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什么是高效空气过滤器的全阻力?
文章来源:http://www.songfengkou.com/  2012年08月07日  点击数:3588

什么是高效空气过滤器的全阻力?
 
高效空气过滤器的全阻力即对于一定的微粒,在相当大的滤速范围内滤料的阻力和滤速的一次方成正比,A是结构系数,反映纤维层的结构特性。图4-2是中国建筑科学研究院空气调节研究所对几种纤维制造的滤纸做的阻力与滤速的关系的实验结果。

1.国外AEC滤纸2.25丝玻璃纤维滤纸3.合成纤维滤纸4.20丝玻璃纤维滤纸5.+IIII-15滤布6.合成纤维Ⅳ号滤纸7.8丝玻璃纤维滤纸8.合成纤维1号滤纸9.合成纤维l号滤纸10.5丝玻璃纤维滤纸11.化学微孔滤膜 给出了无纺布粗效、中效、亚高效滤料最近的实验结果‘胡。
   
    这些图中的所谓“正面、背面”,一般是正面纤维较松较粗。粗效滤料本来纤维就粗,纤维间就很松,所以正面、背面差别也不大。中效略有差别,背面纤维较密,对气流有一定干扰作用。这里的亚高效过滤器用的滤纸不是单一的丙纶纤维滤纸,而是由预过滤层、主过滤层和增强纱网三层组成。当增强网处于迎风或背风面时,防止滤料拉伸变形的作用显然不同,所以表现在阻力上有些差异,对于无增强网的常规丙纶纤维滤纸,自然看不出这个差异了。
    从以上图中可见:对于高效滤料,秽至少在o.2m/s以下;对于亚高效滤料,u约在o.5m/s以下;对于中效滤料,口约在o.8m/s以下;对于粗效滤料,可约在1.2m/s以下。
    这四种情况均有
    AP cc可超过以上速度界限时,上述关系仍近似存在。
    作为过滤器的全阻力,除了滤料阻力,还要附加一个过滤器结构阻力(其中进出口阻力只占很小比例)。有一种看法,认为结构阻力除和过滤器固有构造有关外,也受滤料性能影响,这可能和滤料透过性能会影响过滤器气流通道中的气流状态从而影响到结构阻力有关。这一看法尚需更多实验的佐证。实验证明,结构阻力和气流速度的关系已不是直线关系。这里可以指出非直线关系的主要原因:气流通过过滤器框架,例如通过高效过滤器的昝噶炳笺结构时.县以面风速u为代表的,一般达到m/s的量级,比通过滤层时的滤速大得多。而且气流所遇到的构件的结构尺寸远比纤维径大得多,所以此时是在大的Re值(一般Re>l)条件下,惯性力不能忽略,气流特性已不是层流了。这样,阻力和速度将不成直线关系,而是和“”成正比,因而过滤器结构阻力可写成AP2一Bu”    (4-17)式中,B是过滤器结构阻力系数。过滤器全阻力是AP一APi+AP2=Av+Bu.    (4-18)显然,不同的过滤器有不同的A、B值。对于国产GB-01型高效过滤器的一个实例,试验得到n-l. 37。
 
    若以滤速口来统一表示,全阻力可写成AP - Cv"(4-19)
    对于国产高效过滤器,C约在3~10之间,m在1. 1~1. 36左右。图4-6是国产高效过滤器实验所得的阻力曲线之一。图4-7~4-9是另外三种高效过滤器产品的阻力曲线‘7],可见对于高效过滤器,当秒≯3cm/s,即一般比额定风量大得不多时,优值略大于1,即阻力和通过风量的关系如近似看成直线关系,误差也不大。亚高效过滤器也有类似特点,参阅后面图4-26。
 但是粗效和中效过滤器由于结构可以差别很大,所以上述特点就不成其为共性了。
过滤器容尘量是和使用期限有直接关系的指标。通常将运行中的过滤器的终阻力达到其初阻力一倍(若一倍值太低,或定为其他倍数)的数值时,或者效率下降到初始效率的5%以下时(一般对于预过滤器来说)过滤器上的积尘量,作为该过滤器的标准容尘量’简称容尘量。当风量为lOOOrr13/11时,一般折叠形无纺布过滤器的容尘量在100g上下,玻璃纤维过滤器在250—300g以下,高效过滤器在400~500g左右。同类过滤器若尺寸不同,容尘量也就不同.随着过滤器上积尘量的增加,过滤器的阻力也开始增加,但目前还难于较准确的计算积尘量和阻力增值的关系。下面举几个实例来说明。
    图4-10是前面举过的三种高效过滤器的阻力增值和积尘量的关系。这三种过滤器的初阻力大约都在150Pa。图中虚直线是作者加的,可见,如果近似把这种增值关系看成直线关系,在标准容尘量之下时或者阻力增值不超过初阻力值1倍时,产生朐误差不大'上述三例最大差值都约在loPa以内。过滤器前浓度越低,直线关系越强,所以通常情况下有预过滤器特别是效率较高的预过滤器的高效过滤器都能显示这一特性。如果滤速超过常规,或容尘量已超过标准容尘量,阻力将随着积尘的增加而更快地增加。中效过滤器的阻力增值和积尘量的关系一般为直线关系。过滤器在达到容尘量的积尘过程中,效率低的过滤器更易显示出效率先增加后下降的特点,这是因为效率低的过滤器积的尘粒较粗较多,滤材较稀疏,所以尘粒由于阻力的增加而易穿透和从积尘层上反弹剥落、二次扬尘所致。在使用过程中的高效过滤器,随着积尘的增加,效率一般都上升。

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