نظرًا للاختلافات في أنواع مواد الترشيح، والتصميمات الهيكلية، ومواد الختم، وما إلى ذلك، فإن العمر التشغيلي لأنواع مختلفة من مرشحات هواء الأحواض السائلة (تشير بشكل أساسي إلى دورة استبدال مواد المرشح وعمر خدمة نظام الختم) سوف تختلف بشكل كبير. وفيما يلي تحليل للاختلافات في عمرها الافتراضي بناءً على طرق التصنيف الشائعة:
I. التصنيف حسب درجة كفاءة الترشيح (التأثير الأساسي على العمر الافتراضي لمواد الترشيح)
وعادة ما تتوافق مرشحات الأحواض السائلة مع درجات الكفاءة العالية (HEPA) والكفاءة العالية جدًا (ULPA). وكلما زادت الكفاءة، كلما كان حجم مسام مادة المرشح أصغر، وكلما كان الفرق في قدرة الاحتفاظ بالغبار وعمر الخدمة أكثر وضوحًا.
درجة H13-H14 (كفاءة عالية)
تكون مواد الترشيح في الغالب عبارة عن ورق ترشيح من الألياف الزجاجية فائقة النعومة بكفاءة ترشيح ≥99.97% (H13) أو ≥99.995% (H14) لجسيمات 0.3 ميكرومتر.
قدرة استيعاب الغبار معتدلة (حوالي 150-250 جم/م²). في البيئات النظيفة التقليدية (مثل ورش العمل من الفئة 5 ISO)، تتراوح دورة استبدال مواد الترشيح من 6 إلى 18 شهرًا تقريبًا. إذا اكتمل الترشيح المسبق (المعالجة الأولية والمتوسطة الكفاءة)، يمكن تمديدها إلى عامين.
لا يتأثر العمر الافتراضي للمادة المانعة للتسرب بالكفاءة، ويمكن أن تستمر المواد عالية الجودة لأكثر من 10 سنوات.
درجة U15-U17 (فائقة الكفاءة)
تكون مواد الترشيح في الغالب من مواد الترشيح المغلفة بـ PTFE أو مواد الترشيح المركبة من الألياف الزجاجية فائقة الدقة مع كفاءة ترشيح ≥99.999% (U15) أو أكثر لجسيمات 0.12 ميكرومتر، وتتميز بأحجام مسام أصغر وألياف أدق.
سعة الاحتفاظ بالغبار منخفضة نسبيًا (حوالي 80-150 جم/م²)، كما أن مادة المرشح عرضة للانسداد. تتراوح دورة الاستبدال عادةً من 3 إلى 12 شهرًا. حتى في البيئات عالية النظافة (مثل المستوى 3 من ISO)، من الصعب أن تتجاوز 18 شهرًا.
Ii. التصنيف حسب مادة المرشح (تؤثر على قدرة الاحتفاظ بالغبار ومقاومة التقادم)
مادة فلتر الألياف الزجاجية
تتمتع المواد التقليدية السائدة بقدرة عالية نسبيًا على الاحتفاظ بالغبار (حوالي 200 جم/م² للدرجة H14)، ولكن مقاومتها للرطوبة متوسطة (الرطوبة طويلة الأجل > 80% قد تؤثر على القوة.
العمر التشغيلي: في بيئة جافة ونظيفة، تتراوح دورة استبدال مادة الفلتر من 8 إلى 18 شهرًا. ويمكن تقصيرها إلى 6 إلى 12 شهراً في بيئة عالية الرطوبة.
مادة الفلتر المغلفة ب PTFE
السطح مغطى بطبقة من البولي تترافلوروإيثيلين، وهي مادة كارهة للماء ومقاومة للتآكل الكيميائي. قدرتها على الاحتفاظ بالغبار أقل قليلاً من قدرة الألياف الزجاجية (حوالي 150-200 جم/م²)، ولكن ليس من السهل أن تلتصق بها بقع الزيت أو بخار الماء، مما يقلل من سرعة الانسداد.
العمر التشغيلي: في البيئات الرطبة أو الملوثة كيميائيًا بشكل طفيف (مثل ورش العمل الصيدلانية)، تتراوح دورة الاستبدال من 6 إلى 24 شهرًا (20% إلى 30% أطول من مواد الترشيح المصنوعة من الألياف الزجاجية بنفس الكفاءة).
مادة الفلتر المركب من الألياف الاصطناعية
مصنوع من الألياف الاصطناعية مثل البوليستر، ويتمتع بصلابة جيدة ومقاومة جيدة للرطوبة ومقاومة الشيخوخة، وقدرة متوسطة على الاحتفاظ بالغبار (حوالي 180 جم/م²)، مما يجعله مناسبًا للبيئات ذات درجات الحرارة العالية والرطوبة العالية (مثل ورش تعقيم الأغذية).
العمر الافتراضي: 10-24 شهرًا. تتفوق قدرته على التكيف مع البيئات القاسية على الألياف الزجاجية.
ثالثًا. التصنيف حسب التصميم الهيكلي (التأثير على انتظام تدفق الهواء وفقدان مواد الترشيح)
مرشح خزان سائل غير مقسم
يتم فصل مادة المرشح بواسطة مادة لاصقة تذوب بالحرارة، وتتميز بهيكل مضغوط، ومقاومة منخفضة للهواء، وتوزيع موحد. وتكون القوة على مادة الفلتر أكثر توازناً، ويقل احتمال انسداد المناطق المحلية قبل الأوان.
العمر الافتراضي لمادة المرشح: 10%-20% أطول من عمر المرشحات ذات الفواصل من نفس المواصفات، حوالي 8-20 شهرًا في الظروف العادية.
مرشح خزان سائل مطوي
عند فصلها بورق الألومنيوم أو الحواجز الورقية، تكون مقاومة تدفق الهواء أعلى قليلاً، وقد تكون سرعة الرياح المحلية غير متساوية، مما قد يتسبب بسهولة في انسداد مادة المرشح القريبة من الحاجز أولاً.
العمر الافتراضي لمواد التصفية: عادةً من 6 إلى 16 شهرًا، وهي مناسبة للسيناريوهات ذات متطلبات المساحة المنخفضة (مثل تجديد المصانع القديمة).
رابعاً التصنيف حسب نوع المادة المانعة للتسرب (التي تؤثر على العمر الافتراضي للمعدات بشكل عام)
مانع تسرب السيليكون
يمكن أن يتحمل درجات الحرارة العالية والمنخفضة (-50 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية) ويتمتع بخصائص قوية مضادة للشيخوخة، مما يجعله الخيار السائد. يمكن أن يصل عمر الختم إلى 10 إلى 15 عامًا. حتى إذا تم استبدال مادة المرشح بشكل متكرر، يظل أداء الختم مستقرًا.
مانع تسرب البولي يوريثين
يتمتع بمرونة جيدة، ولكن مقاومته لدرجات الحرارة ضعيفة بعض الشيء (-30 ℃ إلى 80 ℃). قد يؤدي التلامس طويل الأمد مع الشحوم أو المذيبات إلى تسريع التقادم. عمر الختم حوالي 5 إلى 8 سنوات. إنه مناسب لدرجات الحرارة العادية والبيئات الجافة.
مانع تسرب مطاط البوتيل
تكلفته منخفضة نسبيًا، ولكن مقاومته للشيخوخة ضعيفة. فهو عرضة للتصلب عند تعرضه للأشعة فوق البنفسجية لفترة طويلة، وعمره الافتراضي يتراوح بين 3 إلى 5 سنوات فقط. ويستخدم في الغالب في السيناريوهات المؤقتة أو منخفضة الطلب.
ملخص: القاعدة الأساسية للاختلافات في العمر الافتراضي
تُعد مادة الفلتر نقطة ضعف: بغض النظر عن النوع، فإن العمر الافتراضي لمادة الفلتر (من 3 إلى 36 شهرًا) أقصر بكثير من عمر نظام الختم والإطار (من 5 إلى 15 عامًا)، ويجب استبدالها بانتظام.
تتناسب الكفاءة تناسبًا عكسيًا مع العمر الافتراضي: العمر الافتراضي للكفاءة العالية جدًا (ULPA) أقصر من 30% إلى 50% من العمر الافتراضي للكفاءة العالية (HEPA).
تحدد المواد القدرة على التكيف: تتمتع مواد الترشيح المصنوعة من مادة PTFE والألياف الاصطناعية بميزة أكثر وضوحًا من حيث العمر الافتراضي في البيئات القاسية.
تؤثر البنية على التوحيد: يضمن التصميم بدون فواصل تدفق هواء أكثر اتساقًا وعمر خدمة أطول لمادة المرشح.
في التطبيقات العملية، من الضروري اختيار النوع المناسب بناءً على عوامل مثل محتوى الغبار البيئي ودرجة الحرارة والرطوبة والتآكل لزيادة عمر الخدمة إلى أقصى حد.
