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生物安全柜中HEPA 过滤器与ULPA 过滤器的区别

更新时间:2023-05-17      点击次数:2468
  生物安全柜中HEPA 过滤器与ULPA 过滤器的区别
 
  生物安全柜中使用的过滤器,一般为高效微粒空气 (HEPA) 过滤器和超低渗透 (ULPA) 过滤器,HEPA和ULPA过滤器有什么区别呢?
 
  一、HEPA 和 ULPA 过滤器的结构及其工作原理
 
  从结构和化学角度来说,HEPA 和 ULPA 过滤器非常相似。这些过滤器用于生物安全柜,其中气流(由电机驱动)携带有害气体和颗粒物。两种类型的过滤器都使用尺寸在 0.5 微米到 2 微米之间的随机排列的硅酸硼纤维(玻璃纤维)垫。垫子之间的间隙允许烟雾、化学物质、气体和蒸汽通过过滤器移动到排气口,从当地大气中去除气体。该气流携带的颗粒物不会通过过滤器并卡在过滤器中,从而将其从大气中移除。
 
  两种过滤器之间的主要区别在于 ULPA 使用更高密度的玻璃纤维来捕获颗粒物,而更高密度的 ULPA 过滤器能够捕获比 HEPA 过滤器更小的颗粒物。生物安全柜中的过滤器不仅仅只是过滤空气中的颗粒物,还需要防止静电吸附微尘颗粒,以免堵塞过滤器中的孔。
 
  二、去除颗粒物
 
  HEPA 和 ULPA 过滤器均受 NSF/ANSI 49 标准管辖,不同的过滤器必须具有特定特性并达到特定性能水平才能归类为 HEPA 或 ULPA 过滤器。标准 NSF/ANSI 49 规定生物安全柜需要使用 C 或 J 型 HEPA 过滤器,而对于 ULPA 过滤器,须使用 F 型和 K 型过滤器。滤波器需要满足使用 IEST-RP-CC001 测试方法制定的测试标准。使用这些方法,C 型 HEPA 过滤器必须以至少 99.99% 的效率去除 0.3 微米大小的颗粒,而 J 型 HEPA 过滤器必须去除 99.99% 的 0.1 至 0.2 微米或 0.2 至 0.3 微米的颗粒。
 
  对于 ULPA 过滤器,F 型过滤器必须去除 99.999% 的 0.1 微米至 0.2 微米或 0.2 微米至 0.3 微米的污染物,而 K 型 ULPA 过滤器必须去除 99.995% 的 0.1 至 0.2 微米或 0.2 至 0.3 微米的颗粒微米。与 HEPA 过滤器一样,ULPA 过滤器可以去除比测试尺寸更小和更大的颗粒,但 ULPA 过滤器的测试设置了低效率,因此 ULPA 过滤器总是比 HEPA 过滤器从空气中去除更多的颗粒物。根据 EN1822-1,在穿透粒径 (MPPS) 下必须达到 99.9995% 的效率才能归类为 ULPA 过滤器。
 
  三、成本差异
 
  ULPA 过滤器通常比相同尺寸的 HEPA 过滤器贵 35%。然而,要考虑的不仅仅是过滤器本身的成本。由于ULPA 过滤器的使用寿命通常比 HEPA 过滤器短,HEPA 过滤器的平均使用寿命为 10-15 年,而 ULPA 过滤器的平均使用寿命为 5-8 年,所以与 HEPA 相比,使用 ULPA 过滤器会在维护成本和过滤器更换上花费更多的钱。
 
  ULPA 过滤器的密度越高,意味着机柜的气流动力学产生的阻力越大。这通常通过使用更大的鼓风机或多个鼓风机来克服,与单个标准尺寸的鼓风机相比,安装和维护成本也更高。此外,与 HEPA 过滤器相比,通过 ULPA 过滤器的空气流量减少 20-50%。要使相同体积的空气通过 ULPA 过滤器,与使用 HEPA 过滤器(假设尺寸相同)相比,这样做需要更大的力。
 
  因此,要使用 ULPA 过滤器而不是 HEPA 过滤器来保持相同水平的气流和保护,要么需要增加过滤器深度,要么需要增加过滤面积,要么需要增加电机或鼓风机的功率。在增加过滤器深度/面积时,它会增加可以通过的空气量,但您可能需要增加生物安全柜的尺寸,这可能会增加生物安全柜的购买成本。
 
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