洁净技术过滤器的特性教学PPT.ppt

1,空气洁净技术 第五章 过滤器的特性,2,第五章 过滤器的特性,51 过滤器分类 洁净室用空气过滤器的种类很多，根据过滤器不同的使用目的，采用不同的过滤材料，不同的过滤效率和不同的结构型式，有各种不同的分类方法或不同的名称。常采用的分类方法有以下几种,3,一、按过滤器效率分 在空气净化系统中，一般采用由粗效过滤器、中效过滤器、高效过滤器（或亚高效过滤器）组成的三级过滤方式。 各级过滤器的作用是： 粗（初）效过滤器：主要用以阻挡新风所携带的10m以上的沉降性微粒和各种异物进入系统。,4,中效过滤器：主要用以阻挡110m的悬浮性微粒，以免其在高效过滤器表面沉降而很快将高效过滤器堵塞。 高效过滤器（亚高效过滤器）：主要用以过滤送风中含量最多、用粗效过滤器和中效过滤器都不能或很难过滤掉的1m以下的亚微米级微粒，以控制送风系统关键的最后部位。,5,由于各种过滤器主要过滤的微粒大小不同，而且过滤效率也有很大差别，所以对过滤器应根据其不同测定方法的效率范围来进行分类。,6,一般按以下原则分类： 粗效过滤器：宜用重量法测得的效率分类 中效过滤器：宜用比色法或浊度法测得 的效率分类。 高效过滤器：宜用计数法测得的效率分类,7,8,9,10,11,12,13,用上述方法对过滤器分类后，每一类过滤器相互间容易比较，例如对粗效过滤器而言，重量效率可达90%，效率的变化幅度很大，容易彼此比较。但是对于设计空气净化系统来说，由于空气洁净标准是以0.5m的微粒数来衡量的，该方法就显得不方便了。因此空气净化技术措施曾建议在没有统一的国家标准之前，先按对0.3m微粒的计数效率将过滤器分为四类。,14,过 滤 器 的 分 类,15,根据国家标准gb/t1429593空气过滤器和gb1355492高效空气过滤器规定，按过滤器性能划分可分为粗效过滤器、中效过滤器、高中效过滤器、亚高效过滤器和高效过滤器，见下表。,16,17,18,二、按过滤材料分,滤纸过滤器 滤纸常用玻璃纤维、合成纤维、超细玻璃纤维、植物纤维素等材料制作。一般用于高效或亚高效过滤器。 纤维过滤器 这是一种用各种纤维填充制成的过滤器，所采用的纤维有天然纤维、化学纤维、人造纤维等。纤维过滤器属于低填充率过滤器，阻力较小，通常用于中效过滤器。,19,泡沫过滤器 此类过滤器的过滤性能与其孔隙率有关，但目前国产泡沫的孔隙率难以控制，各厂家生产的泡沫材料孔隙率差异很大，所以过滤器的性能不稳定，现已很少使用。,20,21,22,23,24,25,三、按过滤器的用途分,新风处理用过滤器 用于洁净空调系统的新风即室外新鲜空气的处理，一般为粗效或中效过滤。若产品生产要求去除化学污染物时，还须设化学过滤器。 室内送风用过滤器 通常用于洁净空调系统的末端过滤，一般为高效或亚高效过滤。,26,27,28,29,30,31,32,33,化学过滤器 当产品对生产环境有更为严格的要求,或生产过程产生化学污染物时，仅仅采用“三级过滤”的空气净化处理已不能满足需要，因此应在净化系统中增加化学过滤器。,34,35,36,37,38,39,40,排气用过滤器 为防止洁净室内产品生产过程中产生的污染物（包括各种有害物质、细菌、病毒等）对大气的污染，常常在洁净室的排气管道上设置排气过滤器，使排气经过滤处理达到规定的排放标准。一般采用高效或高效+化学过滤器的过滤方法。,41,制造设备内装过滤器 指与产品制造设备组合成一体的空气过滤器，通常采用hepa、ulpa、或hepa+化学过滤器、ulpa+化学过滤器等过滤方法。,42,洁净室设备内装过滤器 指洁净室内通过内循环方式达到所需的空气洁净度使用的空气过滤器，一般采用高效或亚高效过滤器，必要时可增加化学过滤器。,43,44,45,四、按过滤器的结构形式分 平板式 1 有分隔板 折褶式 2 无分隔板 袋式 卷绕式 管式,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,五、按过滤器滤料的更换方式分 可清洗式 可更换式 一次性使用式,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,52 过滤器的特性,评价任何过滤器，最重要的特性指标有四项： 面速和滤速、效率、阻力、容尘量。 除此之外，还有其它一些特性指标，如重量、消耗动力和再生特性等。这些指标主要和滤料以及过滤器的结构有关。,77,一、面速和滤速 面速是指过滤器断面上通过气流的速度，以m/s表示。 式中： q风量（m3/h） f过滤器截面积即迎风面积（）,78,面速反映过滤器的通过能力和安装面积。采用过滤器的面速越大，安装过滤器所需的面积越小。 滤速是指滤料面积上的通过气流的速度，以cm/s、l/（2min）表示。,79,l/（2min） 或 cm/s 式中：f滤料净面积（即去除粘结等占去 的面积），m2。,80,滤速反映滤料的通过能力，特别是反映滤料的过滤性能。 采用的滤速越低，一般说将获得较高的效率。 而过滤器允许的滤速越低，说明其滤料性能越差，阻力也大。,81,过 滤 器 滤 速 量 级 范 围,82,高效或超高效过滤器的滤速一般为23m/s，亚高效过滤器为57m/s。 在特定的过滤器结构条件下，统一反映面速和滤速的是过滤器的额定风量。在相同的截面积下，希望允许的额定风量越大越好。当过滤器在低于额定风量下运行时，效率将得到提高，此时阻力降低。,83,二、效率,被过滤器除去的大气尘含量与过滤器进口大气尘含量比值的百分数称为过滤器效率。表示效率的方法有计重效率、计数效率等。,84,1.用过滤器进出口气流中的含尘浓度表示：,式中： g1、g2过滤器进出口气流中微粒的重量或数量 （mg/h或pc/h） n1、n2过滤器进出口气流中的含尘浓度 （mg/m3或粒/h） q通过过滤器的风量（m3/h 或 l/h） 这种表示方法对于计重效率和计数效率都可以采用。,85,2.用进入过滤器前气流中的尘粒含量和过滤器捕集的尘粒量来表示。,g3过滤器捕集到的尘粒重量（mg/h） 该方法仅在计重效率时采用，有些国家将由此方法求得的称为除尘率。,86,3.用过滤器所捕集到的尘粒数量和过滤器出口气流中尘粒的含量来表示。,该方法也用于计重效率。,87,4.用各粒径的分级效率表示,=1 n1+n n n 式中： 1n各粒径的分级效率，以小数表示。 n1 n n各粒径的微粒的含量占全体微粒的比例，以小数表示。,88,5.过滤器效率的其它检测方法 （空气调节p220）：,比色法 钠焰法 油雾法 粒子计数法,89,三、穿透率 在很多情况下，人们关心的不只是过滤捕集多少尘粒，而是经过过滤器后仍然穿透过来多少尘粒。 这时用穿透率（或穿透系数）这一概念更能直接的表示这种结果的程度。 在排气净化中用穿透率代替过滤效率。,90,穿透率用k（%）表示： k=（1-）100%,( ) 例：现有两个过滤器，其过滤效率分别为1=0.9999，2=0.9998，求其各自的穿透率。 k1=（1-1）100%=0.01% k2=（1-2）100%=0.02%,91,在上述结果中，两个过滤器的过滤效率基本相等，两者之间的差别已没有实在意义。但换算成穿透率之后，则k2 比k1大一倍。也就是说第二个过滤器穿透过来的微粒比第一个过滤器多一倍。,92,四、净化系数 净化系数kc以穿透率的倒数表示,净化系数表示经过滤器以后微粒降低的程度。k=0.01%时，kc=100/0.01=104 说明过滤器前后的微粒浓度相差一万倍。 从以上内容可以看出穿透率和净化系数同是效率的表现形式。,93,五、阻力 过滤器阻力由两部分组成：一是滤料的阻力，二是过滤器结构的阻力。 p=p1+p2 =av+bun v滤速（cm/s） u面速（m/s）,94,空气净化系统的过滤器阻力在系统的总阻力损失中占有相当大的比例，对系统的能耗有重要影响。任何过滤器的阻力均随容尘量的增加而增加。也就是说随着过滤器运行时间的延长，过滤器积尘使阻力逐渐增大。人们习惯把过滤器没有积尘时的阻力称为初阻力，把需要更换时的阻力称为终阻力。为保证系统的风量能保持在正常运行条件，一般取过滤器初阻力的两倍作为终阻力，并按此选择风机。,95,六、容尘量 在额定风量下，过滤器的阻力达到终阻力时，其所容纳的尘粒总质量称为该过滤器的容尘量。由于滤料的性质不同，粒子的组成、形状、粒径、密度、粘滞性及浓度的不同，因此过滤器的容尘量也有较大的变化范围。,96,过滤器的容尘量是和使用期限有直接关系的指标。一般将运行中的过滤器终阻力达到初阻力的二倍或效率下降到初始效率的85%以下时（一般对于预过滤器来说）过滤器上沉积的灰尘重量，作为该过滤器的容尘量。,97,七、过滤器