Le principe de fonctionnement du dispositif d'échappement et de filtration à haut rendement consiste à capturer, séparer et purifier les polluants atmosphériques grâce à l'effet synergique de l'échappement motorisé et de la filtration et de la purification à plusieurs niveaux, tout en contrôlant la direction du flux d'air, pour finalement rejeter de l'air propre ou des gaz d'échappement qualifiés. Son processus de base peut être décomposé selon les liens clés suivants :
I. Guidage directionnel du flux d'air
L'appareil génère une pression négative ou positive par le biais de ventilateurs (ventilateurs centrifuges, ventilateurs axiaux, etc.) pour former un flux d'air directionnel, ce qui permet de collecter les polluants de manière "ciblée".
Guidage par pression négative : Dans la plupart des scénarios (tels que les hottes et les armoires de biosécurité), l'appareil crée une pression négative locale dans la zone où les polluants sont générés (comme les paillasses de laboratoire et les postes de travail de production), ce qui permet à l'air ambiant et aux polluants de s'écouler naturellement dans l'appareil et les empêche de se répandre dans l'environnement extérieur.
Décharge à pression positive : L'air purifié ou les gaz résiduaires sont mis sous pression par un ventilateur et évacués vers l'extérieur ou vers un système de traitement ultérieur le long d'un chemin prédéfini (tel qu'un tuyau d'échappement) afin de garantir un flux d'air stable et l'absence de reflux.
Deuxièmement, filtration et purification en plusieurs étapes
En fonction du type de polluants (particules, gaz, micro-organismes, etc.), l'appareil est généralement équipé d'unités de filtration à plusieurs niveaux pour purifier l'air étape par étape :
Filtration avant traitement (filtration primaire/intermédiaire)
Fonction : Éliminer les grosses particules d'impuretés présentes dans l'air (telles que la poussière, les cheveux et les fibres), protéger les matériaux filtrants de haute précision qui en découlent et prolonger leur durée de vie.
Matériaux courants : maille métallique, tissu non tissé, écran filtrant en fibre de verre. L'efficacité de filtration convient aux particules ≥5μm (primaire) ou ≥1μm (intermédiaire).
Filtration des particules à haute efficacité/ultra-haute efficacité
Fonction : Capturer les particules fines (telles que la poussière, les aérosols et les spores microbiennes), c'est le cœur du processus de purification.
Matériaux courants : HEPA (filtre à air à haute efficacité, avec une efficacité de filtration de ≥99,97% pour les particules ≥0,3μm), ULPA (filtre à air à ultra-haute efficacité, avec une efficacité de filtration de ≥99,999% pour les particules ≥0,12μm), réalisant la purification grâce à des principes tels que l'interception des fibres, la collision inertielle et l'adsorption par diffusion.
Filtration des gaz et des odeurs (configurée selon les besoins)
Fonction : Il élimine les gaz nocifs (tels que les COV, les gaz acides, l'ammoniac) ou les odeurs par adsorption chimique ou décomposition catalytique.
Matériaux courants : Charbon actif (pour l'adsorption physique), charbon actif imprégné (chargé par exemple de permanganate de potassium, pour les gaz acides/alcalins), catalyseurs (tels que les photocatalyseurs, pour la décomposition des COV).
Iii. Équilibre des flux d'air et contrôle de la sécurité
Régulation du volume d'air : Le volume d'air évacué est contrôlé par la vanne d'air ou le ventilateur à fréquence variable afin d'assurer la stabilité de la pression négative/positive à l'intérieur du dispositif (par exemple, dans une enceinte de sécurité biologique, la pression négative à l'intérieur de l'enceinte doit être maintenue afin d'éviter les fuites de contaminants).
Surveillance et alarme : Certains appareils haut de gamme sont équipés de capteurs de pression (pour contrôler la résistance du filtre et déterminer s'il faut le remplacer) et de capteurs de débit d'air (pour contrôler si la direction du débit d'air est anormale). En cas de conditions anormales, des alarmes sonores et visuelles sont déclenchées pour garantir la sécurité des opérations.
Protection secondaire : Dans les scénarios à haut risque (tels que les laboratoires de biosécurité), des unités de filtrage redondantes (telles que des filtres HEPA doubles) peuvent être ajoutées à l'extrémité de l'échappement pour empêcher les fuites de polluants causées par la défaillance d'un seul filtre.
Résumé
L'essence du dispositif d'échappement et de filtration à haut rendement est un projet systématique de "collecte directionnelle → purification hiérarchique → décharge sûre" : en contrôlant la direction du flux des polluants à travers le système d'alimentation, différents matériaux de filtration sont utilisés pour éliminer spécifiquement les particules, les gaz et d'autres polluants, ce qui permet finalement d'obtenir une circulation d'air propre ou une décharge de gaz d'échappement standard, et est largement applicable aux scénarios ayant des exigences strictes en matière de propreté et de sécurité de l'air.
I. Guidage directionnel du flux d'air
L'appareil génère une pression négative ou positive par le biais de ventilateurs (ventilateurs centrifuges, ventilateurs axiaux, etc.) pour former un flux d'air directionnel, ce qui permet de collecter les polluants de manière "ciblée".
Guidage par pression négative : Dans la plupart des scénarios (tels que les hottes et les armoires de biosécurité), l'appareil crée une pression négative locale dans la zone où les polluants sont générés (comme les paillasses de laboratoire et les postes de travail de production), ce qui permet à l'air ambiant et aux polluants de s'écouler naturellement dans l'appareil et les empêche de se répandre dans l'environnement extérieur.
Décharge à pression positive : L'air purifié ou les gaz résiduaires sont mis sous pression par un ventilateur et évacués vers l'extérieur ou vers un système de traitement ultérieur le long d'un chemin prédéfini (tel qu'un tuyau d'échappement) afin de garantir un flux d'air stable et l'absence de reflux.
Deuxièmement, filtration et purification en plusieurs étapes
En fonction du type de polluants (particules, gaz, micro-organismes, etc.), l'appareil est généralement équipé d'unités de filtration à plusieurs niveaux pour purifier l'air étape par étape :
Filtration avant traitement (filtration primaire/intermédiaire)
Fonction : Éliminer les grosses particules d'impuretés présentes dans l'air (telles que la poussière, les cheveux et les fibres), protéger les matériaux filtrants de haute précision qui en découlent et prolonger leur durée de vie.
Matériaux courants : maille métallique, tissu non tissé, écran filtrant en fibre de verre. L'efficacité de filtration convient aux particules ≥5μm (primaire) ou ≥1μm (intermédiaire).
Filtration des particules à haute efficacité/ultra-haute efficacité
Fonction : Capturer les particules fines (telles que la poussière, les aérosols et les spores microbiennes), c'est le cœur du processus de purification.
Matériaux courants : HEPA (filtre à air à haute efficacité, avec une efficacité de filtration de ≥99,97% pour les particules ≥0,3μm), ULPA (filtre à air à ultra-haute efficacité, avec une efficacité de filtration de ≥99,999% pour les particules ≥0,12μm), réalisant la purification grâce à des principes tels que l'interception des fibres, la collision inertielle et l'adsorption par diffusion.
Filtration des gaz et des odeurs (configurée selon les besoins)
Fonction : Il élimine les gaz nocifs (tels que les COV, les gaz acides, l'ammoniac) ou les odeurs par adsorption chimique ou décomposition catalytique.
Matériaux courants : Charbon actif (pour l'adsorption physique), charbon actif imprégné (chargé par exemple de permanganate de potassium, pour les gaz acides/alcalins), catalyseurs (tels que les photocatalyseurs, pour la décomposition des COV).
Iii. Équilibre des flux d'air et contrôle de la sécurité
Régulation du volume d'air : Le volume d'air évacué est contrôlé par la vanne d'air ou le ventilateur à fréquence variable afin d'assurer la stabilité de la pression négative/positive à l'intérieur du dispositif (par exemple, dans une enceinte de sécurité biologique, la pression négative à l'intérieur de l'enceinte doit être maintenue afin d'éviter les fuites de contaminants).
Surveillance et alarme : Certains appareils haut de gamme sont équipés de capteurs de pression (pour contrôler la résistance du filtre et déterminer s'il faut le remplacer) et de capteurs de débit d'air (pour contrôler si la direction du débit d'air est anormale). En cas de conditions anormales, des alarmes sonores et visuelles sont déclenchées pour garantir la sécurité des opérations.
Protection secondaire : Dans les scénarios à haut risque (tels que les laboratoires de biosécurité), des unités de filtrage redondantes (telles que des filtres HEPA doubles) peuvent être ajoutées à l'extrémité de l'échappement pour empêcher les fuites de polluants causées par la défaillance d'un seul filtre.
Résumé
L'essence du dispositif d'échappement et de filtration à haut rendement est un projet systématique de "collecte directionnelle → purification hiérarchique → décharge sûre" : en contrôlant la direction du flux des polluants à travers le système d'alimentation, différents matériaux de filtration sont utilisés pour éliminer spécifiquement les particules, les gaz et d'autres polluants, ce qui permet finalement d'obtenir une circulation d'air propre ou une décharge de gaz d'échappement standard, et est largement applicable aux scénarios ayant des exigences strictes en matière de propreté et de sécurité de l'air.
