Transcript Technology of Clean Air - National Air Filtration

Tecnología del Aire Limpio
presentado por
National Air Filtration Association
Promoviendo la Industria del Aire Limpio
Mundialmente
Copyright 2003 V3
Insertar nombre aqui
Insertar puesto y nombre de compañía
©National Air Filtration Association
Propósito


Comprender los principios de la filtración del aire
Aprender acerca de los métodos de prueba




Eliminación de contaminantes en fase molecular



ASHRAE 52.1
ASHRAE 52.2 – MERV
DOP para filtros HEPA
Adsorción – Carbón Activado
Quimioadsorción – Permanganato de Potasio
Calidad del Aire Interior
©National Air Filtration Association
Mecanismos de la Filtración de Partículas





Colado
Impacto
Intercepción
Difusión
Atracción Electroestática
©National Air Filtration Association
Colado
Flujo de Aire
Flujo de Aire
Partícula
Fibra
Flujo de Aire
©National Air Filtration Association
Las partículas
muy grandes son
capturadas entre
dos fibras.
Impacto
Partícula
Flujo de Aire
Las partículas grandes
no siguen la corriente
Flujo de Aire
de aire y continúan con
su dirección original
Fibra impactándose con la
fibra debido a su
inercia.
Flujo de Aire
©National Air Filtration Association
Intercepción
Flujo de Aire
Flujo de Aire
Partícula
Fibra
Flujo de Aire
©National Air Filtration Association
Las partículas
medianas siguen la
corriente de aire y
entran en contacto
con la fibra cuando
están lo
suficientemente
cerca de ella.
Influye el tamaño
de la fibra.
Difusión
Flujo de Aire
Flujo de Aire
Partícula
Fibra
Flujo de Aire
©National Air Filtration Association
Las partículas
pequeñas se mueven
aleatoriamente a través
del flujo de aire
entrando en contacto
con las fibras por el
movimiento Browniano
Óptimo a bajo flujo de aire
Atracción Electroestática
Flujo de Aire
Partícula
Flujo de Aire
-
+
Fibra
Flujo de Aire
©National Air Filtration Association
Las partículas son
atraídas a la fibra debido
a la atracción
electroestática (carga)
de la fibra, la cual es
opuesta a la carga de la
partícula.
Gráfica de los Principios
Efectos Teóricos del Impacto, Intercepción, y Difusión en la Eficiencia del Filtro
Eficiencia
Difusión
Intercepción
V
Impacto
Velocidad
©National Air Filtration Association
Distribución por Tamaño de
Partículas en la Atmósfera
Porcentaje de
Partícula por
Conteo
Tamaño de la
Partícula
(Micrón)
30 micrones
10 micrones
5.0 micrones
0.175%
3.0 micrones
0.25%
1.0 micrón
<1.0 micrón
Fuente: Guía NAFA para la Filtración del Aire
©National Air Filtration Association
0.005%
1.07%
98.5%
Dispersión de Partículas Inhaladas por el
Sistema Respiratorio Humano
Diámetro Aerodinámico
(micrones)
> 9.0
Región Probable de Depósito
Fliltrado por la nariz
6.0 – 9.0
Se deposita en la laringe
4.6 – 6.0
Se deposita en la tráquea y
bronquios primarios
Se deposita en los bronquios
secundarios
Se deposita en los bronquios
terminales
Se deposita en los alvéolos
3.3 – 4.6
2.15 – 3.3
0.41 – 2.15
< 0.41
©National Air Filtration Association
Se pueden exhalar
Tamaños Específicos de Contaminantes
Microscopio electrónico
0.001 µ
0.01 µ
Microscopio
0.1 µ
0.5 µ
Ojo humano
1.0 µ
10 µ
100 µ
Bacterias
Vírus
Esporas de planta
Humo de Tabaco
Grasa / Humo de Cocina
Caspa animal
Cabello
Polvo
Fertilizante
Polvo de insecticida
Polvo de carbón
©National Air Filtration Association
Métodos de Prueba de Filtración de Aire

ASHRAE 52.1 – 1992 (está siendo retirado)

ASHRAE 52.2 - 1999

Di-octil-ftalato (DOP) y Poly-alpha olafins
(PAO)
©National Air Filtration Association
ASHRAE 52.1

Un examen destructivo para medir la
eficiencia promedio, caída de presión y la
capacidad de retención polvo en filtros de
baja, mediana y alta eficiencia – hasta 95%.

El aerosol para la prueba es el polvo estándar
sintético ASHRAE:
–
–
–
Polvo del desierto de Arizona clasificado por tamaño.
Hilachas de algodón.
Carbón negro.
©National Air Filtration Association
ASHRAE 52.1

Resistencia Inicial



Presión requerida para mover el aire a través del
filtro a un cierto flujo de aire.
Medido y reportado en pulgadas de columna de
agua, pascales o milímetros de agua.
Capacidad de Retención de Polvo


Cantidad de polvo que un filtro captura al final de
la prueba.
Medido en gramos.
©National Air Filtration Association
ASHRAE 52.1

Arrestancia – Utiliza Polvo de Prueba ASHRAE.



Porcentaje de polvo expresado en peso que retiene un filtro.
Si el filtro retiene 60 gramos de 100 que se alimentaron, la
arrestancia es del 60%.
(7.7 µm)
Eficiencia- Utiliza Aire del Exterior.


Porcentaje de polvo retenido con capacidad de manchar.
Utiliza la opacidad de la luz en un papel filtro HEPA.
©National Air Filtration Association
ASHRAE 52.2

Prueba destructiva para medir la eficiencia
mínima (MERV).

El aerosol para la prueba de eficiencia es
cloruro de potasio (KCl), 0.3 a 10 micrones.

El polvo ASHRAE se utiliza para alcanzar la
caída de presión deseada.
©National Air Filtration Association
ASHRAE 52.2

Resistencia Inicial
Presión requerida para mover aire a través del
filtro a un cierto flujo, medido y reportado en
pulgadas de columna de agua, pascales o
milímetros de agua.

Resistencia Final
Presión en la cual el filtro puede ser
considerado totalmente saturado.
©National Air Filtration Association
ASHRAE 52.2
Configuración de Ducto para Prueba
Filtros de
Salida
Salida
Tobera
ASME
Mezcladora Posterior
Aire Interior
Filtros de
Entrada
Ventilador
Válvula
de
Control
de Flujo
©National Air Filtration Association
Generador
de Aerosol
Mezcladora
Previa
Contador de
Partículas
Sección
de Dispositivo
Filtro de Respaldo
(Usado para acumular
polvo)
Saturación Típico 52.2
Hoja de Resultados de Prueba
Rango
tamaño
(micrones)
0.28
0.32
0.46
0.64
0.82
1.00
0.3 to 0.4
2.7
6.7
17.2
29.4
37.1
37.9
2.7
0.4 to 0.55
7.8
15.9
27.7
43.3
53.2
54.6
7.8
0.55 to 0.7
11.2
30.2
46.0
60.7
70.5
71.6
11.2
0.7 to 1.0
17.6
42.6
59.3
73.7
81.3
81.8
17.6
1.0 to 1.3
20.4
51.6
70.3
80.8
83.7
85.2
20.4
1.3 to 1.6
23.9
58.2
76.5
84.7
86.1
87.2
23.9
1.6 to 2.2
28.3
69.6
84.1
89.1
90.2
91.0
28.3
2.2 to 3.0
36.3
83.9
91.9
94.2
94.4
93.2
36.3
3.0 to 4.0
39.4
89.4
93.7
95.8
96.4
94.9
39.4
4.0 to 5.5
42.8
90.6
95.3
96.5
97.9
95.6
42.8
5.5 to 7.0
46.5
92.3
97.1
98.0
98.4
97.9
46.5
7.0 to 10.0
50.4
94.8
97.5
98.3
100
99.2
50.4
Eficiencia fraccional (%) @ P (“W.G.)
Mínimos
compuestos
Promedio
compuestos
E1 = 9.8
E2 = 27.2
E3 = 44.8
Valor Mínimo Reportado de Eficiencia: MERV 6 @ 492 PPM
©National Air Filtration Association
Curva Mínima Compuesta
% Eficiencia de remoción por
tamaño de partícula
Valor Mínimo Reportado de Eficiencia
100
80
60
40
20
0
0.35 0.47 0.62 0.84 1.14 1.44 1.88 2.57 3.46 4.69 6.2 8.37 10
Tamaño de Partícula - Micrones
©National Air Filtration Association
Parámetros MERV
Tabla 7.2.1
Est. 52.2 Valor
Mínimo
Reportado de
Eficiencia
(MERV)
Eficiencia compuesta promedio por tamaño de
partículas, % Rango de Tamaño, mm
0.3 a 1.0
E1
1.0 a 3.0
E2
3.0 a 10
E3
1
n/a
n/a
E3 < 20
2
n/a
n/a
3
n/a
4
Est. 52.1, %,
Arestancia
Promedio
Resistencia Mínima Final
Pa
Pulg. en Col
de Agua
Aavg < 65
75
0.3
E3 < 20
65 ≤ Aavg < 70
75
0.3
n/a
E3 < 20
70 ≤ Aavg < 75
75
0.3
n/a
n/a
E3 < 20
75 ≤ Aavg
75
0.3
5
n/a
n/a
20 ≤ E3 < 35
n/a
150
0.6
6
n/a
n/a
35 ≤ E3 < 50
n/a
150
0.6
7
n/a
n/a
50 ≤ E3 < 70
n/a
150
0.6
8
n/a
n/a
70 ≤ E3 < 85
n/a
150
0.6
9
n/a
E2 < 50
E3 ≥ 85
n/a
250
1.0
10
n/a
50 ≤ E2 < 65
E3 ≥ 85
n/a
250
1.0
11
n/a
65 ≤ E2 < 80
E3 ≥ 85
n/a
250
1.0
12
n/a
E2 ≥ 80
E3 ≥ 90
n/a
250
1.0
13
E1 < 75
E2 ≥ 90
E3 ≥ 90
n/a
350
1.4
14
75 ≤ E1 < 85
E2 ≥ 90
E3 ≥ 90
n/a
350
1.4
15
85 ≤ E1 < 95
E2 ≥ 90
E3 ≥ 90
n/a
350
1.4
16
E1 ≥ 95
E2 ≥ 90
E3 ≥ 90
n/a
350
1.4
©National Air Filtration Association
Parámetros MERV
Tabla 7.2.1
Est. 52.2 Valor
Mínimo
Reportado de
Eficiencia
(MERV)
Eficiencia compuesta promedio por tamaño de
partículas, % Rango de Tamaño, mm
0.3 a 1.0
E1
1.0 a 3.0
E2
3.0 a 10
E3
1
n/a
n/a
E3 < 20
2
n/a
n/a
3
n/a
4
Est. 52.1, %,
Arestancia
Promedio
Resistencia Mínima Final
Pa
Pulg. en Col
de Agua
Aavg < 65
75
0.3
E3 < 20
65 ≤ Aavg < 70
75
0.3
n/a
E3 < 20
70 ≤ Aavg < 75
75
0.3
n/a
n/a
E3 < 20
75 ≤ Aavg
75
0.3
5
n/a
n/a
20 ≤ E3 < 35
n/a
150
0.6
6
n/a
n/a
35 ≤ E3 < 50
n/a
150
0.6
7
n/a
n/a
50 ≤ E3 < 70
n/a
150
0.6
8
n/a
n/a
70 ≤ E3 < 85
n/a
9
n/a
E2 < 50
E3 ≥ 85
n/a
10
n/a
50 ≤ E2 < 65
E3 ≥ 85
n/a
11
n/a
65 ≤ E2 < 80
E3 ≥ 85
n/a
12
n/a
E2 ≥ 80
E3 ≥ 90
n/a
13
E1 < 75
E2 ≥ 90
E3 ≥ 90
n/a
14
75 ≤ E1 < 85
E2 ≥ 90
E3 ≥ 90
n/a
15
85 ≤ E1 < 95
E2 ≥ 90
E3 ≥ 90
n/a
16
E1 ≥ 95
E2 ≥ 90
E3 ≥ 90
n/a
©National Air Filtration Association
150
E1 = 9.8%
250
250
E2 = 27.2%
250
250
350
E3 = 44.8%
350
350
MERV
6
350
0.6
1.0
1.0
1.0
1.0
1.4
1.4
1.4
1.4
©National Air Filtration Association
Equivalente 52.1
95%
85%
65%
10
8.37
6.2
4.69
3.46
2.57
1.88
1.44
1.14
0.84
0.62
25%
0.47
Eficiencia por
tamaño de
partícula
reportada con un
número – 1 al 16.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0.35

Valor Mínimo
Reportado de
Eficiencia
(MERV)
0.30

% Eficiencia
ASHRAE 52.2
Tamaño de Partículas en Micrones
Curva Típica de Eficiencia
Filtros para partículas –MERV 1-16
 ASHRAE
 Valor
52.2
Mínimo Reportado de
Eficiencia– con gráficas mostrando
la eficiencia de eliminación.
©National Air Filtration Association
Prueba para filtros HEPA/ULPA

Prueba no-destructiva de penetración.

Utiliza di-octil-ftalato (DOP) como aerosol o
poly-alpha-olafins, aerolisado a 0.3 micrones


Un instrumento mide la intensidad total de luz dispersa por
un aerosol tanto de entrada como de salida.
Eficiencia fraccional medida por un contador
de partículas láser– Esferas látex poliestireno
(PSL)
©National Air Filtration Association
UL-900

Prueba destructiva para medir la cantidad de
humo y llama que emite un filtro cuando es
expuesto a fuego o aire caliente.
–
–
Clase 1: emiten cantidades insignificantes de humo y
llamas
Clase 2: se permite humo y llamas y se queman
moderadamente.

UL audita al fabricante.

Sólo aplica a filtros limpios.
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Métodos para la Eliminación
de Contaminantes Moleculares

Físico - Adsorción
 Carbón Activado

Químico - Quimioadsorción
 Media
impregnada con permanganato de
potasio
 Carbón activado tratado químicamente
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Métodos de Eliminación

Adsorción - El proceso por medio del cual un
gas o substancia se atrae y adhiere a una
superficie sólida.



Es un fénomeno de superficie.
La capacidad adsorbente es independiente del
tamaño de la partícula.
La velocidad de adsorción es
proporcionalmente inversa al tamaño del
adsorbente.
©National Air Filtration Association
Filtración molecular
©National Air Filtration Association
Métodos de Eliminación

Quimioadsorción - Es el resultado de
reacciones químicas sobre y dentro de la
superficie adsorbente.


Es selectivo y depende de la naturaleza
química del adsorbente y el adsorbato.
Irreversible y esencialmente instantáneo.
©National Air Filtration Association
Nuevo Estándar ASHRAE

Estándar 145P

ASHRAE está desarrollando un estándar para
contaminantes gaseosos.

El estándar 62 incluye recomendaciones para la
eliminación de contaminantes de partículas y
moleculares
©National Air Filtration Association
Fuentes de Contaminantes
•Aire Exterior – muchos para mencionar.
•Ozono, Monóxido de Carbono, Dióxido de
Nitrogeno, Dióxido de Azufre,
•Escape de Vehículos
•Ozono, Monóxido de Carbono, Dióxido de Nitrógeno,
Dióxido de Azufre,
•Equipo de Oficina –
•Compuestos Volátiles Orgánicos, carbón,
formaldehído, amonia, ozono...
•Seres Humanos
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Fuentes de Contaminantes
•Materiales de Construcción y Mobiliario
•Compuestos Volátiles Orgánicos,
formaldehído
•Limpiadores
•Compuestos Volátiles Orgánicos
•Humo del Cigarro
•Cientos de contaminantes
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Resúmen

Las partículas son capturadas por Colado, Impacto,
Intercepción, Difusión y Atracción Electroestática.

El estándar ASHRAE 52.2 es una prueba fraccional
de eficiencia.

El MERV y las tablas compuestas proveen eficiencias
de remoción por tamaño de partícula.

Los contaminantes gaseosos son eliminados por
medio de carbón activado y/o permanganato de
potasio, entre otros.
©National Air Filtration Association
Aplicaciones de Filtración








Cuartos Limpios
Edificios Comerciales
Industrial / Automotríz / Aviación
Residencial
Escuelas
Procesos Industriales
Hospitales y Salud
Modelo de Costo de Ciclo de Vida
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National Air Filtration Association (NAFA)
•La misión de NAFA es educar y proveer programas de
certificación para sus miembros y usuarios finales;
•Proveer foros para el intercambo de información acerca
de estándares técnicos, regulaciones gubernamentales e
información de productos;
•Educar a los consumidores acerca de la importancia de la
filtración del aire y las certificaciones de NAFA; certificar
productos de filtración del aire; crear estándares de
ejecución para productos.
©National Air Filtration Association
NAFA

Especialista Certificado en Filtros de Aire por
NAFA - CAFS

Técnico Certificado por NAFA - NCT

Productos Certificados por NAFA
©National Air Filtration Association
NAFA

¿Cómo podemos ayudarle?

Mas de 200 distribuidores y fabricantes en
filtración del aire.

Estados Unidos y 14 paises extranjeros.

Dirección de Internet – www.nafahq.org
©National Air Filtration Association