Trong hệ thống lọc khí phòng sạch có mô hình sắp xếp các màng lọc theo đường di chuyển của dòng không khí. Việc sắp xếp lần lượt như vậy sẽ giúp màng lọc có thể giữ lại các hạt bụi, tạp chất, vi khuẩn… một cách dễ dàng. Không khí sau khi đi qua hệ thống lọc sẽ đảm bảo các tiêu chuẩn đã đề ra của phòng sạch (phòng mổ, khu sản xuất dược phẩm, điện tử, thực phẩm, ...)
Vậy tại sao các màng lọc khí này có thể lọc được các hạt bụi nhỏ, vi rút, vi khuẩn với kích thước nhỏ đến micron?
Dưới đây là 4 cơ chế thu bụi cơ học chi phối hiệu suất của bộ lọc không khí :
1. Hiệu ứng căng lưới bắt (Straining)
-
Hiệu ứng bắt (Straining) xảy ra khi khe hở giữa các thành phần vật liệu lọc (sợi, lưới chắn, kim loại, v.v.) nhỏ hơn đường kính hạt mà bộ lọc cần lọc.
-
Nguyên tắc này cần thiết kế bộ lọc dựa vào kích thước của hạt, khoảng cách và mật độ vật liệu lọc.
2. Hiệu ứng chặn do va chạm (Interception)
3. Hiệu ứng khuếch tán (Diffusion)
-
Hiệu ứng khuếch tán xảy ra khi chuyển động ngẫu nhiên (Brownian) của hạt làm cho hạt đó tiếp xúc với sợi vật liệu như một quán tính. Thông qua cách hút và bắt giữ này nó tạo ra một khu vực có nồng độ thấp hơn trong môi trường khiến một hạt khác khuếch tán.
-
Để tăng cường khả năng hút bụi, các bộ lọc sử dụng nguyên tắc này hoạt động trên vật liệu lọc vận tốc thấp và nồng độ cao của sợi siêu mịn, thủy tinh hoặc vật liệu khác. Hạt bụi càng có nhiều thời gian trong khu vực bắt giữ, thì diện tích bề mặt của vật liệu thu thập (sợi) càng lớn, cơ hội bắt bụi càng lớn.
4. Hiệu ứng quán tính tách (Inertial separation)
Vì vậy, hiệu ứng quán tính tách (Inertial seperation) và hiệu ứng căng lưới bắt (Straining) là các cơ chế bắt bụi cho các hạt lớn hơn 0,2 micron (fine filter) và hiệu ứng khuếch tán chiếm ưu thế đối với các hạt nhỏ hơn 0,2 micron (HEPA filter).
Biểu đồ 4 nguyên tắc hiệu ứng bắt hạt cơ học và giá trị kích thước hạt tương ứng.
Tóm lại, để duy trì hiệu suất lọc tối đa và chất lượng của không khí phù hợp với điều kiện trong phòng sạch, chúng ta cần lưu ý một số vấn đề sau:
1. Các hạt bụi trong không khí có nhiều loại với nhiều kích thước khác nhau, tùy theo chức năng và mục đích sử dụng phòng sạch mà lựa chọn loại lọc bụi phòng sạch phù hợp để tiết kiệm chi phí và phát huy tác dụng lọc tối đa.
2. Các tấm lọc trong hệ thống lọc khí phòng sạch sẽ được thiết kế theo một thứ tự nhất định. Để dòng khí đi qua được các tấm lọc, áp lực của tấm lọc trước phải lớn hơn áp lực của tấm lọc sau để tạo ra sự chệnh lệch áp suất. Vì vậy, cần tìm hiểu các thông số chênh áp đầu, cuối của bộ lọc để lựa chọn bộ lọc phù hợp nhất.
3. Các tấm lọc khí là vật tư tiêu hao, sau một thời gian sử dụng, lọc phòng sạch sẽ càng ngày càng bẩn do các hạt bụi, vi khuẩn, nấm mốc phát sinh… nằm bít kín các lỗ lọc. Áp lực cản của lọc ngày càng lớn làm dòng không khí không thể đi qua. Do vậy, để luôn đảm bảo hiệu suất lọc, chất lượng không khí ta cần tiến hành thay thế lọc khi chênh áp sau lọc đã vượt qua chênh áp khuyến cáo của hãng hoặc lọc đã suy giảm chất lượng.
