Wie oft müssen BSC-Filter ausgetauscht werden?

Bei Biosicherheitsschränken (BSCs) ist der Filter eines der wichtigsten Elemente des Systems, da er eine Schlüsselrolle dabei spielt, sicherzustellen, dass Arbeitssicherheitsanforderungen, die örtliche Umgebung und die Raumluftqualität nicht beeinträchtigt werden.Die Wahl des Filters, seine Lebensdauer und die Häufigkeit, mit der er ausgetauscht werden muss, gehören ebenfalls zu den wichtigsten Entscheidungen, wenn es darum geht, die Lebenszykluskosten eines BSC zu bestimmen.

HEPA-Filter (High Efficiency Particulate Air) sind für viele BSCs der Filter der Wahl und werden regelmäßig in der häufigsten BSC-Klasse eingesetzt – der Klasse II BSC.HEPA-Filter bestehen aus einer Reihe ultrafeiner Fasern, die Feinstaub sammeln und aus der Luft entfernen.HEPA-Filter sind sehr effiziente Systeme und können bis zu 99,7 % der Partikel mit einem Durchmesser von 0,3 Mikrometern oder weniger aus der Luft einfangen und können zum Einfangen gefährlicher Partikel (einschließlich Bakterien und Viren) verwendet werden.

Zu verstehen, wie sich ein HEPA-Filter verhält und funktionsfähig bleibt, ist für die Gewährleistung der Sicherheit und für Kostenzwecke von entscheidender Bedeutung.Die Frage, wie lange der Filter halten wird, ist jedoch keine eindeutige Antwort.Es gibt eine Reihe von Faktoren, die sich auf die Lebensdauer eines HEPA-Filters auswirken können, und die Filterlebensdauer hängt von der Laborumgebung ab, in der der BSC verwendet wird. Dies bedeutet, dass die Filterlebensdauer für jede Installation unterschiedlich ist und theoretisch lange dauern kann für immer, wenn die Bedingungen stimmten.

Aus Sicherheitsgründen müssen HEPA-Filter den NSF-Standards entsprechen und die Filter müssen ausgetauscht werden, wenn die Nutzungsanforderungen – die NSF/ANSI 49-Anforderungen – für den BSC nicht erfüllt sind.Die Filter können mithilfe von Aerosoltests getestet werden, um die Effizienz eines Filters bei bestimmten Größen zu bestimmen. Wenn die Tests jedoch ergeben, dass ein BSC-Filter nicht den Standards entspricht, muss er ausgetauscht werden.Während dies also eine definitive Möglichkeit ist, festzustellen, ob ein Filter gewechselt werden muss, ist es beim Kauf und bei der allgemeinen Wartung des BSC von Nutzen, vor dem Kauf eines BSC zu wissen, was in Bezug auf Filterwechsel zu erwarten ist.

Die Faktoren, die die Lebensdauer des HEPA-Filters bestimmen

Es gibt viele Faktoren, die die Nutzungsdauer eines HEPA-Filters in einem BSC beeinflussen und beeinträchtigen können.Wenn ein HEPA-Filter in einem Reinraum installiert wird, kann er theoretisch ewig halten, wenn er sich jedoch in einer Umgebung mit viel Feinstaub befindet, ist seine Lebensdauer viel kürzer.Der durchschnittliche HEPA-Filter in einem BSC der Klasse II hält in einem normalen Labor normalerweise etwa 7 Jahre.

Im Laufe der Jahre wurden verschiedene Zertifizierungen eingeführt, um die durchschnittliche Lebensdauer eines HEPA-Filters zu bestimmen.Obwohl sich die Richtlinien im Laufe der Jahre geändert haben, um sie an den technologischen Fortschritt anzupassen, bieten die Richtlinien weiterhin eine Grundlage für die Lebensdauer des Filters.

Viele der Bereiche, die für die Spezifikation berücksichtigt werden, betreffen die unterschiedlichen Luftströme im Gehäuse, die Lüfter- und Motorleistung im BSC, die Druckabfälle im BSC und die Beladungskapazität des Filters selbst (wie viel Partikel können zurückgehalten werden). im Filter).Alle diese Spezifikationsfaktoren, insbesondere der Feinstaubgehalt, die Effizienz des Motors, die Geschwindigkeit und Lieferung des Luftstroms sowie die Fähigkeit, Druckabfällen im BSC standzuhalten, haben Einfluss auf die Lebensdauer eines HEPA-Filters.

Wie lange sollte ein Filter halten?

Es gibt keine definitive Antwort darauf, wie lange ein Filter halten sollte.Wie bereits erwähnt, gibt es eine Reihe von Faktoren, die bestimmen, wie lange ein Filter halten sollte.Allerdings hat die Menge seiner Nutzung und die Menge an Partikeln, die durch ihn hindurchgeleitet werden, einen großen Einfluss darauf, ob ein Filter den theoretischen Zeitraum hält, der in den NSF-Spezifikationen festgelegt ist.

In einem Standardlabor sind es durchschnittlich 7 Jahre;Dies wurde anhand der geltenden Spezifikationen ermittelt und geht davon aus, dass die Gesamtluftzufuhr im BSC nicht um mehr als 10 % abnimmt, wenn der Druckabfall/statische Druck im BSC um 180 % ansteigt.Allerdings kann die Fähigkeit eines BSC-Luftzufuhrsystems, höheren Druckabfällen standzuhalten, ohne mehr als 10 % der Luftzufuhr zu verlieren, die Nutzungsdauer des Filters verlängern.

Die Basislinie für die Spezifikationen verwendet eine 10-prozentige Verringerung der Gesamtluftzufuhr (als maximal zulässigen Luftstromverlust), um die Filterlebensdauer zu messen, und der niedrigste gemessene Druckabfall in den Richtlinien beträgt 50 %.Wenn ein BSC-System einem Druckabfall von 50 % nicht standhalten kann, ohne mehr als 10 % Luftstrom zu verlieren, dann wird es die Standardanforderungen nicht erfüllen.Wenn also ein Filtersystem bei einem Druckabfall von 50 % mehr als 10 % Luftzufuhr verliert, dann wird es nach den Richtlinien nur etwa drei Jahre halten.Aus diesem Grund ist ein Filtersystem, das einem Druckabfall von bis zu 180 % standhält, inzwischen zum Industriestandard geworden.

Wenn das Filtersystem andererseits einem höheren Druckabfall standhält und gleichzeitig 10 % oder weniger Luftzufuhr verliert, kann die Filterlebensdauer über den Durchschnitt hinaus verlängert werden.Wenn Sie beispielsweise über einen BSC verfügen, der einem Druckabfall von bis zu 250 % standhält, dann hält der Filter wahrscheinlich etwa 10 statt 7 Jahre (je nach Partikelgehalt).

Wie gut die BSC in dieser Hinsicht abschneidet, hängt in erster Linie vom Motordesign innerhalb der BSC und ihrer Effizienz ab.Wie ermitteln Sie also, wie lange ein Filter hält?Es gibt Tests, die den Druckabfall bestimmen können, dem ein BSC standhalten kann.Anhand dieser Daten und des Motordesigns kann ein Vergleich mit historischen Daten durchgeführt werden, um eine ungefähre Vorstellung davon zu erhalten, wie lange der Filter hält.Dabei handelt es sich nicht um einen absoluten Wert, da die tatsächliche Lebensdauer von der Filterbeladung abhängt, aber er gibt Ihnen eine Vorstellung davon, ob der Filter voraussichtlich 3 oder 10 Jahre hält – und ob Sie versuchen, das herauszufinden Wenn Sie die Lebenszykluskosten eines BSC ermitteln, kann es von Nutzen sein, eine grobe, aber im Allgemeinen genaue Richtlinie für die Filterlebensdauer zu haben.

Wie die Lebensdauer eines Filters verbessert werden kann

Wie wir im letzten Abschnitt besprochen haben, hat das Motordesign einen großen Einfluss auf die Fähigkeit eines BSC, einem größeren Druckabfall standzuhalten und die Filterlebensdauer zu verlängern.Die wichtigste Möglichkeit, die Lebensdauer eines Filters gegenüber seiner Standardkonstruktion in einem BSC zu verlängern, ist der Einsatz eines effizienteren Motordesigns.Neue Motortechnologien – wie etwa DC-ECM-Motoren – stehen BSC-Benutzern nun zur Verfügung, um unter anderem die Lebensdauer des HEPA-Filters zu verbessern.

Die neueren DC-ECM-Motoren erhöhen die Belastbarkeit und Lebensdauer eines HEPA-Filters und reduzieren gleichzeitig den Energieverbrauch des BSC im Vergleich zu älteren Motoren – um bis zu 50 %.Diese Gleichstrommotoren haben kein erhöhtes Drehmoment (verbessern Sie also nicht die Belastbarkeit auf diese Weise, wie es bei den meisten Motorentwicklungen der Fall ist), sondern nutzen ein Luftstrom-Rückkopplungsregelsystem oder ein Motor-Rückkopplungskontrollsystem, um die Geschwindigkeit (in U/min) zu erhöhen. des Ventilators.Mithilfe dieser Steuersysteme und erhöhter Lüftergeschwindigkeiten kann die Filterbeladungskapazität des Systems verringert werden, Motor und Gebläse können jedoch weiterhin die NSF-Anforderungen hinsichtlich akzeptabler Leistung erfüllen.

Der DC-ECM-Motor verfügt über einen speziellen vorwärtsgekrümmten Lüfter, der an die Breite des BSC angepasst ist, in dem er verwendet wird. Die Erhöhung der Filterbeladungskapazität dank einer höheren Drehzahl bedeutet, dass mit diesen Motoren höhere Druckverluste (250 %) möglich sind im Gegensatz zu vielen herkömmlichen Motoren, die eine längere Filterlebensdauer ermöglichen.Von allen in BSCs verwendeten Motoren, einschließlich älterer AC-PSCs und anderer DC-Motoren, weist das DC-ECM die niedrigsten Lebenszykluskosten in Bezug auf Energie, Filterbelastbarkeit und Zuverlässigkeit auf.

Abschluss

Es gibt keine einheitlichen Antworten auf die Fragen „Wann sollte ich meinen Filter wechseln?“ und „Wie lange hält mein Filter?“. Es kann einen großen Unterschied in der Lebensdauer von HEPA-Filtern geben, je nachdem, wie viel Feinstaub vorhanden ist die dem Filter ausgesetzt sind, die Wirksamkeit des Motors, der für den Luftstrom im Schrank sorgt, und die Höhe des Druckabfalls, dem ein BSC standhalten kann, ohne zu viel Luftstromleistung zu verlieren.

Wenn Sie jedoch die Lebenszykluskosten und das Wertversprechen ermitteln möchten, ist es von entscheidender Bedeutung, eine Vorstellung von der realistischen Lebensdauer eines HEPA-Filters zu haben (und wie oft Sie ihn wechseln müssen), auch wenn es nur eine grobe ist eines BSC für Ihr Labor.Ohne sie entgeht Ihnen ein wesentlicher Teil der Kosten für Wartung und Teileaustausch.

Unter Verwendung dieser Faktoren (insbesondere der Druckabfallfähigkeiten) wurden Methoden entwickelt, um eine grobe Schätzung der Lebensdauer eines Filters basierend auf der Leistung des Motors im BSC und der Laborumgebung, in der der BSC verwendet wird, zu liefern. Der durchschnittliche Industriestandard beträgt etwa 7 Jahre, kann jedoch auf der Grundlage der niedrigsten akzeptablen Leistung auch nur 3 Jahre betragen, oder bis zu 10 Jahre, wenn eine neue Motortechnologie verwendet wird.