Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Lar » Filtragem HEPA e ULPA

Filtragem HEPA e ULPA

1940
Sistema de filtragem HEPA e ULPA em uma sala limpa para aplicações de engenharia ambiental.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

Os filtros HEPA (High-Efficiency Particulate Air) e ULPA (Ultra-Low Particulate Air) são essenciais. sala limpa components. A HEPA filter deve remove at least 99.97% of airborne particles 0.3 micrometers (µm) in diameter. An ULPA filter is even more efficient, removing 99.999% of particles 0.12 µm or larger. They work via a combination of interception, impaction, and diffusion.

A eficácia dos filtros HEPA e ULPA é definida pelo seu desempenho no tamanho de partícula de maior penetração (MPPS). Para filtros HEPA, esse valor é tipicamente de 0,3 µm. Partículas maiores que o MPPS são retidas principalmente por impacto inercial (colisão com as fibras devido à sua inércia) e interceptação (aderência às fibras enquanto seguem o fluxo de ar). Por outro lado, partículas muito pequenas (tipicamente <0,1 µm) são retidas por difusão, onde seu movimento browniano aleatório e errático faz com que colidam com as fibras do filtro. O tamanho de 0,3 µm representa um "vale" na eficiência, onde nenhum desses três mecanismos é dominante, tornando-o o tamanho de partícula mais difícil de capturar. Portanto, a classificação de um filtro é baseada em seu pior desempenho nesse MPPS.

Os filtros ULPA são uma extensão dessa tecnologia, projetados para um controle de contaminação ainda mais rigoroso. Eles visam um MPPS (tamanho médio de partícula) em torno de 0,1 a 0,12 µm e alcançam eficiências de 99,999% ou superiores. Esses filtros são construídos a partir de uma densa manta de fibras de vidro borossilicato dispostas aleatoriamente. A velocidade do ar, o diâmetro da fibra e a densidade de empacotamento são controlados com precisão durante a fabricação para atingir o desempenho desejado. Em uma sala limpa, esses filtros são instalados em caixas de terminais ou como parte de uma unidade de ventilador-filtro (FFU), e suas vedações são críticas. Testes regulares, como o teste de Partículas de Óleo Dispersas (DOP), são realizados para verificar a integridade do meio filtrante e da vedação, garantindo que nenhum ar contaminado ultrapasse o filtro.

UNESCO Nomenclature: 3307
Engenharia ambiental

Tipo

Dispositivo físico

Interrupção

Fundamentais

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Pesquisa sobre máscaras de gás durante a Primeira Guerra Mundial
  • a necessidade do Projeto Manhattan de filtrar partículas radioativas
  • avanços na fabricação de fibra de vidro
  • Compreensão da física dos aerossóis e do movimento browniano

Aplicações

  • salas limpas para fabricação e pesquisa
  • cabines de segurança biológica
  • salas de cirurgia e unidades de isolamento hospitalares
  • instalações nucleares
  • aspiradores de pó e purificadores de ar de alta qualidade

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • self-healing filter media that can repair minor punctures
  • filters with integrated sensors to monitor particle load and predict failure
  • graphene-based filter membranes for lower pressure drop and higher efficiency
  • rechargeable electrostatic filters that complement mechanical filtration
  • biodegradable filter materials to reduce environmental impact
  • catalytic filters that not only trap but also neutralize volatile organic compounds (VOCs)
  • nanofiber filters with tunable pore sizes for specific applications
  • smart filter systems that communicate with the building’s HVAC to optimize energy use
Relacionado a: HEPA, ULPA, filtração, filtro de ar, captura de partículas, controle de contaminação, MPPS, tecnologia de salas limpas.

Contexto histórico

Filtragem HEPA e ULPA

1930
1930
1930
1940
1940
1940
1940
1930
1930
1930
1934
1940
1940
1940
1940

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

Imagens em tamanho real e downloads estão disponíveis apenas, 100% gratuitos, para membros registrados.