空气过滤器设计
【摘要】随着工业快速发展及私家车保有量的不断增加，日益增多的废气已经对我们的生活环境造成了很大的污染，在经济快速发展的大背景下，人们的物质生活得到改善并且越来越注重生活品质，由此，空气过滤器应运而生！本次设计的基本出发点是空气过滤器的使用环境，运用设计美学原理令设计风格与造型更加贴近现代办公人员和小空间的需求。它体现了“因需而设”的理念。操作简单、外形简洁、指示明确等优点符合当今流行的极简风格，而且可以较好地融入我们平时的生活当中，它能让现代的年轻人拥有清新健康的工作、生活环境。
目录
引言 1
一． 绪论 2
（一）设计目的 2
（二）课题来源 2
二．空气过滤器的基本概述 2
三．设计方案 2
（一）产品定位 2
（二）功能设置 3
（三）过滤器选用 3
（四）结构方案 4
（五）过滤器安装之后的压紧 5
（六）为何要加初效、中效过滤器 5
四．设计步骤 6
（一）风量计算 6
（二） 过滤器与称量室的模拟仿真 6
（三）结构方案的确定 8
（四）产品使用条件 9
（五）预计使用效果 9
（六）产品后续测试方法 9
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
空气过滤器(Air Filter)即空气过滤装置，通常用于洁净车间、洁净厂房、洁净手术室、实验室及洁净室，或用于电子机械通信设备等防尘。一般可将过滤器分为初效过滤器、中效过滤器、高中效过滤器、亚高效及高效过滤器和化学过滤器共五种。各种过滤器有不同的标准和使用效能。现如今，空气过滤器已运用于多种场合，如医院、制药厂、高档商业中心等。过滤器的过滤效果决定了在有限的空间内的空气质量。
绪论
（一）设计目的
在我进入华泰空气过滤器有限公司技术部之后，我面临着需要完成毕业设计的工作。在校期间，我学习的数控技术CAD/CAM专业，我将在校所学的机械设计基础理论知识结合我在公司内学到的知识，运用到空气过滤器的设计当中，把两个相似却有区别
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的领域结合。
（二）课题来源
现在大多数的制药公司称量车间称量的药剂为粉末状，粉末的特点是质量小、易飘散。为防止粉剂药品被空气中的不洁颗粒物污染，制药厂大多选择专门的称量室来称量药品。国家药品标准及制药企业安全生产标准对药品称量车间的洁净等级要求较高，通常为百级，所以需要空气过滤器对称量车间的气流进行过滤。
又由于粉剂药品有易飘散的特点，所以通常制药厂内都会要求称量药品时在尽量密闭的环境内进行操作。因为，称量车间里称量的药品种类繁多，各种药品的成分不一样，而粉尘又易飘散，若粉尘飘散则有可能导致药品成分的混杂，这样对称量药品的作业人员来说很不方便。称量药品需要在密闭的洁净空间内进行，需要保证粉剂不被脏物污染，因此，我觉得称量室比较适合称量车间里称量药品的需求。
二．空气过滤器的基本概述
空气过滤器的工作原理：气动技术之中，空滤器、减压阀和油雾器被称气动三大件。为了得到多种运用功能往往这三种气源处理原件被按顺序排列在一起，称气动三联件。气动三联件运用于气源的过滤、减压和润滑。
压缩空气从进气口流入，并被引入导流板，导流板上分布着类似风扇叶的斜齿（突出部分），斜齿迫使压缩空气高速流入之后沿斜齿的切线方向产生强烈旋转，混杂于空气中的较大杂质和液态的水、油在打离心力下被分离出来，再通过滤芯进一步过滤清除微小的固态颗粒，然后气流通过过滤等级较高的过滤器以过滤掉有毒有害的气体，最后清洁的压缩空气从出风口输出。
特点：1、设备中的纤维直径小，表面光滑；2、滤芯采用特殊防泄漏技术以保证过滤效果；3、有效过滤掉固体杂质及油雾，快速除油雾。
三．设计方案
（一）产品定位
本次设计的过滤器安装于负压称量室，用于某制药厂称量药品车间，洁净等级为百级。等级标准是以在洁净室空间单位的体积空气中，大于或等于被测粒径粒子的最大浓度限值进行等级划分的。参照《药品生产质量管理规范》当中原料药工艺和制剂及环境区域标准，百级区域尘粒最大允许数为3500/立方米（≥0.5μm尘粒数）。这是要求比较高的洁净要求，所以需要初效过滤器、ZKDF中效过滤器、配合高效过滤器公共进行空气过滤以保证空气洁净质量达标。
（二）功能设置
在功能上要实现过滤掉密闭空间内空气中对称量药品不利的物质。这个方案并不是简单地将各个效别的过滤器的功能叠加，而是考虑该如何把空气过滤器的功能进行调理整合。称量室是由工作区、回风箱体、风机、风管、出风箱体几大块拼接而成。在工作区内，LED控制面板控制风机的运行和停止、及调节风机的档位、频率，调节工作区内所需要的风速等（控制面板安装后需要由专业人员进行检测和调试）。在出风面下300mm处安装风速传感器检测输出的风速，在尾板上安装插座并接线以便称量药品的工作人员在称量台进行操作，最后安装压差传感器并安装报警指示灯，当称量室内的压力与室外空间的压力差值超出允许范围时报警显示。
在回风面，先用初效过滤器过滤掉空气中粒径较大的颗粒物，经过初效过滤器的预处理之后再用中效过滤器进行第二次过滤，以保护高效过滤器的滤芯（滤料）及充分保护过滤器的过滤作用，在EDK空调离心通风机提供的动力下，气流通过高效过滤器的过滤之后达到洁净要求并进入称量室，进入称量室的气流通过均流膜均匀分散到工作区域内。所有的气流都是经过高效过滤器再回到工作区域内，所以排风不会带有残余的粉末，这样就避免了二次污染。
因为在工作区域形成单向且较为稳定的气流，所以在工作区内散发的粉尘，在单向气流的影响下随气流被初效过滤器、ZKDF中效过滤器过滤掉。设备的出风箱体带有排风调节窗装置，从而称量室的工作区域内可以形成相较于外部环境的负压，并在称量室正面安装垂帘或者有机玻璃门，负压环境和垂帘或者有机玻璃门能够在一定程度上保证了工作区域内称量台上的粉尘不会随气流扩散至称量室外，负压环境起到了保护外部环境的作用。
（三）过滤器选用
GYKC高效过滤器，选择该高效过滤器的原因：① GKYC系列的高效过滤器用途广，主要应用在洁净厂房的末端送风，可用于制药、医疗、食品、电子、半导体行业。② GKYC系列高效过滤器使用条件并不苛刻，使用最高温度80℃，使用最高湿度为80%，不会受温度、湿度等条件的影响。③ 过滤器框材是铝型材，密封物为Gelglue聚氨酯胶，滤料为玻纤滤纸，整体质量小，轻便，便于安装。④ GYKC高效过滤器效率可达99.99%（计数法0.3μm），过滤器效率较高。高效过滤器的滤料选用玻纤滤纸，玻纤滤纸具有耐高温、耐高湿、阻燃、容尘量大，孔径分布均匀，能有有效地对气体、无机物、油液进行过滤。
目录
引言 1
一． 绪论 2
（一）设计目的 2
（二）课题来源 2
二．空气过滤器的基本概述 2
三．设计方案 2
（一）产品定位 2
（二）功能设置 3
（三）过滤器选用 3
（四）结构方案 4
（五）过滤器安装之后的压紧 5
（六）为何要加初效、中效过滤器 5
四．设计步骤 6
（一）风量计算 6
（二） 过滤器与称量室的模拟仿真 6
（三）结构方案的确定 8
（四）产品使用条件 9
（五）预计使用效果 9
（六）产品后续测试方法 9
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
空气过滤器(Air Filter)即空气过滤装置，通常用于洁净车间、洁净厂房、洁净手术室、实验室及洁净室，或用于电子机械通信设备等防尘。一般可将过滤器分为初效过滤器、中效过滤器、高中效过滤器、亚高效及高效过滤器和化学过滤器共五种。各种过滤器有不同的标准和使用效能。现如今，空气过滤器已运用于多种场合，如医院、制药厂、高档商业中心等。过滤器的过滤效果决定了在有限的空间内的空气质量。
绪论
（一）设计目的
在我进入华泰空气过滤器有限公司技术部之后，我面临着需要完成毕业设计的工作。在校期间，我学习的数控技术CAD/CAM专业，我将在校所学的机械设计基础理论知识结合我在公司内学到的知识，运用到空气过滤器的设计当中，把两个相似却有区别
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
的领域结合。
（二）课题来源
现在大多数的制药公司称量车间称量的药剂为粉末状，粉末的特点是质量小、易飘散。为防止粉剂药品被空气中的不洁颗粒物污染，制药厂大多选择专门的称量室来称量药品。国家药品标准及制药企业安全生产标准对药品称量车间的洁净等级要求较高，通常为百级，所以需要空气过滤器对称量车间的气流进行过滤。
又由于粉剂药品有易飘散的特点，所以通常制药厂内都会要求称量药品时在尽量密闭的环境内进行操作。因为，称量车间里称量的药品种类繁多，各种药品的成分不一样，而粉尘又易飘散，若粉尘飘散则有可能导致药品成分的混杂，这样对称量药品的作业人员来说很不方便。称量药品需要在密闭的洁净空间内进行，需要保证粉剂不被脏物污染，因此，我觉得称量室比较适合称量车间里称量药品的需求。
二．空气过滤器的基本概述
空气过滤器的工作原理：气动技术之中，空滤器、减压阀和油雾器被称气动三大件。为了得到多种运用功能往往这三种气源处理原件被按顺序排列在一起，称气动三联件。气动三联件运用于气源的过滤、减压和润滑。
压缩空气从进气口流入，并被引入导流板，导流板上分布着类似风扇叶的斜齿（突出部分），斜齿迫使压缩空气高速流入之后沿斜齿的切线方向产生强烈旋转，混杂于空气中的较大杂质和液态的水、油在打离心力下被分离出来，再通过滤芯进一步过滤清除微小的固态颗粒，然后气流通过过滤等级较高的过滤器以过滤掉有毒有害的气体，最后清洁的压缩空气从出风口输出。
特点：1、设备中的纤维直径小，表面光滑；2、滤芯采用特殊防泄漏技术以保证过滤效果；3、有效过滤掉固体杂质及油雾，快速除油雾。
三．设计方案
（一）产品定位
本次设计的过滤器安装于负压称量室，用于某制药厂称量药品车间，洁净等级为百级。等级标准是以在洁净室空间单位的体积空气中，大于或等于被测粒径粒子的最大浓度限值进行等级划分的。参照《药品生产质量管理规范》当中原料药工艺和制剂及环境区域标准，百级区域尘粒最大允许数为3500/立方米（≥0.5μm尘粒数）。这是要求比较高的洁净要求，所以需要初效过滤器、ZKDF中效过滤器、配合高效过滤器公共进行空气过滤以保证空气洁净质量达标。
（二）功能设置
在功能上要实现过滤掉密闭空间内空气中对称量药品不利的物质。这个方案并不是简单地将各个效别的过滤器的功能叠加，而是考虑该如何把空气过滤器的功能进行调理整合。称量室是由工作区、回风箱体、风机、风管、出风箱体几大块拼接而成。在工作区内，LED控制面板控制风机的运行和停止、及调节风机的档位、频率，调节工作区内所需要的风速等（控制面板安装后需要由专业人员进行检测和调试）。在出风面下300mm处安装风速传感器检测输出的风速，在尾板上安装插座并接线以便称量药品的工作人员在称量台进行操作，最后安装压差传感器并安装报警指示灯，当称量室内的压力与室外空间的压力差值超出允许范围时报警显示。
在回风面，先用初效过滤器过滤掉空气中粒径较大的颗粒物，经过初效过滤器的预处理之后再用中效过滤器进行第二次过滤，以保护高效过滤器的滤芯（滤料）及充分保护过滤器的过滤作用，在EDK空调离心通风机提供的动力下，气流通过高效过滤器的过滤之后达到洁净要求并进入称量室，进入称量室的气流通过均流膜均匀分散到工作区域内。所有的气流都是经过高效过滤器再回到工作区域内，所以排风不会带有残余的粉末，这样就避免了二次污染。
因为在工作区域形成单向且较为稳定的气流，所以在工作区内散发的粉尘，在单向气流的影响下随气流被初效过滤器、ZKDF中效过滤器过滤掉。设备的出风箱体带有排风调节窗装置，从而称量室的工作区域内可以形成相较于外部环境的负压，并在称量室正面安装垂帘或者有机玻璃门，负压环境和垂帘或者有机玻璃门能够在一定程度上保证了工作区域内称量台上的粉尘不会随气流扩散至称量室外，负压环境起到了保护外部环境的作用。
（三）过滤器选用
GYKC高效过滤器，选择该高效过滤器的原因：① GKYC系列的高效过滤器用途广，主要应用在洁净厂房的末端送风，可用于制药、医疗、食品、电子、半导体行业。② GKYC系列高效过滤器使用条件并不苛刻，使用最高温度80℃，使用最高湿度为80%，不会受温度、湿度等条件的影响。③ 过滤器框材是铝型材，密封物为Gelglue聚氨酯胶，滤料为玻纤滤纸，整体质量小，轻便，便于安装。④ GYKC高效过滤器效率可达99.99%（计数法0.3μm），过滤器效率较高。高效过滤器的滤料选用玻纤滤纸，玻纤滤纸具有耐高温、耐高湿、阻燃、容尘量大，孔径分布均匀，能有有效地对气体、无机物、油液进行过滤。
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