化学过滤器在HVAC系统中的核心作用
HVAC系统中,化学过滤器的主要任务是去除空气中的气态污染物,这些污染物无法被传统的颗粒物过滤器(如初效、中效、高效过滤器)捕捉。其目标包括:
人员健康与舒适:去除异味、甲醛、VOCs(挥发性有机物)等,提升室内环境舒适度和健康度。
保护建筑与设备:防止腐蚀性气体(如SO₂, NOx)对空调系统内部(如换热器翅片、传感器)及建筑内电子设备、精密仪器造成腐蚀。
工艺需求:在数据中心、博物馆、医院手术室等特殊场所,为内部空间提供超净的空气环境。
应用场景与必要性
化学过滤器在以下类型的建筑中尤为重要:
1.商业办公楼宇(尤其位于城市中心或工业区)
问题:室外空气污染严重,充满汽车尾气(NOx, SO₂)、工业排放物、臭氧(O₃)和粉尘。
解决方案:在新风入口处或空调机组(AHU)内安装化学过滤器,在污染空气进入室内前对其进行净化,显著提升室内空气品质。
2.数据中心
问题:服务器等精密电子设备对空气中的腐蚀性气体(如硫化氢H₂S)极其敏感。即使是ppb(十亿分之一)级的浓度,长期也会导致电路板腐蚀、引脚断裂,引发设备故障和数据丢失。
解决方案:在机房精密空调(CRAC)的回风或新风中配置高性能化学过滤器,严格控制气相腐蚀等级(通常要求达到G1标准)。
3.医院与医疗设施
问题:手术室、ICU、实验室等区域存在消毒水味、药品味、细菌代谢产生的异味以及可能的有害化学气体,需要防止交叉感染和保持无菌环境。
解决方案:在手术室净化和通风系统中使用化学过滤器,去除异味和有害气体,为病患和医护人员提供安全的环境。
4.博物馆、档案馆、图书馆
问题:珍贵的文物、古籍、艺术品极易受到酸性气体(SO₂, NOx)、臭氧(O₃)的氧化和酸蚀,导致老化、褪色。
解决方案:在恒温恒湿空调系统中集成化学过滤模块,创造稳定的“洁净”保存环境。
5.高档酒店、机场、商场
问题:人员密集,空间封闭,容易产生各种异味(烟味、食物味、人体味)、甲醛(来自装修)和VOCs。
解决方案:使用化学过滤器可以有效保持公共空间空气清新,提升客户体验。
在HVAC系统中的常见安装位置
1.新风路径(最常见)
位置:安装在新风阀之后,与预过滤器(初效过滤器)并列或紧随其后。
优点:直接从源头处理室外污染物,减轻后续空调机组和室内环境的负担。这是最经济高效的配置方式。
2.回风路径
位置:安装在回风总管或空调机组的回风段。
优点:主要用于循环净化室内产生的污染物(如VOCs、异味),与新风路径的化学过滤器配合形成全面保护。
3.送风路径(较少见)
位置:安装在空调机组送风机之后、送风总管之前。
优点:对空气进行最后一步的“抛光”净化,确保送入室内的空气达到最高标准。通常用于对空气品质要求极端严格的场所(如半导体洁净室)。
安装示意图:
室外新风 → 新风阀 → 初效过滤器(预过滤) → 化学过滤器 → 换热盘管(冷/热) → 中效过滤器 → 送风机 → 室内
常用化学滤料类型
在HVAC系统中,根据目标污染物的不同,会选择不同的浸渍化学滤料:
活性炭(Activated Carbon):最通用,对大多数VOCs、异味有良好的广谱吸附能力。
高锰酸钾铝(Potted Potassium Permanganate - PPM):通过氧化反应有效去除甲醛、乙烯、硫化氢、二氧化硫等还原性气体。常用于数据中心、博物馆。
浸渍活性炭(Impregnated Carbon):
酸气去除:用碱(如KOH)浸渍,用于去除SO₂、NOx、HCl等酸性气体。
氨气去除:用酸(如磷酸)浸渍,用于去除NH₃等碱性气体。
分子筛(沸石, Zeolite):对极性分子和水分子有强吸附力,可用于特定场合的除湿和气体分离。
总结
化学过滤器已从一种“可选”的附加功能,逐渐成为许多高端和关键建筑HVAC系统的标准配置。它不再是简单地“除味”,而是保障健康、保护资产、满足工艺需求的关键技术手段。在设计选用时,需要根据室外环境、室内污染源、保护目标来精确选择滤料类型、过滤器数量和安装位置,以达到最佳的效果和经济效益。