdra s gelovým těsněním s těsněním na bázi kapaliny; a mini-skládané filtry pro instalace v čistých prostorách ilustrují, jak se design balení přizpůsobuje těmto koncovým jednotkám.

Dodavatelé mini-skládaných vzduchových filtrů, společnost - Nantong Henka Environment Solution Nantong Henka – dodavatelé a společnost mini-skládaných vzduchových filtrů v Číně, Velkoobchod mini-skládaných vzduchových filtrů, Tento typ vzduchového filtru je... Zobrazit produkt →

Pro aplikace s vysokým průtokem vzduchu, jako jsou velké vzduchotechnické jednotky HVAC a procesní ventilace, se povrchová plocha stává limitujícím faktorem. Konfigurace V-bank, ve které je několik balíčků mini-záhybů uspořádáno do tvaru V, aby se znásobila účinná plocha média, udržuje nízkou rychlost čela a ovladatelný pokles tlaku. Konstrukce filtru V-bank s vysokým průtokem vzduchu se běžně používají v této roli, zejména tam, kde se filtrační skupina musí vejít do standardní hloubky rámu 610 mm nebo 305 mm.

Dodavatelé kombinovaných vzduchových filtrů s vysokým průtokem vzduchu typu V-Bank / W, C Nantong Henka - V-Bank / typ W typu papírový rámeček na kartu Kombinovaný dodavatel vzduchového filtru s vysokým průtokem vzduchu a společnost v Číně, Velkoobchod V-Bank / W T... Zobrazit produkt →

Co hledat u dodavatele filtrů ULPA

Výroba ULPA je ze své podstaty náročnější než výroba HEPA. Jediná dírka, poškozený záhyb nebo nedokonalé těsnění může snížit efektivitu v reálném světě o řády. Spolehliví dodavatelé proto testují každý filtr individuálně, skenují celý obličej pomocí kalibrovaného počítadla částic a certifikují úroveň průniku každé jednotky. Při porovnávání dodavatelů si vyžádejte zkušební certifikát, který je přiložen ke každému filtru, a potvrďte, podle jaké normy byl test proveden (EN 1822 nebo ISO 29463).

Přizpůsobení je druhou oblastí, kterou je třeba zkoumat. Filtry ULPA jsou zřídka běžně dostupným produktem. Rozměry, materiál rámu (hliník, pozinkovaná ocel, PVC nebo plast), typ těsnění, rozteč záhybů a dokonce i hloubku filtru lze upravit tak, aby se vešly do konkrétního pouzdra. S výrobcem s vlastní kapacitou plisování a výroby rámů se bude podstatně snáze pracovat, když jsou požadovány nestandardní velikosti, a bude schopen rychle vyrobit vzorky pro ověření na vašem vlastním zkušebním zařízení.

Nakonec vyhledejte podpůrnou infrastrukturu spolehlivého dodavatele: ISO 9001 pro management kvality, ISO 14001 pro environmentální management a případně UL certifikace pro produktové řady. Výrobce, který dodal filtry průmyslová odvětví jako jsou čisté prostory, nemocnice a systémy čerstvého vzduchu po dlouhou dobu budou mít nashromážděné výrobní záznamy a zkušenosti z praxe, které je obtížné v krátké době zopakovat. U každého projektu, který závisí na konzistentním výkonu na úrovni ULPA, záleží na historii stejně jako na deklarované účinnosti.