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空气过滤器原理

来源:禾益净化   发布日期:2018-03-28   浏览:


MU超高效密褶式空气过滤器

⒈容尘量

容尘量并非过滤器报废时容纳大气粉尘的重量,它是过滤器在特定试验条件下容纳特定试验粉尘的重量。这里的

“特定”是指: 标准试验风洞,以及相关试验与测量设备; 比实际 大气粉尘颗粒大得多的标准“道路尘”;委托方

与试验方商定,或标准规定的试验方法与计算方法;委托方与过滤器商定的终止试验条件。 容尘量与过滤器实际容纳

粉尘的重量没有直接对应关系,鼓励的容尘量数据对用户 没有任何意义。例如,一个过滤器的试验容尘量为600g,

实际使用中它可能会容纳2.5kg的大气粉尘;另一只的容尘量为900g,到你手里它也许只能兜住1.5kg粉尘。

只有试验条件和试验粉尘相同时,才能根据容尘量数据来估计 哪只过滤器会比另一只的使用寿命更长一些

BP不织布袋式空气过滤网

  专业试验室和过滤器厂家在评估一般通风用过滤器产品时,要对过滤器进行破坏性发尘试验,其目的是按相关试验

标准评价过滤器在试验全过程的平均效率,容尘量是这类 试验得出的一批数据中的一个数据。如何试验室长期坚持对

过滤器进行发尘试验,试验者就可以利用打量历史数据来比较某只过滤器的优劣,外人很难搞清容尘量数量的实际意义。

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欧美一些标准中规定的试验终止条件是:阻力达到初阻力的2倍或更高时;瞬时过滤效率低于最高效率值的85%。大多数

过滤器的阻力只升不降,只有用蓬松的粗纤维(≧10μm)材料制成的低效率过滤器可能出现第二种情况。显然,试验

时终阻力 定得越高,得到的容尘量数值就越大。所以,委托人和试验者要明确规定终止试验的条件,否则,容尘量

数据就没多大意义。

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 欧洲Eurovernt4/9标准规定的终止试验阻力为450Pa,这个数据远远高于2倍初阻力,但那是效率试验而不是容尘

量试验。中国标准只规定对“粗效”过滤器进行发尘试验,其目的是获得记重效率而是容尘量。当与他人讨论容

尘量时,你得知道对方说的是哪国话。

初效板式过滤器

  欧美标准规定的试验粉尘俗称ASHRAE尘,其主要成分为”AC细灰”,那是美国亚利桑那州荒漠地带某特定地点的浮尘

(ArizonaRoadDust),在AC细灰中混入特定比例的细炭 黑和短纤维后就成了ASHRAE尘。中国曾规定用黄土高原的

浮尘,日本规定用自己的“关东亚粘土”。

ACB箱型活性炭空气过滤器

⒉黏住粉尘的力

两个物体接触时,表面间存在一种微小的引力,它不是人们熟悉的万有引力,不是磁力,也不是静电力,它是一种分子

与分子、分子团与分子团之间的力,课本上管它叫“范德瓦尔 斯力”,或“范德华力”。

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  从微观上讲,单个原子或分子中带负电的电子云有个中心,带正电的原子核也有个中心,当这两个中心不重合,就有

了电偶极。单个偶极可能瞬息万变,也可能相对稳定, 但多个偶极凑在一起,就会对周围物体产生引力。这种引力很

微弱,其量值比化学键小1~2个数量级。他的作用区间也很窄,距离大了引力消失;距离太近(>7?)时电子云重叠,

相邻分子又互相排斥。

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  粉笔末留在黑板上,因为范德瓦尔斯力可以对付那些粉末;粉笔头不会被黑板黏住,因为与重力相比,范德瓦尔斯

力微不足道。空气中的粉尘互相碰撞,因范德瓦尔斯力而 合为一体,具成大颗粉尘。室内的粉尘撞到墙上并留在哪里,

使壁面“褪色”或形成黑渍。粗糙表面因与粉尘的接触面大,更容易黏住粉尘。

  在过滤器中的过滤介质是迷宫,置身其中的粉尘比平时有更多的机会撞击障碍物,并因过滤介质中无处不在的范德瓦

尔斯力而留下来。在特定情况下,静电力也参与捕捉粉 尘的过程。如果过滤介质带静电,过滤效果会明显改善,其原因

之一是静电力使粉尘改变轨迹而撞击障碍物,之二是静电力比范德瓦尔斯力更容易将粉尘黏住。粉尘也可以被人为地加

上静电,使它们容易被其他物体吸附,例如家用 的静电过滤器和工业用的静电除尘器。

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⒊过滤器阻力

过滤器对气流形成阻力。过滤器积灰,阻力增加,当阻力增加大到某一规定值时,过滤器报废新过滤器的阻力称“初阻

力”,对应过滤器报废的阻力值称“终阻力”。设计时,常需 要一个有代表性的阻力值,以核算系统的设计风量,这一

阻力值称“设计阻力”,惯用的方法是取初阻力与终阻力的平均值。确定终阻力终阻力的选择直接关系到过滤器的使用

寿命、系统风量变化范围、系统能耗。一般情况 下,终阻力的选取是空掉设计师的事。有经验的工程师可以根据现场

情况改变原设计的终阻力值。有的设计师会忘记告诉用户他所选定的终阻力值;有时用户会改换其他型号过滤器或其

他供应商。这时,现场工程师不得不自 己确定终阻力值。大多数情况下,使用现场的过滤器终阻力是初阻力的2~4倍。

过滤器越脏,阻力增长越快。过高的终阻力值并不意味着过滤器的使用寿命会明显延长,但它会使空调系统风量锐减。

因此,没有必要将终阻力值定的过高。有些试验标准规定终止 试验的条件是当阻力为“初阻力的2倍或更高时”,

这种规定与实际使用条件没多大关系。低效率过滤器常使用直径≧10μm的粗纤维滤料。由于纤维间空隙大,过大的阻

力有可能将过滤器上的积灰吹散,此时,阻力不再增高,但过滤效率降为零。因此,要严格限制G4以 下过滤器的终阻

力值。

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表1-1中给出一些建议的终阻力,它来自经验,没多少道理好讲。

终阻力建议值表1-1 

过滤效率规格建议终阻力(Pa)
G3(初效)100-200
G4(初效)150-250
F5-F6(中效)250-300
F7-F8(高中效)300-400
F9-H11(亚高效)400-450
高效与超高效450-600

表1-1

过滤器达到终阻力,可能意味着要立刻更换过滤器,也可能意味着要做计划在明天、下星期或下个月更换过滤器。使用

者怎么看待终阻力取决于现场具体规定和操作者的经验。阻力监测每个过滤段都应安装阻力监测装置。终阻力要靠仪表

来判定,不能仅凭操作者的感觉。最便宜的阻力监测装置是U形管压差计。斜管压差计比U形管美观,准确度也高些。

指 针式压差表档次和价格都高一些。差压变送器可以将阻力变成电流或电压信号,然后输给控制系统。除了能读数的

阻力监测装置外,还应加上终阻力报警装置。省事的办法是压差计上划红杠;保险的方法是使用差压开关。

ACB箱型活性炭空气过滤器

⒋过滤效率

空气过滤器的“过滤效率”是被捕捉的粉尘量与原空气含尘量之比:效率的意义看似简单,可它的含义和数值却因试

验方法的不同而大不一样。在决定过滤效率的因素中,粉尘“量 ”的含义多种多样,由此计算和测量出来的过滤器

效率数值也就五花八门。实用中,有粉尘的总重量,粉尘的颗粒数量;有时是针对某一典型粒径粉尘的量,又是是所

有粒径粉尘的量;还有用特定方法简介地反映浓度的通光 量(比色法)、荧光量(荧光法);有某种状态下的瞬时量,

也有发尘试验全过程变化效率值的加权平均量。 对同一只过滤器采用不同的方法进行测试,测得效率值就会不一样。

各国家、各厂商使用的测试方法不统一,对 过滤器效果的解释和表达大相径庭。离开测试方法,过滤效率就无从谈起。

初效板式过滤器

  历史上,搞通风和洁净室过滤器的是一伙人,搞汽车滤清器的是另一伙人,此外还有搞除尘器的,搞液体过滤的,

他们各用各的方法,各说各的效率。当空气过滤器厂搀和 汽车滤清器的买卖时,或除尘器厂开发空气过滤器时,

他们自己也难免会被自己所说的过滤效率搞糊涂。 为了省事冰减少误解,国外出现了一些用代号表示效率的方法,

那些代号即明确了试验方法,也确定了效率指标,乡间2.1节“过滤效率标识”和2.2节“过滤器效率规格比较 ”。

如今,全世界的过滤器厂商都挤占中国市场,国内厂商为了向各种背景的用户推销产品,也随心所欲地使用效率标识。

各种各样的效率数值和效率名词使用户、设计师和制作厂云山雾罩。此外,过滤理论中还有个“单纤维效率”,它是个

可以大于100%的几何意义,详见本书下篇关于过滤理论的有关内容。稍不小心,搞理论的人也会在效率问题上晕菜。

在这种混乱的局面下,如果你一定要知道具体的效率数值,请别忘记规定具体的试验方法和计算效率的方法。

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⒌过滤机理

 ⑴碰撞并粘住

  空气中的尘埃粒子,或随气流做惯性运动,或做无规则运动,或受某种场力的作用而移动。当运动中的粒子撞到障

碍物,粒子与障碍物表面间存在的范德瓦尔斯力使他们粘 在一起。

  ⑵纤维过滤材料

  过滤材料应能:既有效地拦截尘埃粒子,又不对气流形成过大的阻力。非织造纤维材料和特指的纸张符合这一要求。

杂乱交织的纤维形成对粉尘的无数道屏障,纤维间宽阔 的空间允许气流顺利通过。

  ⑶惯性原理

  大粒子在气流中作惯性运动。气流遇障绕行,粒子因惯性偏离气流方向并撞到障碍物上。粒子越大,惯性力越强,

撞击障碍物的可能性越大,因此过滤效果越好。

 ⑷ 扩散原理

  小粒子做无规则的布朗运动。对无规则运动做数学处理时使用传质学中的“扩散”理论,所以有扩散原理一说。

粒子越小,无规则运动越剧烈,撞击障碍物的机会越多,因 此过滤效果越好。

RU更换型高效空气过滤箱

 ⑸ 效率随尘粒大小而已

  过滤器捕集粉尘的量与为未过滤空气中的粉尘量之比为“过滤效率”。小于0.1μm(微米)的粒子主要作扩散运动,

粒子越大,效率越高;大于0.5μm的粒子主要作惯性运动 ,粒子越大,效率越高。在0.1~0.5μm之间,效率有一处最

低点,该粒径大小的粉尘最难过滤。

 ⑹ 阻力

  纤维使气流绕行,产生微笑阻力。无数纤维的阻力之和就是过滤器的阻力。过滤器阻力随气流量的增加而提高,

通过增大过滤材料面积,可以降低过滤料的相对风速,以减少过滤器阻力。

  ⑺动态性能

  被捕捉的粉尘对气流产生附加阻力,于是,使用中过滤器的阻力逐渐增加。被捕捉的粉尘与过滤介质合为一体,

形成新的障碍物,于是,过滤效率略有改善。 被捕捉的粉尘打斗聚集在过滤材料的迎风面上。过滤面积越大,能容纳

的粉尘越多,过滤器的使用寿命越长。

CF顶蓬过滤棉

  ⑻过滤器报废

  过滤器积尘越多,阻力越大。当阻力大到设计所不允许的程度时,过滤器的寿命就到头了。有时,过大的阻力会使

过滤器上已捕捉到的灰尘飞散,出现这种危险时,过滤器 也该报废了。

  ⑼静电

  若过滤材料带静电或粉尘带静电,过滤效果可以明显改善。

 其原因:静电使粉尘改变运动轨迹并撞向障碍物,静电力参与粘住的工作。

   

   上海禾益净化设备制造有限公司是备受用户信赖的净化设备厂家。禾益致力于空气过滤器、化学过滤器、耐高温过滤器、自带风机过滤单元(FFU)及其他净化设备和洁净室产品的研发、制造、批发、零售及相关技术设备服务。若感兴趣,欢迎前来咨询:400-021-3388。


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