技術(shù)業(yè)務(wù)張經(jīng)理:139-1328-9739 |
在空氣凈化系統(tǒng)中,一般采用由粗效過濾器、中效過濾器、高效過濾器(或亞高效過濾器)組成的三級(jí)過濾方式。各級(jí)過濾器的作用是:的10μm以上的沉降性微粒和各種異物進(jìn)入系統(tǒng)。
中效過濾器:主要用以阻擋1~10μm的懸浮性微粒,以免其在高效過濾器表面沉降而很快將高效過濾器堵塞。
高效過濾器(亞高效過濾器):主要用以過濾送風(fēng)中含量多、用粗效過濾器和中效過濾器都不能或很難過濾掉的1μm以下的亞微米級(jí)微粒,以控制送風(fēng)系統(tǒng)關(guān)鍵的后部位。
由于各種過濾器主要過濾的微粒大小不同,而且過濾效率也有很大差別,所以對(duì)過濾器應(yīng)根據(jù)其不同測(cè)定方法的效率范圍來進(jìn)行分類。
一般按以下原則分類:
粗效過濾器:宜用重量法測(cè)得的效率分類。
中效過濾器:宜用比色法或濁度法測(cè)得的效率分類。
高效過濾器:宜用計(jì)數(shù)法測(cè)得的效率分類。
用上述方法對(duì)過濾器分類后,每一類過濾器相互間容易比較,例如對(duì)粗效過濾器而言,重量效率可達(dá)90%,效率的變化幅度很大,容易彼此比較。但是對(duì)于設(shè)計(jì)空氣凈化系統(tǒng)來說,由于空氣潔凈標(biāo)準(zhǔn)是以≥0.5μm的微粒數(shù)來衡量的,該方法就顯得不方便了。因此《空氣凈化技術(shù)措施》曾建議在沒有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之前,先按對(duì)0.3μm微粒的計(jì)數(shù)效率將過濾器分為四類。表4—1中列出了該方法與上述一般宜用的效率的比較。
空氣凈化系統(tǒng)中過濾器的作用與分類
名 稱 |
計(jì)數(shù) 粗(初)效過濾器:主要用以阻擋新風(fēng)所攜帶效率(%) (對(duì)粒徑為0.3μm的微粒) |
相當(dāng)于其它效率 (%) |
阻力 (mm H2O) |
粗效過濾器 |
<20 |
計(jì)重效率40~90 |
≤3 |
中效過濾器 |
20~90 |
比色效率45~98 |
≤10 |
亞高效過濾器 |
90~99.9 |
|
≤15 |
高效過濾器 |
≥99.91 |
|
≤25 |
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14295—93《空氣過濾器》和GB13554—92《高效空氣過濾器》規(guī)定,按過濾器性能劃分可分為粗效過濾器、中效過濾器、高中效過濾器、亞高效過濾器和高效過濾器,見表4—2。
過濾器效率、阻力 表4—2
性能指標(biāo)性能 |
規(guī)定風(fēng)量下的效率η(%) |
規(guī)定風(fēng)量下的初阻力(Pa) |
||
粒徑(μm) |
大氣塵計(jì)數(shù)效率 |
|||
粗效過濾器 |
≥5.0 |
80>η≥20 |
≤50 |
|
中效過濾器 |
≥1.0 |
70>η≥20 |
≤80 |
|
高中效過濾器 |
≥1.0 |
99>η≥70 |
≤100 |
|
亞高效過濾器 |
≥0.5 |
99.9>η≥95 |
≤120 |
|
|
粒徑(μm) |
鈉焰和DOP效率 |
初阻力(Pa) |
|
高效過濾 器 |
HEPA |
≥0.3 |
≥99.97 |
≤250 |
ULRA |
≥0.1 |
≥99.999 |
≤250 |
注:高效過濾器可細(xì)分為高效過濾器(HEPA)和超低透過率過濾器(ULRA)
評(píng)價(jià)任何過濾器,重要的特性指標(biāo)有四項(xiàng):
面速和濾速、效率、阻力、容塵量。
除此之外,還有其它一些特性指標(biāo),如重量、消耗動(dòng)力和再生特性等。這些指標(biāo)主要和濾料以及過濾器的結(jié)構(gòu)有關(guān)。
一、面速和濾速
面速是指過濾器斷面上通過氣流的速度,以m/s表示。
式中:Q——風(fēng)量(m3/h)
F——過濾器截面積即迎風(fēng)面積(㎡)
面速反映過濾器的通過能力和安裝面積。采用過濾器的面速越大,安裝過濾器所需的面積越小。
濾速是指濾料面積上的通過氣流的速度,以cm/s、L/㎝2·min表示。
l/㎝2·min
或 cm/s
式中:f——濾料凈面積(即去除粘結(jié)等占去的面積),m2。
濾速反映濾料的通過能力,特別是反映濾料的過濾性能。采用的濾速越低,一般說將獲得較高的效率。而過濾器允許的濾速越低,說明其濾料性能越差,阻力也大。
在特定的過濾器結(jié)構(gòu)條件下,統(tǒng)一反映面速和濾速的是過濾器的額定風(fēng)量。在相同的截面積下,希望允許的額定風(fēng)量越大越好,而在低于額定風(fēng)量下運(yùn)行,效率越高,阻力越低。
二、效率
被過濾器除去的大氣塵含量與過濾器進(jìn)口大氣塵含量比值的百分?jǐn)?shù)稱為過濾器效率。表示效率的方法有計(jì)重效率、計(jì)數(shù)效率等。
1.用過濾器進(jìn)出口氣流中的含塵濃度表示:
式中:G1、G2——過濾器進(jìn)出口氣流中微粒的重量或數(shù)量(mg/h或粒/h)
N1、N2——過濾器進(jìn)出口氣流中的含塵濃度(mg/m3或粒/h)
Q——通過過濾器的風(fēng)量(m3/h或升/h)
這種表示方法對(duì)于計(jì)重效率和計(jì)數(shù)效率都可以采用。
2.用進(jìn)入過濾器前氣流中的塵粒含量和過濾器捕集的塵粒量來表示。
G3——過濾器捕集到的塵粒重量(mg/h)
該方法僅在計(jì)重效率時(shí)采用,有些國(guó)家將由此方法求得的η稱為除塵率。
3.有過濾器所捕集到的塵粒數(shù)量和過濾器出口氣流中塵粒的含量來表示。
該方法也用于計(jì)重效率。
4.用各粒徑的分級(jí)效率表示
η=η1 n1+…+ηn nn
式中:η1…ηn——各粒徑的分級(jí)效率,以小數(shù)表示。
n1 …nn——各粒徑的微粒的含量占全體微粒的比例,以小數(shù)表示。
5.過濾器效率的其它檢測(cè)方法(《空氣調(diào)節(jié)》p220):
①比色法
②鈉焰法
③油霧法
④粒子計(jì)數(shù)法
三、穿透率
在很多情況下,人們關(guān)心的不只是過濾捕集多少塵粒,而是經(jīng)過過濾器后仍然穿透過來多少塵粒。這時(shí)用穿透率(或穿透系數(shù))這一概念更能直接的表示這種結(jié)果的程度。在排氣凈化中用穿透率代替過濾效率。
穿透率用K(%)表示:
K=(1-η)×100% ()
例:現(xiàn)有兩個(gè)過濾器,其過濾效率分別為η1=0.9999,η2=0.9998,求其各自的穿透率。
K1=(1-η1)×100%=0.01% K2=(1-η2)×100%=0.02%
在上述結(jié)果中,兩個(gè)過濾器的過濾效率基本相等,兩者之間的差別已沒有實(shí)在意義。但換算成穿透率之后,則K2 比K1大一倍。也就是說第二個(gè)過濾器穿透過來的微粒比個(gè)過濾器多一倍。
四、凈化系數(shù)
凈化系數(shù)KC以穿透率的倒數(shù)表示
凈化系數(shù)表示經(jīng)過濾器以后微粒降低的程度。K=0.01%時(shí),KC=100/0.01=104
說明過濾器前后的微粒濃度相差一萬(wàn)倍。
從以上內(nèi)容可以看出穿透率和凈化系數(shù)同是效率的表現(xiàn)形式。
五、阻力
過濾器阻力由兩部分組成:一是濾料的阻力,二是過濾器結(jié)構(gòu)的阻力。
Δp=Δp1+Δp2
=Av+Bun
v——濾速(cm/s)
u——面速(m/s)
空氣凈化系統(tǒng)的過濾器阻力在系統(tǒng)的總阻力損失中占有相當(dāng)大的比例,對(duì)系統(tǒng)的能耗有重要影響。任何過濾器的阻力均隨容塵量的增加而增加。也就是說隨著過濾器運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng),過濾器積塵使阻力逐漸增大。人們習(xí)慣把過濾器沒有積塵時(shí)的阻力稱為初阻力,把需要更換時(shí)的阻力稱為終阻力。為保證系統(tǒng)的風(fēng)量能保持在正常運(yùn)行條件,一般取過濾器初阻力的兩倍作為終阻力,并按此選擇風(fēng)機(jī)。
六、容塵量
在額定風(fēng)量下,過濾器的阻力達(dá)到終阻力時(shí),其所容納的塵粒總質(zhì)量稱為該過濾器的容塵量。由于濾料的性質(zhì)不同,粒子的組成、形狀、粒徑、密度、粘滯性及濃度的不同,因此過濾器的容塵量也有較大的變化范圍。
過濾器的容塵量是和使用期限有直接關(guān)系的指標(biāo)。一般將運(yùn)行中的過濾器終阻力達(dá)到初阻力的二倍或效率下降到初始效率的85%以下時(shí)(一般對(duì)于預(yù)過濾器來說)過濾器上沉積的灰塵重量,作為該過濾器的容塵量。
七、過濾器的串聯(lián)效率
在空氣凈化系統(tǒng)中,為保證空氣的凈化效果,過濾器一般都串聯(lián)使用。其串聯(lián)后的總效率為:
η=1-(1-η1)(1-η2)…(1-ηn)
或:η=1-P1P2……Pn
同一過濾器采用不同的檢測(cè)方法其效率值是不同的,因此應(yīng)特別注意,采用上述公式計(jì)算時(shí),必須用同一種方法測(cè)定的各過濾器效率值。同時(shí),應(yīng)考慮經(jīng)前級(jí)過濾后。由于進(jìn)入次級(jí)過濾器的塵粒粒徑分布頻數(shù)的變化對(duì)次級(jí)過濾器效率的影響。
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