Технологии

Критически чистая зона и решения по биологической безопасности

Metisafe- это профессиональная организация с точки зрения создания зоны чистого воздуха, имеющей критическое значение, на которую могут воздействовать частицы пыли, а также применения устройств и систем, которые будут обеспечивать биобезопасность во время биологически опасных и токсичных работ. Благодаря высокопрофессиональным инженерам-механикам и микробиологам, постоянным инвестициям в научно-исследовательские RD (исследования и разработки), и опытно-конструкторские работы и более чем 100 рабочим оборудованием Metisafe является одним из лидеров в области технологических разработок в области биобезопасности воздуха.

Оборудование и системы Metisafe работают в режиме с низким уровнем шума и энергосбережения, сохраняя при этом способность обеспечивать биобезопасность воздуха при постоянных условиях эксплуатации и технического обслуживания.

В то время, когда загрязнение воздуха увеличивается и распространяются различные инфекции, использование высокотехнологичных устройств и систем, разработанных Metisafe, очень важно, и с их помощью можно найти практические и экономичные решения проблем, которые могут возникнуть в различных секторах. 

HEPA (англ. High Efficiency Particulate Air или High Efficiency Particulate Arrestance — высокоэффективное удержание частиц) — вид воздушных фильтров высокой эффективности. Используются в пылесосах, системах очистки воздуха и системах вентиляции и кондиционирования воздуха.

Фильтры такого типа начали использоваться в 40-х годах в США, во время развития ядерного проекта. Они применялись для улавливания радиоактивных частиц на предприятиях ядерной промышленности. Примерно в то же время в СССР были независимо разработаны и начали использоваться аналогичные фильтры, известные под названием «фильтры Петрянова-Соколова».

Фильтр изготовлен из длинного листа волокнистого материала (диаметр волокон 0,65−6,5 микрон, расстояние между ними 10−40 микрон), сложенного гармошкой, а также корпуса с элементами, удерживающими лист в сложенном состоянии.

Принцип работы.
HEPA-фильтры образованы системой волокон сложной формы. Обычно используются стеклопластиковые волокна с диаметром от 0,5 до 2 мкм. Основные факторы, влияющие на работу — диаметр волокна и толщина фильтра. Воздушное пространство между волокнами HEPA фильтра значительно больше 0,3 мкм.

Представления о том, что фильтр действует как сито, где частицы меньшие, чем крупнейшие отверстия могут пройти через фильтр, неверны для HEPA-фильтров. Эффект сита справедлив и для HEPA-фильтров, однако играет негативную роль, приводя к преждевременному загрязнению, уменьшению скорости фильтрования и даже к выходу из строя фильтра. Несмотря на крайнюю нежелательность этого эффекта, избавиться от него практически невозможно.

HEPA-фильтры рассчитаны на фильтрацию небольших частиц. Эти частицы улавливаются волокнами при помощи следующих механизмов:

1. Эффект зацепления (interception) проявляется если линия тока воздуха проходит близко (на расстоянии порядка толщины волокна или ближе) к фильтровальному волокну. Частицы прилипают к волокнам.
2. Эффект инерции (impact) проявляется для крупных частиц. Благодаря большой инерции частицы большого диаметра не способны огибать волокна, следуя по искривлённой траектории в потоке воздуха, и задерживаются в одном из них. Поэтому они продолжают прямолинейное движение до непосредственного столкновения с препятствием. Этот эффект увеличивается с уменьшением пространства между волокнами и увеличением скорости воздушного потока.
3. Эффект диффузии (diffusion) представляет собой столкновение мельчайших частиц загрязнений, с диаметром меньше 0,1 мкм, с частицами газа с последующим замедлением первых при прохождении через фильтр. Такие частицы начинают совершать движения в стороны от линий воздушного потока на расстояния, превышающие их диаметр. Такое поведение подобно броуновскому движению и увеличивает вероятность того, что частица остановится окончательно под действием одного из вышеуказанных механизмов. При низких скоростях воздушного потока этот механизм становится доминирующим.

Диффузионный механизм преобладает при фильтрации частиц с диаметрами меньше 0,1 мкм. Зацепление и инерция преобладают для частиц более 0,4 мкм в диаметре. Частицы размером порядка 0,2–0,3 мкм фильтруются не столь эффективно, они называются Most Penetrating Particle Size (MPPS). Класс фильтра определяется именно по MPPS.

Фильтрация газа
Фильтры HEPA предназначены для эффективного удержания очень мелких частиц, но они не отфильтровывают газы и молекулы запаха . Обстоятельства, требующие фильтрации летучих органических соединений , паров химических веществ, запахов сигарет, домашних животных или метеоризма, требуют использования фильтра с активированным углем (древесного угля) или другого типа вместо фильтра HEPA или в дополнение к нему. Фильтры из углеродной ткани, которые, как утверждают, во много раз более эффективны, чем гранулированные формы активированного угля при адсорбции газообразных загрязняющих веществ, известны как высокоэффективные фильтры газовой адсорбции (HEGA) и были первоначально разработаны британскими военными в качестве защиты от химической войныа

Предварительный фильтр и фильтр HEPA
Фильтр HEPA можно использовать вместе с предварительным фильтром (обычно с активированным углем), чтобы продлить срок службы более дорогого фильтра HEPA. В такой установке первая стадия процесса фильтрации состоит из предварительного фильтра, который удаляет большую часть пыли, волос, частиц PM10 и пыльцы из воздуха. Высококачественный HEPA-фильтр второй ступени, который отфильтровывает более мелкие частицы, которые выходят из предварительного фильтра.

Технические характеристики

Фильтры HEPA, определенные стандартом Министерства энергетики США (DOE), принятым большинством американских отраслей промышленности, удаляют не менее 99,97% частиц в воздухе диаметром 0,3 микрометра (мкм). Минимальное сопротивление фильтра потоку воздуха или перепаду давления обычно составляет около 300 паскалей (0,044 фунта на кв. Дюйм) при его номинальной объемной скорости потока

Спецификация, используемая в Европейском союзе : Европейский стандарт EN 1822-1: 2009, определяет несколько классов фильтров HEPA по их удержанию при заданном наиболее проникающем размере частиц (MPPS). Усредненная эффективность фильтра называется «общей», а эффективность в определенной точке называется «локальной»

Сегодня рейтинг HEPA-фильтра применим к любому высокоэффективному воздушному фильтру, который может соответствовать минимальным стандартам эффективности работы фильтра и эквивалентен более позднему рейтингу Национального института безопасности и гигиены труда N100 для респираторных фильтров. Министерство энергетики США (DOE) имеют специфические требования для фильтров HEPA в МЭ-регулируемых приложениях.

Маркетинг
Некоторые компании используют маркетинговый термин, известный как «Настоящий HEPA», чтобы дать потребителям уверенность в том, что их воздушные фильтры соответствуют стандарту HEPA, хотя этот термин не имеет юридического или научного значения.Продукты, которые продаются как «HEPA-тип», «HEPA-подобный», «HEPA-стиль» или «99% HEPA», не соответствуют стандарту HEPA и могут не проходить испытания в независимых лабораториях. Хотя такие фильтры могут приближаться к стандартам HEPA, другие не дотягивают

Безопасность
HEPA-фильтрация работает механическими средствами в отличие от ионной и озоновой фильтрации, в которой используются отрицательные ионы и газообразный озон соответственно. Таким образом, вероятность возникновения побочных эффектов со стороны легких, таких как астма [20] и аллергия, намного ниже при использовании очистителей HEPA. Чтобы обеспечить эффективную работу фильтра HEPA, его следует проверять и менять не реже одного раза в шесть месяцев в коммерческих условиях. В жилых условиях их можно менять каждые два-три года. Если своевременно не заменить фильтр HEPA, это приведет к нагрузке на машину или систему и к неправильному удалению частиц из воздуха

Приложения.

Биомедицинский
Фильтры HEPA имеют решающее значение для предотвращения распространения переносимых по воздуху бактериальных и вирусных организмов и, следовательно, инфекции. Как правило, медицинские системы фильтрации HEPA также включают высокоэнергетические ультрафиолетовые световые блоки или панели с антимикробным покрытием для уничтожения живых бактерий и вирусов, задержанных фильтрующим материалом. Некоторые из высоко оцененных единиц HEPA имеют рейтинг эффективности 99,995%, что обеспечивает очень высокий уровень защиты от болезней, передающихся воздушно-капельным путем.

Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха

Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха ( HVAC ) - это технология комфорта окружающей среды внутри помещений и в транспортных средствах, использование воздушного фильтра для удаления загрязненных снаружи и внутри (дым, вирусы, порошки ...). Фильтр HEPA очень полезен в загрязненных городах для поддержания здоровья.

Транспорт

Авиакомпании
Современные авиалайнеры используют фильтры HEPA для уменьшения распространения возбудителей в рециркулирующем воздухе. Критики выразили обеспокоенность по поводу эффективности и состояния ремонта систем фильтрации воздуха, поскольку считают, что большая часть воздуха в салоне самолета рециркулируется. Фактически почти весь воздух в самолете под давлением поступает извне, циркулирует через салон и затем выпускается через выпускные клапаны в задней части самолета.

Автомобили
В 2016 году было объявлено , что Tesla Model X будет иметь первый в мире фильтр HEPA.] После выпуска Model X, Tesla обновила Model S, чтобы также иметь дополнительный воздушный фильтр HEPA