تُعدّ فلاتر الهواء عالية الكفاءة (HEPA) من معدات التنظيف الشائعة حاليًا، وهي جزء لا غنى عنه في حماية البيئة الصناعية. وباعتبارها نوعًا جديدًا من معدات التنظيف، تتميز بقدرتها على التقاط الجسيمات الدقيقة التي تتراوح أحجامها بين 0.1 و0.5 ميكرومتر، بل وتتمتع أيضًا بتأثير ترشيح جيد على الملوثات الأخرى، مما يضمن تحسين جودة الهواء وتوفير بيئة مناسبة لحياة الناس والإنتاج الصناعي.
تتمتع طبقة الترشيح في مرشحات HEPA بأربع وظائف رئيسية لالتقاط الجسيمات:
1. تأثير الاعتراض: عندما يتحرك جسيم ذو حجم معين بالقرب من سطح الألياف، تكون المسافة من خط الوسط إلى سطح الألياف أقل من نصف قطر الجسيم، وسيتم اعتراض الجسيم بواسطة ألياف مادة الترشيح وترسيبه.
2. تأثير القصور الذاتي: عندما تكون الجسيمات ذات كتلة أو سرعة كبيرة، فإنها تصطدم بسطح الألياف بسبب القصور الذاتي والترسيب.
3. التأثير الكهروستاتيكي: يمكن للألياف والجسيمات أن تحمل شحنات، مما يخلق تأثيرًا كهروستاتيكيًا يجذب الجسيمات ويمتصها.
4. الحركة الانتشارية: مثال على حجم الجسيمات الصغيرة الحركة البراونية قوية وسهلة الاصطدام بسطح الألياف والترسيب.
فلتر HEPA المصغر
هناك أنواع عديدة من مرشحات HEPA، ولكل مرشح منها تأثيرات استخدام مختلفة. ومن بينها، تُستخدم مرشحات HEPA ذات الطيات الصغيرة بشكل شائع في معدات الترشيح، وعادةً ما تكون بمثابة نهاية نظام معدات الترشيح من أجل ترشيح فعال ودقيق. ومع ذلك، فإن الميزة الرئيسية لمرشحات HEPA بدون حواجز هي عدم وجود تصميم حواجز، حيث يتم طي ورق الترشيح وتشكيله مباشرة، وهو عكس المرشحات ذات الحواجز، ولكنه يمكن أن يحقق نتائج ترشيح مثالية. الفرق بين مرشحات HEPA الصغيرة والطيات: لماذا يُطلق على التصميم بدون حواجز اسم مرشح HEPA ذي الطيات العميقة؟ ميزته الرائعة هي عدم وجود حواجز. عند التصميم، كان هناك نوعان من المرشحات، أحدهما مزود بحواجز والآخر بدون حواجز. ومع ذلك، وُجد أن كلا النوعين لهما تأثيرات ترشيح مماثلة ويمكنهما تنقية بيئات مختلفة. لذلك، استُخدمت مرشحات HEPA ذات الطيات الصغيرة على نطاق واسع.
لا يُميز تصميم مرشحات HEPA ذات الطيات الصغيرة معدات الترشيح الأخرى فحسب، بل صُممت أيضًا وفقًا لمتطلبات الاستخدام، مما يُمكنها من تحقيق تأثيرات لا يُمكن للمعدات الأخرى تحقيقها. على الرغم من أن المرشحات لها تأثيرات ترشيح جيدة، إلا أنه لا يوجد العديد من المعدات التي يُمكنها تلبية احتياجات التنقية والترشيح في بعض الأماكن، لذا فإن إنتاج مرشحات HEPA ذات الطيات الصغيرة ضروري للغاية. يُمكن لمرشح HEPA ذو الطيات الصغيرة ترشيح الجسيمات العالقة الصغيرة وتنقية تلوث الهواء قدر الإمكان. يُستخدم بشكل عام في نهاية أجهزة نظام المعدات لتلبية احتياجات التنقية للأشخاص من خلال التنقية الفعالة. ما سبق هو الفرق بين مرشحات HEPA ذات الطيات الصغيرة. في الواقع، عند تصميم المرشحات، لا ينصب التركيز فقط على توسيع أدائها، ولكن أيضًا على تلبية احتياجات الاستخدام. لذلك، تم تصميم مرشح HEPA ذو الطيات الصغيرة في النهاية. يُعد استخدام مرشحات HEPA ذات الطيات الصغيرة شائعًا جدًا وأصبح جهاز ترشيح في العديد من الأماكن.
فلتر هواء عالي الكفاءة ذو طيات عميقة
مع زيادة كمية الجسيمات المفلترة، تنخفض كفاءة ترشيح طبقة المرشح، وتزداد مقاومتها. عند وصولها إلى قيمة معينة، يجب استبدالها في الوقت المناسب لضمان نظافة التنقية. يستخدم فلتر HEPA ذو الطيات العميقة لاصقًا ساخنًا بدلاً من رقائق الألومنيوم، مع فلتر فاصل لفصل مادة المرشح. بفضل عدم وجود حواجز، يمكن لفلتر HEPA ذي الطيات الصغيرة بسمك 50 مم تحقيق أداء فلتر HEPA ذي الطيات العميقة بسمك 150 مم. ويمكنه تلبية المتطلبات الصارمة لتنقية الهواء اليوم، من حيث المساحة والوزن واستهلاك الطاقة.
في مرشحات الهواء، تتمثل الوظائف الرئيسية في بنية عنصر المرشح ومادة المرشح، اللتين تُؤثران بشكل كبير على أداء المرشح. من وجهة نظر معينة، تُعتبر المواد العامل الرئيسي في تحديد أداء المرشحات. على سبيل المثال، تختلف أداء المرشحات التي تحتوي على الكربون المنشط كقلب رئيسي، عن تلك التي تحتوي على ورق ترشيح الألياف الزجاجية كقلب رئيسي.
نسبيًا، تتميز بعض المواد ذات الأقطار الهيكلية الأصغر بأداء ترشيح أفضل، مثل هياكل ورق الألياف الزجاجية، المصنوعة من ألياف زجاجية دقيقة للغاية، والتي تعتمد على عمليات خاصة لتشكيل بنية تشبه النسيج متعدد الطبقات، مما يُحسّن كفاءة الامتصاص بشكل كبير. لذلك، يُستخدم هذا الهيكل الورقي الدقيق المصنوع من الألياف الزجاجية عادةً كعنصر ترشيح لمرشحات HEPA، بينما تُستخدم هياكل قطن الترشيح ذات الأقطار الأكبر والمواد الأسهل في تركيب عناصر ترشيح المرشحات الأساسية.
وقت النشر: 6 يوليو 2023