Абсолютная и номинальная фильтрация: в чем разница?
Руководство для инженеров, покупателей и проектировщиков фильтрационных систем в сфере промышленного B2B.
ТОЧКА
Абсолютная и номинальная фильтрация — это не просто два разных размера пор в микронах.Они описывают, как оценивается эффективность фильтра по удалению частиц. Номинальное значение обычно указывает на приблизительный или определенный производителем уровень удаления, в то время как абсолютное значение связано с гораздо более точно определенной эффективностью удержания частиц заявленного размера.
При выборе промышленных фильтров следует учитывать, следовательно, размер пор в микронах, а также...эффективность фильтрации, коэффициент Бета, метод испытания, перепад давления, расход, концентрация загрязняющих веществ и условия эксплуатации.В технических рекомендациях отрасли также содержится предупреждение о том, что один лишь микронный рейтинг не указывает на то, насколько эффективно фильтр улавливает частицы такого размера.[5]
Как на самом деле определяются показатели фильтрации.
Наиболее распространенная ошибка при покупке — это рассматривать значение микрон как полную спецификацию фильтра. В действительности размер частиц и эффективность удаления должны учитываться совместно.
Микронный рейтинг
Микронный рейтинг описывает размер частиц, для которых предназначен фильтр. Однако утверждение типа «фильтр 5 мкм» является неполным, если поставщик не пояснит это дополнительно.насколько эффективно фильтр удаляет частицы размером 5 мкми при каких условиях тестирования.
Эффективность фильтрации
Эффективность фильтрации выражает процент частиц определенного размера, задерживаемых фильтром. Именно поэтому два фильтра с одинаковым микронным рейтингом могут работать совершенно по-разному. Дональдсон отмечает, что микронный рейтинг определяет размер частиц, а эффективность описывает процент частиц, улавливаемых в этом диапазоне размеров.[5]
Коэффициент бета
Во многих областях промышленной и гидравлической фильтрации...Коэффициент бета (β)x)Используется для выражения эффективности фильтра при заданном размере частиц. Сравнивается количество частиц, равных или превышающих заданный размер.xперед фильтром, а число измеряется после фильтра.[1][4]
Коэффициент бета: βx= частицы, находящиеся выше по потоку, ≥ x мкм ÷ частицы, находящиеся ниже по потоку, ≥ x мкм
Эффективность:(1 − 1/βx) × 100%
Например, β = 200 соответствует КПД 99,5%, а β = 1000 — КПД 99,9%. В справочнике Паркера по гидравлической фильтрации приводится та же зависимость коэффициента бета от КПД.[6]
Абсолютная и номинальная фильтрация: сравнительный анализ.
Данные условия полезны только в том случае, если поставщик четко указывает соответствующую эффективность и метод испытаний.
| Характерный | Абсолютная фильтрация | Номинальная фильтрация |
|---|---|---|
| Значение | Четко заданные характеристики удержания при определенном размере частиц | Приблизительные или определяемые производителем показатели сохранения данных |
| Эффективность | Как правило, высокий и четко указанный. | Может значительно различаться в зависимости от производителя и носителя информации. |
| Наиболее подходит для | Области применения, где необходимо прогнозировать чистоту на последующих этапах производства. | Предварительная фильтрация и снижение содержания некритических частиц. |
| Необходимые данные поставщика | Размер в микронах + коэффициент эффективности/бета + метод тестирования | Определение размера в микронах и номинальной эффективности. |
| решение о покупке | Выберите этот вариант, когда подтвержденное удержание клиентов важнее, чем минимальная первоначальная стоимость. | Выберите момент, когда снижение концентрации загрязняющих веществ в целом является достаточным. |
В технических справочниках Дональдсона и Паркера подчеркивается, что одних только «номинальных» и «абсолютных» обозначений может быть недостаточно для инженерного сравнения; размер частиц и эффективность следует оценивать совместно.[5][6]
Что на самом деле означает «абсолютная фильтрация»?
Абсолютный показатель призван дать покупателю более предсказуемое представление о способности удерживать частицы, чем номинальный показатель. Однако,Абсолютное значение не означает автоматически, что все частицы, превышающие указанный размер, удаляются при любых условиях эксплуатации.
Правильный вопрос звучит не просто «Это абсолютный фильтр с размером пор 10 мкм?», а скорее так:
1.Какова эффективность, достигаемая при длине волны 10 мкм?
2.Предоставляется ли коэффициент бета или процент удержания частиц?
3.Какой метод испытания и какая тестовая жидкость были использованы?
4.При каком расходе и перепаде давления измерялась производительность?
Это различие важно, поскольку эффективность фильтра зависит от структуры фильтрующего материала, метода испытаний, распределения частиц, свойств жидкости, условий нагрузки и перепада рабочего давления.
Что означает «номинальная фильтрация»?
Номинальный показатель эффективности обычно указывает на то, что фильтр улавливает значительный процент частиц размером, близким к заявленному или превышающим его, однако точная эффективность может варьироваться. Определение может основываться на внутреннем методе тестирования производителя, а не на одном универсальном пороговом значении эффективности.
Это не делает номинальную фильтрацию «плохой». Во многих системах номинальные фильтры полезны, посколькупредварительные фильтрыПотому что их задача — уменьшить общее загрязнение и защитить последующие этапы тонкой фильтрации. Дональдсон, например, описывает предварительную фильтрацию как способ снизить нагрузку загрязняющих веществ и защитить более дорогие конечные фильтры.[5]
Ключевым моментом является соответствие метода оценки фактическим требованиям к чистоте, а не автоматическое определение самого качественного или самого дорогого фильтра.
Матрица принятия решений для выбора фильтра
Используйте данные о технологических рисках и требуемой чистоте на выходе, чтобы определить, насколько точно должны быть определены характеристики фильтрации.
| Фактор отбора | Предпочтительный абсолютный/эффективный рейтинг | Номинальный может подойти |
|---|---|---|
| чувствительность ниже по потоку | Чувствительные клапаны, приборы, мембраны, тонкие форсунки или критически важные потоки продукта. | Надежное оборудование или удаление сыпучих материалов |
| Требования к чистоте | Заданная целевая величина удержания частиц | Общее снижение концентрации твердых частиц в воздухе. |
| Необходимость проверки | Требуются данные испытаний поставщика или признанный метод испытаний. | Опыта внутренних процессов достаточно. |
| Приоритет затрат | Общая стоимость владения и защиты последующих этапов. | Минимальная практически осуществимая стоимость предварительной фильтрации |
| Типичное положение | Финальная или фильтрация в месте использования | Предварительная или подготовительная стадия фильтрации |
Инженерные знания
Микронный рейтинг — это лишь одна из составляющих технических характеристик.
При выборе инженерного решения следует оценивать эффективность фильтрации наряду с другими факторами.Расход, перепад давления, грязеудерживающая способность, рабочая температура, совместимость с жидкостями, прочность конструкции и очищаемость..
Стандарт ISO 16889 определяет многопроходный метод оценки гидравлических фильтрующих элементов, включая удаление твердых частиц, способность к удалению загрязнений и характеристики перепада давления.[1]Это наглядно демонстрирует, почему для строгих технических требований к фильтру необходимо использовать значение не только в один микрон.
Вывод из инженерной практики:Укажите необходимый размер частиц, требуемую эффективность при этом размере, а также условия эксплуатации, при которых эта эффективность должна поддерживаться.
Размер пор и степень фильтрации: это одно и то же?
Нет.Размер пор описывает физическую характеристику пористого материала, а показатель фильтрации описывает, насколько эффективно фильтр справляется с частицами в заданных условиях.
Эта разница особенно важна дляфильтры из спеченного металлаИх взаимосвязанная пористая структура способна задерживать частицы за счет сочетания поверхностного захвата и глубинных эффектов. В результате максимальный размер пор, средние характеристики пор, толщина фильтрующего материала, проницаемость и эффективность фильтрации могут иметь значение.
Стандарт ASTM E128 предоставляет метод определениямаксимальный диаметр пор и проницаемость жестких пористых фильтрови, в частности, включает фильтры, изготовленные из спеченного металла.[2]
Методы определения точки пузырька также широко используются для характеристики свойств размера пор. Стандарт ASTM F316 описывает методы определения точки пузырька и определения среднего потока через поры для мембранных фильтров в рамках своей определенной области применения.[3]
Практическое значение:При выборе пористого металлического фильтра не следует считать, что «размер пор 10 мкм» и «абсолютная фильтрация 10 мкм» — это взаимозаменяемые характеристики.
Аналитика закупок
Что следует указать в запросе предложений (RFQ) по промышленным фильтрам?
Хороший запрос коммерческого предложения должен предоставлять производителю фильтров достаточно информации для рекомендации фильтрующего материала и геометрии, исходя из реального технологического процесса, а не просто значения микронности.
1.Жидкость или газ:Какой носитель подвергается фильтрации?
2.Мишень из частиц:Какой размер частиц необходимо контролировать?
3.Эффективность:Допустимо ли номинальное удаление примесей, или требуется определенное соотношение эффективности/бета?
4.Условия потока:Требуемый расход и максимально допустимое падение давления.
5.Эксплуатационные ограничения:Давление, температура и химическая среда.
6.Технические характеристики:Размеры, тип соединения, способ герметизации и ориентация при установке.
7.Стратегия технического обслуживания:Одноразовые, пригодные для обратной промывки, ультразвуковой или химической очистки.
Когда не следует выбирать тот или иной тип фильтрации
Когда абсолютная фильтрация может быть излишней
Фильтр с низким КПД может увеличить стоимость и перепад давления, не принося существенной пользы технологическому процессу, если требуется лишь удаление крупных частиц или предварительная фильтрация. В таких случаях более экономичным может оказаться фильтр с правильно подобранным номинальным КПД.
Когда номинальная фильтрация — не лучший выбор
Номинальный показатель сопряжен с риском, если компоненты, расположенные ниже по потоку, чувствительны к загрязнению частицами или если ваши технические требования к качеству предусматривают определенный уровень удержания. Если неспособность удерживать частицы может повредить оборудование, загрязнить продукт или привести к дорогостоящим простоям, запросите количественные данные об эффективности вместо того, чтобы полагаться на номинальную маркировку в микронах.
Важный:Выбор должен основываться на рисках процесса и подтвержденной эффективности, а не на предположении, что «абсолютное всегда лучше» или «номинальное всегда дешевле».
5 распространенных ошибок при сравнении промышленных фильтров
1. Сравнение микронных чисел без сравнения эффективности.
Фильтр с размером пор 5 мкм от одного поставщика не является автоматически эквивалентным фильтру с размером пор 5 мкм от другого поставщика.фильтр 5 мкмот другого поставщика.
2. Под «абсолютным» подразумевается 100% удаление при любых условиях.
Вместо того чтобы полагаться только на терминологию, запрашивайте фактическую эффективность, коэффициент Бета или подтвержденные данные об удержании клиентов.
3. Путаница между размером пор и показателем удержания частиц.
Это особенно часто встречается при закупке спеченного металла и других пористых материалов.
4. Игнорирование падения давления
Более тонкая фильтрация может увеличить сопротивление потоку. Фильтр, который соответствует целевому показателю по частицам, но создает чрезмерный перепад давления, все равно может оказаться неудачным выбором системы.
5. Покупка по первоначальной цене, а не по общей стоимости.
Срок службы фильтра, возможность очистки, время простоя, энергопотребление, частота замены и защита последующего оборудования могут иметь большее значение, чем цена приобретаемого картриджа.
Часто задаваемые вопросы
1. В чём основное различие между абсолютной и номинальной фильтрацией?
Абсолютная фильтрация описывает более точно определенную эффективность удержания частиц в пределах указанного микронного размера, в то время как номинальная фильтрация обычно указывает на приблизительный или определенный производителем уровень удаления. Таким образом, практическая разница заключается не только в количестве микрон, но и в...насколько эффективно и стабильно удерживаются частицы такого размера.
2. Удаляет ли абсолютный фильтр с порами размером 10 микрон 100% частиц размером более 10 микрон?
Не следует делать поспешных выводов, основываясь только на слове «абсолютный». Запросите у поставщика информацию об эффективности на длине волны 10 мкм, коэффициенте бета (если применимо) и методе тестирования. Технические рекомендации крупных производителей фильтров подчеркивают необходимость одновременного учета эффективности и размера частиц в микронах.[5][6]
3. Что означает коэффициент бета в контексте фильтрации?
Коэффициент бета сравнивает количество частиц заданного размера (равных или превышающих заданный размер) перед фильтром с количеством частиц после него. Более высокий коэффициент бета означает более высокую эффективность удаления частиц данного размера. Например, β = 200 соответствует эффективности 99,5%, а β = 1000 соответствует эффективности 99,9%.[6]
4. Размер пор — это то же самое, что и показатель фильтрации?
Нет. Размер пор — это физическая характеристика пористого материала; показатель фильтрации описывает способность удерживать частицы. Для жестких пористых фильтров стандарт ASTM E128 предоставляет стандартизированный подход к определению максимального диаметра пор и проницаемости и включает в свою область применения спеченный металл.[2]
5. Когда следует использовать фильтр с абсолютным рейтингом?
Фильтр с абсолютной или иной количественной оценкой эффективности следует использовать в тех случаях, когда необходимо предсказуемо контролировать загрязнение на последующих этапах обработки — например, когда частицы могут повредить чувствительные компоненты, помешать технологическому процессу или поставить под угрозу требуемый уровень чистоты. Чем выше риск прорыва частиц, тем важнее становятся подтвержденные данные об их удержании.
6. Всегда ли абсолютный фильтр дороже номинального?
Цена покупки может быть выше, но самый дешевый фильтр не всегда является самым дешевым вариантом. Оцените срок службы, грязеудерживающую способность, стоимость работ по замене, время простоя процесса, падение давления, необходимость очистки или повторного использования, а также стоимость загрязнения последующих этапов. Общая стоимость владения обычно более показательна, чем только цена картриджа.
7. Как следует сравнивать показатели микронности у разных производителей?
Уточните у каждого производителя, является ли указанная характеристика номинальной, абсолютной, основанной на размере пор или на эффективности. Затем сравните фактическую эффективность при указанном размере частиц, методе испытаний, перепаде давления, скорости потока, емкости по содержанию загрязняющих веществ, материале и рабочих пределах. Общая маркировка «5 мкм» не доказывает эквивалентную производительность.
8. Какую информацию мне следует предоставить для изготовления фильтра из спеченного металла на заказ?
Укажите тип фильтруемого газа или жидкости, целевой размер частиц, требуемую эффективность, расход, рабочее давление и температуру, допустимое падение давления, предпочтительный материал, габариты, тип соединения, монтажное пространство и метод очистки. Для ответственных применений также укажите требуемый метод испытаний или проверки. Это позволит производителю фильтров сбалансировать...эффективность фильтрации, проницаемость, механическая прочность и срок службы.
Инженерная поддержка
Не уверены, какой уровень фильтрации необходим для вашего применения?
Компания HENGKO проектирует и производит пористые металлические фильтрующие компоненты для промышленных газовых и жидкостных применений. Сообщите вам тип фильтрующего материала, целевой размер частиц, требуемую эффективность, расход, давление, температуру, допустимое падение давления и требования к установке. Наша инженерная команда поможет оценить подходящую структуру пор, степень фильтрации, материал и геометрию фильтра для вашего применения.
Ссылки
В статье приведены ссылки на соответствующие источники. Щелкните по названию источника, чтобы открыть страницу с оригинальной ссылкой.
[1] ISO 16889:2022. Гидравлическая гидравлика — Фильтры — Многопроходный метод оценки эффективности фильтрации фильтрующего элементаМеждународная организация по стандартизации. Рассматривает многопроходные испытания, емкость для удаления загрязняющих веществ, удаление твердых частиц и характеристики перепада давления.
[2] ASTM E128-99(2019). Стандартный метод испытания для определения максимального диаметра пор и проницаемости жестких пористых фильтров для лабораторного использования.ASTM International. Применимо к жестким пористым фильтрам, изготовленным из материалов, включая спеченный металл.
[3] ASTM F316-03(2019). Стандартные методы определения размеров пор мембранных фильтров с помощью определения точки пузырька и среднего расхода жидкости.ASTM International. Описывает методы определения точки пузырька и среднего потока через поры в рамках области применения стандарта в отношении мембранных фильтров.
[4] Корпорация Палл. Основы фильтрации. Часть 1: Понимание влияния загрязнений и рейтингов эффективности фильтров.Техническое обсуждение эффективности фильтрации и коэффициента Бета для контроля загрязнения твердыми частицами.
[5] Компания Дональдсон, Inc. Основные принципы работы фильтров для предприятий пищевой промышленности и производства напитков.В статье объясняется взаимосвязь между размером пор в микронах и эффективностью, а также обсуждаются номинальные и абсолютные значения характеристик фильтра.
[6] Паркер Ханнифин. Технические советы — Основы тестирования жидкостных фильтровТехнические рекомендации по микронным характеристикам, номинальной и абсолютной терминологии, эффективности фильтров и необходимости количественных данных о производительности.
Прозрачность источников
В данной статье общие принципы фильтрационной инженерии сочетаются с общепризнанными стандартами и техническими ресурсами ISO, ASTM International, Pall, Donaldson и Parker Hannifin. Утверждения, ссылающиеся на конкретные внешние источники, отмечены пронумерованными ссылками, ведущими в раздел «Литература».
Эффективность фильтрации может варьироваться в зависимости от структуры фильтрующего материала, характеристик частиц, свойств жидкости, скорости потока, перепада давления, условий нагрузки и метода испытаний. Для ответственных применений следует проверять данные испытаний поставщика и применимые стандарты, а не выбирать фильтр только по его размеру в микронах.
Дата публикации: 18 августа 2026 г.
