HEPA مخفف عبارت High Efficiency Particulate Air به معنای حذف ذرات معلق هوا با راندمان بالا است. این فیلتر از لایه‌های درهم تنیده، نامنظم، فشرده شده و کاملاً تصادفی الیاف‌ها (فایبرگلاس، پوشال و یا حصیر) ساخته شده است. زیان‌آورترین ذرات معلق در هوا اندازه‌ای حدود ۰٫۳ میکرون دارند و فیلترهای هپا بر اساس استاندارد اروپایی حداقل ۹۹٫۹۵ درصد و بر اساس استاندارد ASME بیش از ۹۹٫۹۷ درصد از این ذرات را جذب میکنند. ۰٫۳ میکرون اندازه ذراتی است که بر اساس مطالعات بیشترین نفوذ را از فیلترهای هپا نسبت به ذرات کوچکتر و بزرگتر دارند و لذا عملکرد فیلترهای هپا بر اساس قابلیت جذب این ذرات سنجیده میشود.
ULPA نیز مخفف Ultra Low Particulate Air بوده که راندمان بالاتری نسبت به هپا دارد. فیلتر اولپا می‌تواند ذراتی به کوچکی 0.12 میکرون را با بازدهی بیش از 99.99 درصد فیلتر نماید. ساختار فیلتر اولپا بسیار مشابه فیلتر هپا می‌باشد، با این تفاوت که فایبرگلاس به کار رفته در فیلترهای اولپا از الیاف ظریف‌تری تولید شده است.
نحوه عملکرد
فیلترهای هپا و اولپا معمولا از کاغذهای میکرو فایبرگلاس با قطری بین ۰٫1 تا ۲ میکرومتر ساخته می شوند. برخلاف فیلترهای ممبران یا سایر صافی‌ها که تنها ذرات بزرگتر از منافذ خود را جذب میکنند، فیلترها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که می‌توانند ذرات و آلایندههای بسیار کوچکتر از منافذ فیلتر را نیز جذب کنند. این فیلترها از سه روش اصلی این ذرات را جذب میکنند:
۱ – گیرافتادگی (Impaction): ذرات بزرگتر مانند گرد و خاک نمی‌توانند با جریان مواج هوا از منافذ فیلتر عبور کنند. این مکانیزم با افزایش سرعت جریان هوا تقویت میشود.
۲ – غربالگری (Sieving): ذراتی که اندازه آن‌ها از فاصله بین دو فیبر بیشتر است نمی‌توانند از فیلتر عبور کنند.
۳- انقطاع (Interception): ذرات هنگام عبور جریان هوا از لابلای الیاف ، به دلیل اینرسی در مسیر پیشین حرکت کرده و با برخورد به تقاطع الیاف به آن گیرکرده و می‌چسبند.
۴ – انتشار و پراکندگی (Diffusion): ذرات کوچکتر بعلت برخورد با مولکول‌های گازی تغییر جهت داده و یک مسیر نامنظم و پر از انحنا را طی میکنند که باعث کاهش سرعت آن‌ها شده و این تاخیر باعث بالا رفتن احتمال توقف و گیرکردن ذرات معلق در درون فیلتر میشود.
ذرات بزرگتر از ۰٫۴ میکرون با روشهای غربالگری، انقطاع و گیرافتادگی و ذرات کمتر از ۰٫05 میکرون به روش انتشار و پراکندگی جذب می شوند. ذرات بین این دو اندازه (حدود ۰٫۳ میکرون در فیلتر هپا و حدود 0.1 میکرون در فیلتر اولپا) کمترین آمار جذب شوندگی از طریق مکانیزمهای مذکور را دارند و لذا فیلترها بر اساس قابلیت حذف این ذرات طبقه‌بندی می‌شوند.
در مجموع می‌توان سه عامل اصلی مؤثر در جذب ذرات توسط فیلتر را شامل قطر الیاف تشکیل دهنده فیلتر، ضخامت کلی فیلتر و سرعت عبور هوا از سطح فیلتر دانست که بر اساس این عوامل می‌توان به عملکرد مورد نظر دست یافت.
ویژگیها و مزایا
- حداقل افت فشار در متوسط جریان سیال
- ابعاد و اندازه‌های مختلف
- قابلیت انتخاب سطح فیلتراسیون با افزایش تعداد چین‌های مدیا
- مقاوم در برابر افت فشار و تنش‌های جریان هوا
- دارای قابلیت حذف ریزگردهای مخلوط در هوا
- توزیع بهینه سرعت هوا
- بالاترین کیفیت فیلتراسیون و تصفیه هوا
- افت فشار کم، بدون اتلاف انرژی
کاربردها
فیلترهای هپا و اولپا در بیشتر صنایع مانند نفت، گاز و پتروشیمی، صنایع نیروگاهی، انواع هواسازها، بیمارستان‌ها، داروسازی‌ها، آزمایشگاهها و کلیه سیستم‌هایی که نیاز به خروجی هوای تمیز دارند، کاربرد دارند. این فیلترها با حذف ذرات معلق و آلایندههای موجود در هوا، بیشترین حفاظت را از افراد، محصولات و فرآیندها تضمین میکنند.
