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生物安全柜中HEPA 過(guò)濾器與ULPA 過(guò)濾器的區別

更新時(shí)間:2024-06-19      點(diǎn)擊次數:50
 

 

  生物安全柜中使用的過(guò)濾器,一般為高效微??諝?(HEPA) 過(guò)濾器和超低滲透 (ULPA) 過(guò)濾器,HEPA和ULPA過(guò)濾器有什么區別呢?
 
  一、HEPA 和 ULPA 過(guò)濾器的結構及其工作原理
 
  從結構和化學(xué)角度來(lái)說(shuō),HEPA 和 ULPA 過(guò)濾器非常相似。這些過(guò)濾器用于生物安全柜,其中氣流(由電機驅動(dòng))攜帶有害氣體和顆粒物。兩種類(lèi)型的過(guò)濾器都使用尺寸在 0.5 微米到 2 微米之間的隨機排列的硅酸硼纖維(玻璃纖維)墊。墊子之間的間隙允許煙霧、化學(xué)物質(zhì)、氣體和蒸汽通過(guò)過(guò)濾器移動(dòng)到排氣口,從當地大氣中去除氣體。該氣流攜帶的顆粒物不會(huì )通過(guò)過(guò)濾器并卡在過(guò)濾器中,從而將其從大氣中移除。
 
  兩種過(guò)濾器之間的主要區別在于 ULPA 使用更高密度的玻璃纖維來(lái)捕獲顆粒物,而更高密度的 ULPA 過(guò)濾器能夠捕獲比 HEPA 過(guò)濾器更小的顆粒物。生物安全柜中的過(guò)濾器不僅僅只是過(guò)濾空氣中的顆粒物,還需要防止靜電吸附微塵顆粒,以免堵塞過(guò)濾器中的孔。
 
  二、去除顆粒物
 
  HEPA 和 ULPA 過(guò)濾器均受 NSF/ANSI 49 標準管轄,不同的過(guò)濾器必須具有特定特性并達到特定性能水平才能歸類(lèi)為 HEPA 或 ULPA 過(guò)濾器。標準 NSF/ANSI 49 規定生物安全柜需要使用 C 或 J 型 HEPA 過(guò)濾器,而對于 ULPA 過(guò)濾器,須使用 F 型和 K 型過(guò)濾器。濾波器需要滿(mǎn)足使用 IEST-RP-CC001 測試方法制定的測試標準。使用這些方法,C 型 HEPA 過(guò)濾器必須以至少 99.99% 的效率去除 0.3 微米大小的顆粒,而 J 型 HEPA 過(guò)濾器必須去除 99.99% 的 0.1 至 0.2 微米或 0.2 至 0.3 微米的顆粒。
 
  對于 ULPA 過(guò)濾器,F 型過(guò)濾器必須去除 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 過(guò)濾器必須去除 99.995% 的 0.1 至 0.2 微米或 0.2 至 0.3 微米的顆粒微米。與 HEPA 過(guò)濾器一樣,ULPA 過(guò)濾器可以去除比測試尺寸更小和更大的顆粒,但 ULPA 過(guò)濾器的測試設置了低效率,因此 ULPA 過(guò)濾器總是比 HEPA 過(guò)濾器從空氣中去除更多的顆粒物。根據 EN1822-1,在穿透粒徑 (MPPS) 下必須達到 99.9995% 的效率才能歸類(lèi)為 ULPA 過(guò)濾器。
 
  三、成本差異
 
  ULPA 過(guò)濾器通常比相同尺寸的 HEPA 過(guò)濾器貴 35%。然而,要考慮的不僅僅是過(guò)濾器本身的成本。由于ULPA 過(guò)濾器的使用壽命通常比 HEPA 過(guò)濾器短,HEPA 過(guò)濾器的平均使用壽命為 10-15 年,而 ULPA 過(guò)濾器的平均使用壽命為 5-8 年,所以與 HEPA 相比,使用 ULPA 過(guò)濾器會(huì )在維護成本和過(guò)濾器更換上花費更多的錢(qián)。
 
  ULPA 過(guò)濾器的密度越高,意味著(zhù)機柜的氣流動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生的阻力越大。這通常通過(guò)使用更大的鼓風(fēng)機或多個(gè)鼓風(fēng)機來(lái)克服,與單個(gè)標準尺寸的鼓風(fēng)機相比,安裝和維護成本也更高。此外,與 HEPA 過(guò)濾器相比,通過(guò) ULPA 過(guò)濾器的空氣流量減少 20-50%。要使相同體積的空氣通過(guò) ULPA 過(guò)濾器,與使用 HEPA 過(guò)濾器(假設尺寸相同)相比,這樣做需要更大的力。
 
  因此,要使用 ULPA 過(guò)濾器而不是 HEPA 過(guò)濾器來(lái)保持相同水平的氣流和保護,要么需要增加過(guò)濾器深度,要么需要增加過(guò)濾面積,要么需要增加電機或鼓風(fēng)機的功率。在增加過(guò)濾器深度/面積時(shí),它會(huì )增加可以通過(guò)的空氣量,但您可能需要增加生物安全柜的尺寸,這可能會(huì )增加生物安全柜的購買(mǎi)成本。
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