空气过滤器的过滤机理及基本过滤过程

1．过滤分离的两大类别
在洁净室技术中，空气中微粒浓度很低（与工业除尘相比），微粒尺寸很小，主要采用带有阻隔性质的过滤分离装置来清除气流中的微粒，以确保末级过滤效果的可靠。其次也常采用静电分离的办法。
阻隔性质的微粒过滤器按微粒被捕集的位置可以分为表面过滤器和深层过滤器两类，表面过滤器有金属网、多孔板、化学微孔滤膜等。深层过滤器分高填充率和低填充率两种，微粒捕集发生在表面和层内。前者至今研究得很少，而后者（包括纤维填充层、无纺布和滤纸的过滤器）虽然内部纤维配置很复杂，但由于空隙率大，允许将构成过滤层的纤维孤立地看待，从而可简化研究步骤。而且此类过滤器阻力不大，效率很高，实用意义很大，在洁净室技术方面得到广泛应用。

2．过滤过程的两大阶段
第一阶段为稳定阶段，在这个阶段里，过滤器对微粒的捕集效率和阻力是不随时间而改变的，而是由过滤器的固有结构、微粒的性质和气流的特点决定的。过滤器结构由于微粒沉积等原因而引起厚度上的变化是很小的。对于过滤微粒浓度很低的气流（如过滤洁净室的空气），这个阶段对于过滤器就很重要了。第二阶段为不稳定阶段，在这个阶段里捕集效率和阻力不取决于微粒的性质，而是随时间的变化而变化，主要是随着微粒的沉积、气体的侵蚀、水蒸气的影响等变化。尽管这一阶段和上一阶段相比要长得多，并且对一般工业过滤器有决定意义，但是在空气洁净技术中意义不大。

五种效应
1．拦截效应
在纤维层内纤维错综排列，形成无数网格。当某一尺寸的微粒沿着气流流线刚好运动到纤维表面附3时，假使从流线（也是微粒的中心线）到纤维表面的距离等于或小于微粒半径时，微粒就在纤维表面被拦截而沉积下来，这种作用称为拦截效应，筛子效应属于拦截效应。

    2．惯性效应
    气流在纤维层内穿过时，由于纤维排列复杂，所以气流流线要屡次激烈地拐弯。当微粒质量较大或者速度（可以看成气流的速度）较大，在流线拐弯时，微粒由于惯性来不及跟随流线同时绕过纤维，因而脱离流线向纤维靠近，并碰撞在纤维上而沉积下来（如所示位置口）
    如果因惯性作用微粒不是正面撞到纤维表面而是正好撞到拦截效应范围之内，则微粒的被截留就是靠这两种效应的共同作用了。

Tags：空气过滤器的过滤原理

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