潔凈技術講稿4ppt課件

1、空 氣 潔 凈 技 術.4. 空氣過濾器的特性 在空氣凈化系統(tǒng)中，空氣過濾器是中心設備，因此有必要對其特性全面地了解。4.1 空氣凈化系統(tǒng)中過濾器的作用和分類 表4-1是我國國家規(guī)范對過濾器進展分類，共分5檔，分別為粗、中、高中、亞高和高效，其中高效中又分了ABCD4檔，分類的目的基準為額定風量效率和阻力，其中在注的一欄注明測試所用的氣溶膠種類即用什么方法測出的效率，那么如何判別其高低，普通講DOP法、鈉焰法、油霧法和計數(shù)法粒徑為0.3m的效率值根本上可比。. 方法 DOP發(fā) 比色法 人工塵計重法 99.97 100 100 效 95 99 100 8085 9397 100 率 5060 8

2、085 99 2030 4555 96 1520 3035 92 .國外也有用一致的測試規(guī)范分類的 稱號 計數(shù)效率% 阻力Pa 對粒徑為0.3m的塵粒 粗效過濾器 F，對于高效過濾器甚至為幾十倍，因此u、v差別甚大。.4.3 效率效率、穿透率的概念。分級效率與總效率的關系。1n 各粒徑分級效率； n1nn 各粒徑微粒含量所占全體的比例。4.1節(jié)給出部分效濾檢測方法的效率值的對比，差別較大，因此提到效率，必需闡明是什么方法測得的效率。 與效率穿透率有關的一個目的稱凈化系數(shù)，為穿透率的倒數(shù)， ，表示經(jīng)過濾器后微粒濃度降低的程度，也闡明過濾前后濃度相差的倍數(shù)。.4.4 阻力 過濾器初力主要由兩部分組

3、成：濾料阻力和構造阻力，作為設備還有進出口阻力很小，普通作為定值附加阻力不作討論。1濾料阻力 纖維過濾器的阻力是由于氣流經(jīng)過纖維層時遭到纖維迎風面的阻撓而構成的，涉及到過濾速度和纖維直徑，當然與Re有關，由于df很小，v很小，cm量級，所以Re很小，普通在層流范圍，我們常用氣流遭到的阻力實踐是壓強單位Pa，分析時還得從受力開場，單位長度的單根纖維當氣流垂直流過時，這時其所受的壓力也就是對氣流構成的阻力，為氣流動壓與迎風面積的乘積再乘以阻力系數(shù)。 N/m 4-10.假設濾料內(nèi)纖維長度為L，那么濾料所受力即為氣流構成的阻力FL。設濾料厚為H，面積為S，填充率那么單位面積上的阻力即我們習慣上稱的阻力

4、 Pa將4-10代入得 Pa.P與v、H、 、及df有關，與C有關，而C本身能夠與纖維陳列方式， 、纖維外表外形及Re有關，需用實驗方法確定詳細值。經(jīng)實驗和實際推導得出詳細表達式Pa4-15 為纖維斷面外形系數(shù)， m2為實驗指數(shù)，與纖維資料有關。實踐上每種纖維濾料的阻力值都是實測的，實際計算影響要素太多，與實測有出入。.2過濾器全阻力由濾料的阻力公式可看出，阻力與濾速成正比。在濾速較低范圍內(nèi)呈直線關系，所以濾料阻力可寫為4-16 測濾料阻力與測過濾器阻力發(fā)現(xiàn)的問題：差值。構造阻力計為P2 ，阻力一定與空氣流速相對應，濾料對應的為濾速v，而隔板構成的通道構造要素對應的是面速u。因此過濾器總阻力

5、4-18 對不同的過濾器n值略有不同，1n0.3m某粒徑的穿透率； d為0.3m的某一粒徑。僅適用于高效過濾器。該公式與實測結(jié)果較吻合。.對于效率較低的過濾器范圍也可進展換算。 效率值添加10% .4.7 過濾器的串聯(lián)效率在過濾器串聯(lián)后總效率的計算假設兩個一樣型號的過濾器串聯(lián)運轉(zhuǎn)時，由于它們過濾的粉塵的粒徑不同，1和2是不同的，2n2nn ，即小粒徑的微粒粒數(shù)多，粒數(shù)的比例大，而 1 2 n1 ，所對應的粒徑相當于最大穿透粒徑dmax，而其它粒徑微粒的比例，由于高效過濾器的效率高，普通n2 n2，n3n3,而 n1+n2+nn-2=1 兩式相比 一、二兩級的過濾效率終究能差別多大，表4-6給出

6、一實踐計算例子，按教材的計算結(jié)果，第二級的效率比第一級下降了0.041%，而穿透率確由0.045%升高到0.086%，添加近一倍。從串聯(lián)的第二級開場效率已接近過濾器對最大穿透粒徑的過濾效率，到第三級幾乎僅剩dmax粒徑微粒，其效率與第二級幾乎一樣，假設再串聯(lián)多級，從第二級以后，效率一樣，對于空氣干凈工程，由于兩級高效過濾器串聯(lián)后效率曾經(jīng)很高，而第二級過濾效率下降的影響又很小，所以多級過濾器串聯(lián)總效率的公式能用，但我們應知道第二級過濾器效率略有下降這一實踐情況。.2中效過濾器串聯(lián)效率 由于中效過濾器對小粒徑微粒的過濾效率較低，而小粒徑的微粒個數(shù)在大氣塵中占絕大多數(shù)，如大氣塵中0.5m的微粒數(shù)占到

7、91.68%，對計數(shù)效率而言，對小微粒的過濾效率決議其總效率，因此串聯(lián)后第二級中效過濾器的效率與第一級差別很小，可以以為不變，公式 能用，仍用表4-6算例中的粒徑分布，0.3m占46%，0.4m占20%，0.5m占34%，0.3=0.4，0.4=0.47, 0.5=0.54，可算得第一、二級一=0.46 ，二=0.458。但對于計重效率，總串聯(lián)效率公式不適用，以兩級為例，第二級效率會下降很大，因大于等于0.5m的微粒的總重占到99%，而5m的占80%，假設用串聯(lián)公式2需用新粒微分布情況下的效率值。.4.8 運用期限1過濾器的壽命 過濾器運用壽命，特別是高效過濾器由于造價較高，其運用壽命的長短直

8、接關系到空調(diào)凈化系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)、維護費用。 正常運用的過濾器其運用壽命是由積塵量決議的，到達容塵量時即到達運用期限。而積塵量是不易在運轉(zhuǎn)中測得，是靠過濾器前后阻力即壓差的變化來反映。普通情況下，當過濾器的終阻力等于初阻力的2倍時，即阻力添加了1倍時，即到達額定容塵量，過濾器運用壽命終了。當過濾器前空氣含塵濃度用N1mg/m3表示，過濾器效率為，額定處置風量為Q0m3/h，每天運轉(zhuǎn)t小時，那么一天積塵量為： g/d.到達容塵量P0所需的時間T0即為運用壽命 天4-24 普通情況過濾器特別是中效以上的過濾器所處置的空氣都是室外新風與室內(nèi)回風的混合空氣，當大氣含塵濃度為M ，室內(nèi)干凈級別以及新回風的比例

9、知，過濾器前的濃度N1可計算.2壽命和運轉(zhuǎn)風量的關系P0一定y時，運轉(zhuǎn)時間與運轉(zhuǎn)風量成反比。 T1為當風量低于額定風量運轉(zhuǎn)時，到達容塵量時所用的時間更長并不代表壽命，其壽命一定添加。但添加量不能是簡單比例關系，由于容塵量的到達是用終阻力來判別的，我們曾在引見過濾器全阻力時給出公式 m=1.11.36，也可寫成，實踐為初阻力與風量的關系，終阻力一定也是類似的方式，即過濾器阻力與風量的m次方成正比，m1，當在部分風量下運轉(zhuǎn)時，過濾器到達了容塵量值g/m2，但其阻力還未到達終阻力。這時仍能繼續(xù)運用一段時間，直到阻力到達終阻力值為止。 . 用K表示運轉(zhuǎn)風量與額定風量之比，據(jù)日本學者的實測結(jié)果，而當K=

10、0.5，即為額定風量一半時，到達終阻力的運轉(zhuǎn)時數(shù)為額定風量下運轉(zhuǎn)時數(shù)的3.4倍。公式4-264-29為根據(jù)實測曲線擬合的方程，其中4-27中的常數(shù)項應為23.86，是過濾器的初阻力值。 利用4個公式，將K值的影響作為一參數(shù)得出一綜合方程 4-30 為過濾器任務過程的阻力與風量及運轉(zhuǎn)時間的關系，當?shù)竭_終阻力時，如H=2H0為常數(shù)，風量知時K為常數(shù)，將T解出即為過濾器壽命T0，其解為下式，該公式是根據(jù)實測結(jié)果回歸得到的應該有一定的普遍意義。. 許仲麟先生1997年又提出一個估計運轉(zhuǎn)時間T與風量比K關系的實際分析的近似方法。 經(jīng)過圖可籠統(tǒng)反映在不同風量下運動時間和過濾器阻力的關系，過濾器在額定風量Q

11、0下運轉(zhuǎn)初阻為H0，到達額定容塵量P0時，阻力添加到達終阻力，這時運轉(zhuǎn)時間T0為壽命；風量大于Q0時即，其初阻力即大于H0，又因風量大，阻力上升較快，較早就到達終阻力，壽命短；風量小于Q0時K1，初阻力即小于H0，又因阻力上升較慢，到達終阻所用的時間長，壽命長。 . 詳細分析K1情況。設處置風量Q1Q0，即K1 ，到達終阻力時所用的時間為T1.0，阻力添加值H=H0 。僅思索高效和亞高效過濾器，在凈化系統(tǒng)中所關懷的也是它們的運用壽命。當容塵量為定值時得出運轉(zhuǎn)時間與風量成反比T1為在Q1風量下運轉(zhuǎn)到達P0時所用的時間，但過濾器的阻力還沒有到達終阻力，主要的兩個要素都與風量小于額定風量有關，一是由

12、于風量較低，積塵到達容塵量，但阻力仍低于終阻力，第二個要素是由于風量較低，其初阻力要身就低于額定風量下的初阻力，二者都提高延伸了過濾器到達終阻力的時間，運用壽命添加。 . 詳細分析如下：前面過濾器阻力一節(jié)曾講過對于高效過濾器和亞高效過濾器，其阻力和經(jīng)過風量的關系可近似看成直線關系，誤差不大，我們將其看成直線關系即成正比關系。在Q1Q0，即K1情況下，運轉(zhuǎn)了T0/K時間后到達額定容塵量P0，但由于Q與H成正比. 即同樣到達P0，Q1風量情況的阻力較終阻力小1-K倍，所以還要靠繼續(xù)積塵添加阻力，由于積塵量和阻力添加值近似成正比，而積塵量又與時間成正比，所以在Q1風量下運轉(zhuǎn)，到達終阻力所需的時間在的

13、根底上還要再添加。 這還是沒思索由于風量低于額定風量初阻力減小的影響，實踐由于風量為Q1(Q1 Q0 ,K1)， 由H、Q成正比關系，初阻力本身也降為KH0，減少了(1-K)倍，在Q1風量下要到達初阻力H0需多積塵運轉(zhuǎn)一段時間。由于前提H=H0，假設在Q0風量下運動，補上(1-K)H0阻力，所需時間為(1-K)T0，那么可得在Q1風量下運轉(zhuǎn)實踐需求延伸的時間為：. 思索由于Q1Q0呵斥的兩個影響要素，在風量低于額定風量，即KQ0，那么取 ，以Q1為基準，那么代入詳細K值得 ，那么， 為到達終阻時間亦即壽命。T1-T0為縮短的運轉(zhuǎn)時間。表4-7為K取不同值時過濾器壽命與額定風量下運用壽命的倍數(shù)關

14、系，表4-8為用兩種計算方法和實測值的比較，可看出三者之間是較吻合的。 .4.9 計重效率的估算 對于高效、亞高效過濾器的效率普通均用計數(shù)效率表示，只需計算其運用壽命時要用到計重效率，所以需求從計數(shù)效率換算成計重效率，最為可靠的方法應是經(jīng)過大量實驗找出二者的關系，但沒有人做過這些任務，所以只能用分析的方法進展估算。根據(jù)就是大氣塵的質(zhì)量分布與數(shù)量分析的關系，如表2-28，根據(jù)對大于某一粒徑的計數(shù)效率為100%和對應大于等于該粒徑的質(zhì)量百分比來進展估算，再將計算效率折算成0.5m粒徑的計算效率，繪制成圖4-21曲線供換算，知0.5m粒徑的計數(shù)效率，可查出所對應的計重效率，僅是估算，不準確之處在于在

15、確定某一粒徑的計數(shù)效率100%時，以為小于該粒徑的微粒全部經(jīng)過，對其效率為零，與實踐不符。但用于工程計算已足夠了。.4.10 濾紙過濾器 濾料是用纖維濾紙制成的過濾器，實踐上包括指高效和亞高效過濾器。對于高效過濾器而言僅有玻璃纖維和超細玻璃纖維濾紙，對亞高效過濾器除玻璃纖維外還可用丙綸纖維濾紙。1高效過濾器 濾紙均為折疊形，分為有隔板和無隔板兩種，迎風面為正方形，深度方向尺寸較小，有隔板為150mm或220mm，無隔板的為80mm，制成適宜的框架及合理的密封措施很方便并聯(lián)運用，1992年以前，即國家規(guī)范“高效空氣過濾器GB54-92公布以前，高效過濾器主要是型號、尺寸不一致，其中GB系列尺寸相

16、對較一致些。.GB-01高寬深，484484220，風量1000m3/h， GB-02 320320260500GB-03 6306302201500 無隔板系列WGP-01 484484801000 1.5WGP-01 726484801500 2WGP-01 968484802052 WGP-03 630630801500超高效過濾器CGB-1000 6106101501000CGB-1500 6109151501500 CGB-2000 61012201502000還有一些廠家自行消費的規(guī)格型號，有十多個廠家消費。 . 92年公布的國標對過濾器的型號規(guī)格的代號含意作了一致規(guī)定，共由6部分

17、組在。 1 2 3 4 5 6 1.產(chǎn)品稱號 代號G 含義：高效過濾器2.構造類型 Y或W 有隔板或無隔板3.性能類別 ABCD 按效率和阻力的高低分類見表4-1 4.耐火級別 1、2、3 按耐火程度分三級： (1) 過濾器全部資料是不燃性的； (2) 濾料為不燃性資料，分隔板框架可用可燃性資料； (3)過濾器全部資料可用易燃性資料。5.根本規(guī)格 4、59 共6個規(guī)格，每一編號代表一種規(guī)格，括號代表無隔板.規(guī)格代號 外形尺寸mm 額定風量m3/h H W D 4 400 400 150(80) 500 (650) 5 500 500 150(80) 750 (1000) 6 600 600 1

18、50(80) 1000 (1500) 7 700 700 150(80) 1500 (2000) 8 800 800 150(80) 2000 (2500) 9 900 900 150(80) 2500 (3000)無隔板進深雖短但額定風量大,有隔板進深為220mm時，額定風量添加50%,表中尺寸寬度添加50%或1倍時，額定風量同比增長，無隔板7號和7號以上規(guī)格寬度不得加大.6.其它規(guī)格 代號S、Z、K表中深度為220mm時S，當寬度為1.5倍時用Z，當寬度為2倍時用K。如 GY-A-3-6；GY-A-3-6KS 的含義國家一致規(guī)范，目前GB系列在大量運用，許多工廠并未完全執(zhí)行該規(guī)范。有分隔板

19、的過濾器還有一種方式是斜分隔板，即分隔板沿縱深的起折高度不同，因此起支撐作用，所構成的空氣通道呈三棱錐體，正迎合空氣沿通道逐漸減少的實踐。同樣的外形尺寸，斜分隔板過濾器的過濾面積大，而處置一樣風量時阻力小，國外產(chǎn)品較多。如我國的無錫凈化設備廠消費直隔板GB-01 484484220 99.99%，鈉焰法，初阻值240Pa，斜隔板XG-01 484484220 99.99%，鈉焰法，初值180，少1/4。.2亞高效過濾器 有兩種方式， 一為折疊形紙過濾器，與高效過濾器一樣，只是濾紙的纖維徑和填充率有差別， 另一種方式是管形紙過濾器，特點：阻力低，其構造阻力很小，而折疊式構造阻力很大，初值普通為折

20、疊式的1/51/4左右；折疊式的最終處置方式為丟棄，而管形為非全丟棄形，外框及底板可繼續(xù)運用，僅改換濾管；便于利用小塊濾料；分量輕，僅為折疊式一半；可制成任不測形；不用膠無異味；效益較大，初次購買造價以折疊式相對值為1，管式為0.71，省近30%。改換費用相對值為 0.550.62，運轉(zhuǎn)時阻力低省電1/101/8。.4.11 纖維層過濾器 濾料是由纖維采用一定方法填充而成，纖維分天然纖維，如棉、羊毛、人造纖維、玻璃纖維熔化后噴成細絲和化學纖維如丙綸、晴綸、滌綸纖維等與仿織用的相類似，用非紡織的手段制成濾料有纖維氈和所謂無紡布兩種，主要有噴粘結(jié)劑法和熱熔法等，根據(jù)填充率、厚度的不同可分為粗效和中

21、效過濾器。1初效過濾器對初效過濾器的最大要求是容塵量大，阻力小，構造上要求簡單，構造方式主要有：1平板式，外框，中間濾料為纖維氈式，平鋪，僅有幾根鋼絲覆面加強，也有用多孔薄金屬板覆蓋外表加強，迎面風速與濾速一樣，但并聯(lián)安裝可人字型安裝，可降低濾速。外形尺寸有：?。?8542025，大：61061025。.2折疊式，外框，中間濾料可以是纖維氈或無紡布繞固定金屬桿折疊，濾速小于面速。外形尺寸有：496477110，520520120等。3袋式，角鋼框，濾材為氈式，制成楔形袋式，有楔形支撐。4卷繞式，濾材為氈式或平板自動卷繞式折疊形自動卷紙，根據(jù)阻力自控更新濾料。.2中效過濾器也要求阻力較低容塵量大

22、，其構造方式主要有：1袋式，板式根本與初效一樣，玻璃纖維氈，無仿布。2折疊式，分兩種，一種與初效的一樣，另一種帶分隔板的與高效的方式一樣，無仿布，長絲無紡布。3插片板式，濾材為氈式或復合無紡布，平鋪假設干插片組成一個單元。.4.12 發(fā)泡資料過濾器 即泡沫塑料過濾器，經(jīng)過化學處置的方法使泡沫塑料具有通氣性作為濾料，多數(shù)用于初效，可做成袋式，也有少量用于中效過濾器，做成袋式，由于泡沫塑料的孔隙率不好控制，影響其過濾性能不穩(wěn)定，其運用比纖維型過濾器少得多。.4.13 自凈器 自凈器是一種空氣凈化安裝，主要由風機、粗中效過濾和末級過濾器，以及送風口、進風口組成，設備在房間內(nèi)處置室內(nèi)空氣，對凈化系統(tǒng)起

23、輔助補充作用或獨立承當室內(nèi)空氣的凈化義務。 特點：布置靈敏、挪動方便可有輪子，體積小，通電即能運轉(zhuǎn)，自凈器按末級過濾器分為兩類：過濾式自凈器末級為高效或亞高效過濾器，靜電自凈器末級靜電過濾器。自凈器的作用主要有：1設置在亂流干凈室的四角和其它渦流區(qū)以減少灰塵滯留的時機。2作為操作點的暫時凈化措施，在面對自凈器干凈氣流的間隔上，可構成一干凈空氣覆蓋的地段，以過濾式自凈器為例，這一地段的干凈度和周圍干凈程度之比可見圖。3作為循環(huán)機組是一種最簡易的構成干凈環(huán)境的設備。.4.13.1 過濾式自凈器 由風機粗效中效和高亞高效過濾器及送風口、進風口組成，方式有：挪動柜式，高約1.71.8m。窗式，風量13

24、001700m3/h。懸掛式FFU)。.4.13.2 靜電自凈器 普經(jīng)過濾效率略低于過濾式自凈器，因此除了用在干凈室起輔助作用外，在靜電自凈器中的初效過濾器內(nèi)側(cè)加一層活性碳過濾器，還能吸咐煙氣、異味及其它有害氣體，用于要求較高會議室、客房等場所凈化室內(nèi)空氣。1靜電自凈器的任務原理 我們對暖通空調(diào)中講的工業(yè)用電除塵器有的構造及原理有印象，其電場方式為假設干大的平板按一定間距平行設立作為集塵極，在兩板中間陳列假設干帶刺的桿狀金屬作為放電極，氣體電離，粉塵荷電和收塵在同一區(qū)域進展，這種電場為單區(qū)式，圖4-44a，而靜電自凈器把電離荷電和收塵分成兩部分，即電離極和集塵極兩個區(qū)，以雙區(qū)式圖b，這樣做主要

25、是能減小集塵板間距，增大集塵面積，同時還降低電壓，便于室內(nèi)運用。 靜電自凈器與工業(yè)用是除塵器的另一個不同點是采用正電暈放電，而工業(yè)用電除塵為負極為放電極，正極為集塵極，采用正電暈放電的優(yōu)點是產(chǎn)生的臭氧和氮氧化物較少，這對人員活動的場所是適宜的。.靜電自凈器的任務原理及流程是，塵粒在電離極附近被電離空氣中的正離子附上，帶上正電荷，然后到達集塵極在電場力的作用下在接地極板上沉集下來，從空氣中被除掉。塵粒的荷電量 及在電場中受的靜電力 計算與電除塵器中的計算一樣，只是單位不同，這里用的靜電系電場強度和電荷單位，而電除塵器中用的牛頓/庫侖和庫侖，物理意義明確。荷電塵粒在集塵極電場內(nèi)遭到靜電力的作有要向接地極挪動，這時要遭到氣流的阻力，空氣阻力在Re1時 N當靜電是力與空氣阻力相平衡時，可得出微粒的分別速度或叫趨進速度 cm/s4-40n塵粒荷電荷的數(shù)目，e單位電荷量，E2集塵極電場強度，C思索滑動修正系數(shù)