过滤知识培训基础

1、过滤知识培训基础目 录 我们周围的空气我们周围的空气 空气过滤理论空气过滤理论 空气过滤器的应用及经济性空气过滤器的应用及经济性 空气过滤器的测试及分类空气过滤器的测试及分类东风过滤东风过滤空气过滤器v工程机械用空气过滤器，主要形式为：圆柱形；v通风用空气过滤器，主要形式为：板框式，袋式；v空气净化处理空气过滤器，主要形式为：箱式，滤材形式一般为有隔板和无隔板两种v除尘用空气过滤器，严格的说，除尘使空气过滤器的一个远方亲戚，它的使用环境与其它空气过滤器适用环境有着很大的区别，灰尘浓度高于正常环境几十几百甚至上千倍！东风过滤东风过滤洁净的空气非常重要！ 我们每天大约：v 吃 1 Kg 的食物v

2、喝 2 Kg 的水 但要呼吸但要呼吸 24Kg的空气！的空气！东风过滤东风过滤空气组成空气组成 其它气体 -氦、氖等惰性气体 -水蒸气 -SO2、NH3、TVOC等有害气体 大气尘（气溶胶） -火山灰 -海盐粒子 -灰尘 -沙土 -花粉 -细菌、病毒等 其它 其它 1%1%氮气 氮气 78%78%氧气 氧气 21%21%东风过滤东风过滤气体运动方式气体运动方式气体以分子状态存在气体以分子状态存在它们做无规则的运动它们做无规则的运动布朗运动布朗运动气体分子气体分子0.001m气流方向东风过滤东风过滤大气尘空气动力学直径：空气动力学直径： 0.001100m包括包括: 纤维、固态粉尘、液滴、花粉等

3、纤维、固态粉尘、液滴、花粉等又称又称 “总悬浮尘总悬浮尘”评价室外大气环境等级的指标之一评价室外大气环境等级的指标之一东风过滤东风过滤大气尘的来源 粉尘、纤维烟、雾生物粒子（花粉、细菌、病毒）自然来源自然来源土壤风化火山喷发海水喷沫森林火灾植物花粉人为来源人为来源工业生产排气、燃烧汽车、飞机等尾气核试验东风过滤东风过滤大小不同-运动方式不同0.1m扩散运动扩散运动0.1-1.0m1-10m10m 东风过滤东风过滤大气尘分类空气动力学直径空气动力学直径10m的灰尘：的灰尘：o从个数上说，占总悬浮灰尘的绝大多数；从个数上说，占总悬浮灰尘的绝大多数；o 最易被人体吸收，对人危害最大；最易被人体吸收，

4、对人危害最大；o 被称为被称为“可吸入尘可吸入尘”，又称，又称“飘尘飘尘”；o 评价室内空气质量指标之一；评价室内空气质量指标之一；空气动力学直径空气动力学直径10m的灰尘成为的灰尘成为“降尘降尘”东风过滤东风过滤大气尘的累计粒径分布1000204060800.1101小于某一粒径的百分比小于某一粒径的百分比%99.9%1m0.01% 1m重量占重量占70%粒径粒径m东风过滤东风过滤大气尘的粒径分布 粒径小于粒径小于1m的灰尘的灰尘：占灰尘总数量的占灰尘总数量的99.9%只占灰尘总重量的只占灰尘总重量的30%！东风过滤东风过滤1m有多大？数值上： 1 m =1 / 1，000，000m现实生活

5、中： 头发为： 150m 花粉为：10 m 灰尘：0.5 m 病毒、细菌：0.2 m东风过滤东风过滤灰尘的多种特性灰尘的运动行为与其形状、大小、比重有关。灰尘的运动行为与其形状、大小、比重有关。灰尘的形状、大小、比重等特性影响其各种测灰尘的形状、大小、比重等特性影响其各种测量结果。量结果。绝大多数灰尘并非球形，根据不同的测量方法，绝大多数灰尘并非球形，根据不同的测量方法，灰尘有多种当量直径。灰尘有多种当量直径。东风过滤东风过滤那些灰尘粒子小于1m？ 油烟油烟 香烟烟雾香烟烟雾 金属尘粒金属尘粒 碳黑碳黑 病毒和某些细菌病毒和某些细菌东风过滤东风过滤大气尘浓度和分布 大气尘浓度和分布变化大气尘浓

6、度和分布变化： 季节季节 时辰时辰 海拔高度海拔高度 风向风向/湿度湿度 绿化绿化 沿海沿海/内地内地 城市城市/乡村乡村有时，很低的灰尘浓度也会引起严重问题！有时，很低的灰尘浓度也会引起严重问题！东风过滤东风过滤不同大气尘浓度数量级 洁净室洁净室 1 个个/升升 北极北极 10，000 个个/升升 海洋上空海洋上空 100，000 个个/升升 乡村乡村 100万万 个个/升升 城镇城镇 1亿亿 个个/升升 公路上公路上 10亿亿 个个/升升 香烟烟雾香烟烟雾 1000亿亿 个个/升升东风过滤东风过滤灰尘的危害人的健康日益关注的“建筑综合症”，室内空气品质过敏呼吸道疾病癌症携带细菌，病毒，感染

7、通风空调系统本身运行效率下降风机，热交换器，传感器，阀门，风道等影响建筑美观-装饰退色、风口黑渍降低产品成品率半导体，集成电路，液晶，彩管等电子产品精密机械，胶卷，精细化工制药，生物工程东风过滤东风过滤灰尘的危害 空压机举例空压机举例 为什么需要干净的空气？为什么需要干净的空气？ 在压缩空气系统中，干净的空气对系统的安全有效运行在压缩空气系统中，干净的空气对系统的安全有效运行是非常重要的。诸如润滑剂、灰尘、锈蚀、水和水气等杂质是非常重要的。诸如润滑剂、灰尘、锈蚀、水和水气等杂质的进入，都会危害系统，从而增加运行和维修费用，降低系的进入，都会危害系统，从而增加运行和维修费用，降低系统效率。统效率

8、。 保护空气系统保护空气系统 防止杂质进入空气管道的最佳方法是对空气中的任何固体、液防止杂质进入空气管道的最佳方法是对空气中的任何固体、液态水和润滑剂进行过滤。态水和润滑剂进行过滤。东风过滤东风过滤灰尘的危害空压机举例空压机举例 固体固体 灰尘、杂垢和花粉都会进入压缩机进气口。典型的城市空气中每立方灰尘、杂垢和花粉都会进入压缩机进气口。典型的城市空气中每立方米含量超过一亿四千一百万个灰尘粒米含量超过一亿四千一百万个灰尘粒。经过压缩，这些尘粒的浓度将增至经过压缩，这些尘粒的浓度将增至九倍！九倍！ 水汽水汽 由于空气湿度的存在，在压缩过程中空气被加热，而在输送过程中又被冷由于空气湿度的存在，在压缩

9、过程中空气被加热，而在输送过程中又被冷却下来，这时空气中的水汽就会被冷凝成液态水。冷凝水就会引起管路的锈却下来，这时空气中的水汽就会被冷凝成液态水。冷凝水就会引起管路的锈蚀，在较低的温度下也会冻结成冰，造成管道堵塞。蚀，在较低的温度下也会冻结成冰，造成管道堵塞。东风过滤东风过滤灰尘的危害空压机举例空压机举例油和润滑剂油和润滑剂 油和润滑剂是空气压缩机的主要杂质。它们以液体、油和润滑剂是空气压缩机的主要杂质。它们以液体、悬浮体（雾态）和气体（汽态）等形式进入气流。当它们悬浮体（雾态）和气体（汽态）等形式进入气流。当它们同水份和固体杂质混合后，就会带来许多麻烦，造成仪表同水份和固体杂质混合后，就会

10、带来许多麻烦，造成仪表失常、损坏和工具堵塞等，进而带来更多的经济损失。失常、损坏和工具堵塞等，进而带来更多的经济损失。东风过滤东风过滤小结-我们周围的空气空气中包括有害气体和灰尘空气中包括有害气体和灰尘大气尘粒径范围：大气尘粒径范围：0.01-100 m总数总数99.9%的灰尘小于的灰尘小于1 m大于大于1m的灰尘重量占了总重量的的灰尘重量占了总重量的70%灰尘粒径不同，运动方式不同灰尘粒径不同，运动方式不同不同的地区和环境，灰尘浓度相差很大不同的地区和环境，灰尘浓度相差很大灰尘的危害是广泛的灰尘的危害是广泛的东风过滤东风过滤空气过滤理论v灰尘过滤器v吸附型过滤器（活性炭）东风过滤东风过滤灰尘

11、过滤器v过滤机理效应过滤机理效应v过滤效率过滤效率v阻力阻力v使用寿命使用寿命v容尘量容尘量东风过滤东风过滤过滤机理效应v扩散效应扩散效应v拦截效应拦截效应v惯性效应惯性效应v筛效应筛效应v静电效应静电效应东风过滤东风过滤1、扩散效应 小于1m的灰尘粒子不随气流运动，而是因空气分子的撞击做无规则运动，称为“布朗扩散运动”。如果撞在过滤器的纤维上就被捕获。粒子越小，扩散运动越剧烈，撞击纤维的机会越多，过滤效果越好。气流速度纤维直径纤维数量东风过滤东风过滤2、拦截效应 气流速度纤维直径纤维数量小而轻的灰尘粒子随气流而运动，当绕过纤维时，离纤维表面太近的灰尘就会被拦截下来。东风过滤东风过滤3、惯性效

12、应 气流速度纤维直径纤维数量较大的灰尘粒子在气流中作扩散运动。当气流绕过纤维时，惯性大的粒子来不及绕过而直接撞到纤维上。灰尘越大，惯性力越强，撞击纤维的可能性越大，过滤效果越好。东风过滤东风过滤4、筛效应 纤维直径纤维数量气流速度灰尘直径如果大于纤维之间的间隙，就会被拦住。一般来说，灰尘直径远小于纤维间隙，也就是说，筛效应很少发生。东风过滤东风过滤机械过滤总效应 0.1110最易穿透粒径点最易穿透粒径点粒径粒径 m%806040200100总效应总效应拦截拦截扩散扩散筛效应筛效应惯性惯性东风过滤东风过滤5、静电效应 气流速度纤维直径纤维数量灰尘越小，效果越好东风过滤东风过滤静电的影响 相同过滤

13、效率的滤材在相同电镜放大倍数下的照片比较：玻纤滤料玻纤滤料化纤滤料化纤滤料东风过滤东风过滤两种同等效率的过滤器在城市大气环境中的实际测试结果两种过滤效率的出厂标定效率相同：东风过滤东风过滤5、静电效应 采用带有静电的化纤过滤材料，可以提高初始效率。一般来说，滤料的静电是生产过程中自然产生的。就目前技术而言，很难使滤料长期保持静电，在实际应用时，静电很快消失。只要采用纤维数量少、纤维直径粗的滤料，就无法得到与玻纤滤料过滤器同样的长期的稳定效率。东风过滤东风过滤滤料-效率 要使过滤器对小灰尘粒子效率高，须具备要使过滤器对小灰尘粒子效率高，须具备： 穿过滤料的风速低穿过滤料的风速低=所用滤料面积大所

14、用滤料面积大 滤料中含有数量多的细纤维滤料中含有数量多的细纤维 带有静电（一般只有新过滤器带有静电）带有静电（一般只有新过滤器带有静电）东风过滤东风过滤滤料-效率 使用后的过滤器-滤料中含有粗细不等滤料中含有粗细不等的纤维的纤维-滤料中的细纤维起主要滤料中的细纤维起主要过滤作用过滤作用-纤维间隙远比要过滤的纤维间隙远比要过滤的灰尘大灰尘大-过滤器时深层过滤过滤器时深层过滤东风过滤东风过滤过滤器阻力 阻力的单位有Pa、毫米水柱（mmH 2O）、英寸水柱（inchWG），它取决于： 使用风量使用风量 过滤材料（现为粗细、数量、厚度、蓬松度过滤材料（现为粗细、数量、厚度、蓬松度等）等） 过滤器结构（

15、滤袋或褶的形状、迎风面结构过滤器结构（滤袋或褶的形状、迎风面结构等）等）东风过滤东风过滤滤料-阻力 要想过滤器阻力低，滤料必须： 蓬松度好 面积大 穿过滤料的风速低 蓬松度差蓬松度好东风过滤东风过滤滤料-阻力 同样效率效率的滤料，纤维细纤维细的阻力较低阻力较低。 一般来说，效率较高的过滤器阻力也较大。 选用优质滤料（蓬松度、纤维直径、数量）东风过滤东风过滤过滤器结构-阻力过滤器的滤材结构对比：袋袋式式结结构构纸纸质质滤滤材材形形状状理想结构理想结构易被吹破易被吹破得不到充分得不到充分利用利用东风过滤东风过滤使用寿命 过滤器积灰，阻力增加，当阻力增大到某一规定阻力值时，过滤器报废。在这之前的使用

16、时间称为“使用寿命” 理论上，使用寿命取决于：理论上，使用寿命取决于：新过滤器的阻力（初阻力低，寿命长）过滤材料（蓬松的滤料能容纳更多的灰尘）滤料面积-指的是有效过滤面积（给结构有关）空气含尘浓度东风过滤东风过滤滤料-使用寿命 蓬松的滤料比密实的滤料能容纳的灰尘多，因此使用寿命长。蓬松的滤料比密实的滤料能容纳的灰尘多，因此使用寿命长。 滤料中的少量的粗纤维就是为了提高蓬松度和强度。滤料中的少量的粗纤维就是为了提高蓬松度和强度。东风过滤东风过滤滤料面积-使用寿命 Pa3002501500100200200060004000501000080009.4m 26.3m 2h东风过滤东风过滤滤料面积-

17、使用寿命对空气过滤器： 滤料面积增加滤料面积增加50% 使用寿命增加近使用寿命增加近100%！东风过滤东风过滤容尘量容尘量的定义：容尘量的定义： 过滤器阻力达到规定值时，对人工尘的捕集量。但经常被误用！但经常被误用！ 使用容尘量或人工尘计重效率来计算实际使用寿命。东风过滤东风过滤人工尘-大气尘 人工尘的浓度远比大气尘的高（几百倍） 人工尘中的大粒子比大气尘中的多。 人工尘与大气尘的成分不同。 因此：因此： 实验室中的人工尘容尘量不同于实际使用实验室中的人工尘容尘量不同于实际使用中的容尘量。中的容尘量。东风过滤东风过滤过滤器对人工尘和大气尘的容尘量对比 过滤器类型过滤器类型效率等级效率等级人工尘

18、人工尘g/m 2大气尘大气尘g/m 2人工尘人工尘/大气尘大气尘卷帘式过滤器卷帘式过滤器G3化纤袋式过滤器化纤袋式过滤器玻纤袋式过滤器玻纤袋式过滤器玻纤袋式过滤器玻纤袋式过滤器玻纤袋式过滤器玻纤袋式过滤器玻纤滤纸无隔玻纤滤纸无隔板过滤器板过滤器G4F5F7F8H1089.3632.61.76130.2744.21.461116.3502.3372.1576.83.401879.12344.21703.3893.03.155.051.55东风过滤东风过滤人工尘和大气尘容尘量 人工尘和大气尘容尘量无关。 与化纤无纺布过滤器相比，玻纤袋式过滤器的纤维较细而密。浓度高的粗人工尘在滤料表面积聚的快，而浓

19、度低的细大气尘容易进入滤料内部，因此大气尘比人工尘的容尘量更大。 滤纸型过滤器的滤料又密又薄，人工尘和大气尘的容尘量相差不大。 在评价过滤器时，依据人工尘和大气尘容尘量有时得出不一致的结果。因此，实验室测得的人工尘容尘量没有多大实际意义。人工尘容尘量只在同等条件下才有一定的可比性。 大气尘容尘量可以正确地评价过滤器的性能，但目前很少采用。东风过滤东风过滤过滤器效率效果以室外大气尘浓度为0.1mg/m3（相当于空气质量预报中的良级，风量为100000m3/h，假设风机连续运行一年，则为8760小时，共有灰尘87.6kg！ 东风过滤东风过滤灰尘过滤器小结 几种不同的过滤效应同时起作用。 过滤器效率

20、随粒径不同而变化，效率 最低点称为MPPS（最易穿透粒径）， 它随材料的种类、过滤风速而变化。 好的过滤器：纤维细、膨松、滤料面积大。 容尘量不足以正确客观地评价过滤器 的实际使用性能。东风过滤东风过滤吸附型过滤器吸附型过滤器东风过滤东风过滤多种吸附材料 活性炭 活性氧化铝 硅胶 沸石 “光触媒”（纳米级TiO 2） 在空气净化行业，目前最常用的是 活性炭。东风过滤东风过滤为什么选择活性炭过滤器去除空气中的气体污染物！东风过滤东风过滤室内气体污染源 体臭（人、动物） 抽烟 建筑装饰材料 室内办公和生活设备 生产工艺过程 室外空气（汽车、燃烧、工业排放等） 通风及空调设备东风过滤东风过滤什么是活

21、性炭？ 用有机含碳材料炭化、活化而成。 发达的孔隙结构，绝大部分孔径小于500 A（1 A=10 -10m） 表面积很大，可达2000m 2/g。 也就是说，1克活性炭的内孔表面积相当于半个足球场的面积！ 东风过滤东风过滤活性炭种类 颗粒活性炭颗粒活性炭纤维活性炭纤维活性炭大孔过滤孔微孔微孔东风过滤东风过滤活性炭有哪些材料制成？ 物理吸附物理吸附 纤维活性炭纤维活性炭 - 椰壳椰壳 - 粘胶纤维粘胶纤维 - 煤煤 - 聚丙烯腈纤维聚丙烯腈纤维 - 木炭木炭 - 酚醛树脂纤维酚醛树脂纤维 - 木材木材 - 沥青沥青 - 骨头骨头东风过滤东风过滤两种吸附方式物理吸附物理吸附-吸附力是分子间的范德华

22、引力吸附力是分子间的范德华引力-不发生化学反应不发生化学反应-可以脱附后再利用可以脱附后再利用化学吸附化学吸附-吸附力是化学键吸附力是化学键-发生化学反应发生化学反应-不能脱附再利用不能脱附再利用东风过滤东风过滤物理吸附的普遍性物理吸附几乎可以吸附任何气体。物理吸附几乎可以吸附任何气体。但对不同种类气体，吸附效果不同。但对不同种类气体，吸附效果不同。一般来说：一般来说： 分子量大的气体易被吸附分子量大的气体易被吸附 沸点高的气体易被吸附沸点高的气体易被吸附 非极性分子比极性分子易被吸附非极性分子比极性分子易被吸附 有机气体比无机气体易被吸附有机气体比无机气体易被吸附东风过滤东风过滤化学吸附的强选择性有时对活性炭进行化学浸渍处理，以增加其对某种或某几种气体的吸附能力，这时发生的吸附称为化学吸附化学吸附。这种活性炭称为浸渍活性炭