洁净技术讲稿4ppt课件

1、空 气 洁 净 技 术.4. 空气过滤器的特性 在空气净化系统中，空气过滤器是中心设备，因此有必要对其特性全面地了解。4.1 空气净化系统中过滤器的作用和分类 表4-1是我国国家规范对过滤器进展分类，共分5档，分别为粗、中、高中、亚高和高效，其中高效中又分了ABCD4档，分类的目的基准为额定风量效率和阻力，其中在注的一栏注明测试所用的气溶胶种类即用什么方法测出的效率，那么如何判别其高低，普通讲DOP法、钠焰法、油雾法和计数法粒径为0.3m的效率值根本上可比。. 方法 DOP发 比色法 人工尘计重法 99.97 100 100 效 95 99 100 8085 9397 100 率 5060 8

2、085 99 2030 4555 96 1520 3035 92 .国外也有用一致的测试规范分类的 称号 计数效率% 阻力Pa 对粒径为0.3m的尘粒 粗效过滤器 F，对于高效过滤器甚至为几十倍，因此u、v差别甚大。.4.3 效率效率、穿透率的概念。分级效率与总效率的关系。1n 各粒径分级效率； n1nn 各粒径微粒含量所占全体的比例。4.1节给出部分效滤检测方法的效率值的对比，差别较大，因此提到效率，必需阐明是什么方法测得的效率。 与效率穿透率有关的一个目的称净化系数，为穿透率的倒数， ，表示经过滤器后微粒浓度降低的程度，也阐明过滤前后浓度相差的倍数。.4.4 阻力 过滤器初力主要由两部分组

3、成：滤料阻力和构造阻力，作为设备还有进出口阻力很小，普通作为定值附加阻力不作讨论。1滤料阻力 纤维过滤器的阻力是由于气流经过纤维层时遭到纤维迎风面的阻挠而构成的，涉及到过滤速度和纤维直径，当然与Re有关，由于df很小，v很小，cm量级，所以Re很小，普通在层流范围，我们常用气流遭到的阻力实践是压强单位Pa，分析时还得从受力开场，单位长度的单根纤维当气流垂直流过时，这时其所受的压力也就是对气流构成的阻力，为气流动压与迎风面积的乘积再乘以阻力系数。 N/m 4-10.假设滤料内纤维长度为L，那么滤料所受力即为气流构成的阻力FL。设滤料厚为H，面积为S，填充率那么单位面积上的阻力即我们习惯上称的阻力

4、 Pa将4-10代入得 Pa.P与v、H、 、及df有关，与C有关，而C本身能够与纤维陈列方式， 、纤维外表外形及Re有关，需用实验方法确定详细值。经实验和实际推导得出详细表达式Pa4-15 为纤维断面外形系数， m2为实验指数，与纤维资料有关。实践上每种纤维滤料的阻力值都是实测的，实际计算影响要素太多，与实测有出入。.2过滤器全阻力由滤料的阻力公式可看出，阻力与滤速成正比。在滤速较低范围内呈直线关系，所以滤料阻力可写为4-16 测滤料阻力与测过滤器阻力发现的问题：差值。构造阻力计为P2 ，阻力一定与空气流速相对应，滤料对应的为滤速v，而隔板构成的通道构造要素对应的是面速u。因此过滤器总阻力

5、4-18 对不同的过滤器n值略有不同，1n0.3m某粒径的穿透率； d为0.3m的某一粒径。仅适用于高效过滤器。该公式与实测结果较吻合。.对于效率较低的过滤器范围也可进展换算。 效率值添加10% .4.7 过滤器的串联效率在过滤器串联后总效率的计算假设两个一样型号的过滤器串联运转时，由于它们过滤的粉尘的粒径不同，1和2是不同的，2n2nn ，即小粒径的微粒粒数多，粒数的比例大，而 1 2 n1 ，所对应的粒径相当于最大穿透粒径dmax，而其它粒径微粒的比例，由于高效过滤器的效率高，普通n2 n2，n3n3,而 n1+n2+nn-2=1 两式相比 一、二两级的过滤效率终究能差别多大，表4-6给出

6、一实践计算例子，按教材的计算结果，第二级的效率比第一级下降了0.041%，而穿透率确由0.045%升高到0.086%，添加近一倍。从串联的第二级开场效率已接近过滤器对最大穿透粒径的过滤效率，到第三级几乎仅剩dmax粒径微粒，其效率与第二级几乎一样，假设再串联多级，从第二级以后，效率一样，对于空气干净工程，由于两级高效过滤器串联后效率曾经很高，而第二级过滤效率下降的影响又很小，所以多级过滤器串联总效率的公式能用，但我们应知道第二级过滤器效率略有下降这一实践情况。.2中效过滤器串联效率 由于中效过滤器对小粒径微粒的过滤效率较低，而小粒径的微粒个数在大气尘中占绝大多数，如大气尘中0.5m的微粒数占到

7、91.68%，对计数效率而言，对小微粒的过滤效率决议其总效率，因此串联后第二级中效过滤器的效率与第一级差别很小，可以以为不变，公式 能用，仍用表4-6算例中的粒径分布，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、二级一=0.46 ，二=0.458。但对于计重效率，总串联效率公式不适用，以两级为例，第二级效率会下降很大，因大于等于0.5m的微粒的总重占到99%，而5m的占80%，假设用串联公式2需用新粒微分布情况下的效率值。.4.8 运用期限1过滤器的寿命 过滤器运用寿命，特别是高效过滤器由于造价较高，其运用寿命的长短直

8、接关系到空调净化系统的运转、维护费用。 正常运用的过滤器其运用寿命是由积尘量决议的，到达容尘量时即到达运用期限。而积尘量是不易在运转中测得，是靠过滤器前后阻力即压差的变化来反映。普通情况下，当过滤器的终阻力等于初阻力的2倍时，即阻力添加了1倍时，即到达额定容尘量，过滤器运用寿命终了。当过滤器前空气含尘浓度用N1mg/m3表示，过滤器效率为，额定处置风量为Q0m3/h，每天运转t小时，那么一天积尘量为： g/d.到达容尘量P0所需的时间T0即为运用寿命 天4-24 普通情况过滤器特别是中效以上的过滤器所处置的空气都是室外新风与室内回风的混合空气，当大气含尘浓度为M ，室内干净级别以及新回风的比例

9、知，过滤器前的浓度N1可计算.2寿命和运转风量的关系P0一定y时，运转时间与运转风量成反比。 T1为当风量低于额定风量运转时，到达容尘量时所用的时间更长并不代表寿命，其寿命一定添加。但添加量不能是简单比例关系，由于容尘量的到达是用终阻力来判别的，我们曾在引见过滤器全阻力时给出公式 m=1.11.36，也可写成，实践为初阻力与风量的关系，终阻力一定也是类似的方式，即过滤器阻力与风量的m次方成正比，m1，当在部分风量下运转时，过滤器到达了容尘量值g/m2，但其阻力还未到达终阻力。这时仍能继续运用一段时间，直到阻力到达终阻力值为止。 . 用K表示运转风量与额定风量之比，据日本学者的实测结果，而当K=

10、0.5，即为额定风量一半时，到达终阻力的运转时数为额定风量下运转时数的3.4倍。公式4-264-29为根据实测曲线拟合的方程，其中4-27中的常数项应为23.86，是过滤器的初阻力值。 利用4个公式，将K值的影响作为一参数得出一综合方程 4-30 为过滤器任务过程的阻力与风量及运转时间的关系，当到达终阻力时，如H=2H0为常数，风量知时K为常数，将T解出即为过滤器寿命T0，其解为下式，该公式是根据实测结果回归得到的应该有一定的普遍意义。. 许仲麟先生1997年又提出一个估计运转时间T与风量比K关系的实际分析的近似方法。 经过图可笼统反映在不同风量下运动时间和过滤器阻力的关系，过滤器在额定风量Q

11、0下运转初阻为H0，到达额定容尘量P0时，阻力添加到达终阻力，这时运转时间T0为寿命；风量大于Q0时即，其初阻力即大于H0，又因风量大，阻力上升较快，较早就到达终阻力，寿命短；风量小于Q0时K1，初阻力即小于H0，又因阻力上升较慢，到达终阻所用的时间长，寿命长。 . 详细分析K1情况。设处置风量Q1Q0，即K1 ，到达终阻力时所用的时间为T1.0，阻力添加值H=H0 。仅思索高效和亚高效过滤器，在净化系统中所关怀的也是它们的运用寿命。当容尘量为定值时得出运转时间与风量成反比T1为在Q1风量下运转到达P0时所用的时间，但过滤器的阻力还没有到达终阻力，主要的两个要素都与风量小于额定风量有关，一是由

12、于风量较低，积尘到达容尘量，但阻力仍低于终阻力，第二个要素是由于风量较低，其初阻力要身就低于额定风量下的初阻力，二者都提高延伸了过滤器到达终阻力的时间，运用寿命添加。 . 详细分析如下：前面过滤器阻力一节曾讲过对于高效过滤器和亚高效过滤器，其阻力和经过风量的关系可近似看成直线关系，误差不大，我们将其看成直线关系即成正比关系。在Q1Q0，即K1情况下，运转了T0/K时间后到达额定容尘量P0，但由于Q与H成正比. 即同样到达P0，Q1风量情况的阻力较终阻力小1-K倍，所以还要靠继续积尘添加阻力，由于积尘量和阻力添加值近似成正比，而积尘量又与时间成正比，所以在Q1风量下运转，到达终阻力所需的时间在的

13、根底上还要再添加。 这还是没思索由于风量低于额定风量初阻力减小的影响，实践由于风量为Q1(Q1 Q0 ,K1)， 由H、Q成正比关系，初阻力本身也降为KH0，减少了(1-K)倍，在Q1风量下要到达初阻力H0需多积尘运转一段时间。由于前提H=H0，假设在Q0风量下运动，补上(1-K)H0阻力，所需时间为(1-K)T0，那么可得在Q1风量下运转实践需求延伸的时间为：. 思索由于Q1Q0呵斥的两个影响要素，在风量低于额定风量，即KQ0，那么取 ，以Q1为基准，那么代入详细K值得 ，那么， 为到达终阻时间亦即寿命。T1-T0为缩短的运转时间。表4-7为K取不同值时过滤器寿命与额定风量下运用寿命的倍数关

14、系，表4-8为用两种计算方法和实测值的比较，可看出三者之间是较吻合的。 .4.9 计重效率的估算 对于高效、亚高效过滤器的效率普通均用计数效率表示，只需计算其运用寿命时要用到计重效率，所以需求从计数效率换算成计重效率，最为可靠的方法应是经过大量实验找出二者的关系，但没有人做过这些任务，所以只能用分析的方法进展估算。根据就是大气尘的质量分布与数量分析的关系，如表2-28，根据对大于某一粒径的计数效率为100%和对应大于等于该粒径的质量百分比来进展估算，再将计算效率折算成0.5m粒径的计算效率，绘制成图4-21曲线供换算，知0.5m粒径的计数效率，可查出所对应的计重效率，仅是估算，不准确之处在于在

15、确定某一粒径的计数效率100%时，以为小于该粒径的微粒全部经过，对其效率为零，与实践不符。但用于工程计算已足够了。.4.10 滤纸过滤器 滤料是用纤维滤纸制成的过滤器，实践上包括指高效和亚高效过滤器。对于高效过滤器而言仅有玻璃纤维和超细玻璃纤维滤纸，对亚高效过滤器除玻璃纤维外还可用丙纶纤维滤纸。1高效过滤器 滤纸均为折叠形，分为有隔板和无隔板两种，迎风面为正方形，深度方向尺寸较小，有隔板为150mm或220mm，无隔板的为80mm，制成适宜的框架及合理的密封措施很方便并联运用，1992年以前，即国家规范“高效空气过滤器GB54-92公布以前，高效过滤器主要是型号、尺寸不一致，其中GB系列尺寸相

16、对较一致些。.GB-01高宽深，484484220，风量1000m3/h， GB-02 320320260500GB-03 6306302201500 无隔板系列WGP-01 484484801000 1.5WGP-01 726484801500 2WGP-01 968484802052 WGP-03 630630801500超高效过滤器CGB-1000 6106101501000CGB-1500 6109151501500 CGB-2000 61012201502000还有一些厂家自行消费的规格型号，有十多个厂家消费。 . 92年公布的国标对过滤器的型号规格的代号含意作了一致规定，共由6部分

17、组在。 1 2 3 4 5 6 1.产品称号 代号G 含义：高效过滤器2.构造类型 Y或W 有隔板或无隔板3.性能类别 ABCD 按效率和阻力的高低分类见表4-1 4.耐火级别 1、2、3 按耐火程度分三级： (1) 过滤器全部资料是不燃性的； (2) 滤料为不燃性资料，分隔板框架可用可燃性资料； (3)过滤器全部资料可用易燃性资料。5.根本规格 4、59 共6个规格，每一编号代表一种规格，括号代表无隔板.规格代号 外形尺寸mm 额定风量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)无隔板进深虽短但额定风量大,有隔板进深为220mm时，额定风量添加50%,表中尺寸宽度添加50%或1倍时，额定风量同比增长，无隔板7号和7号以上规格宽度不得加大.6.其它规格 代号S、Z、K表中深度为220mm时S，当宽度为1.5倍时用Z，当宽度为2倍时用K。如 GY-A-3-6；GY-A-3-6KS 的含义国家一致规范，目前GB系列在大量运用，许多工厂并未完全执行该规范。有分隔板

19、的过滤器还有一种方式是斜分隔板，即分隔板沿纵深的起折高度不同，因此起支撑作用，所构成的空气通道呈三棱锥体，正迎合空气沿通道逐渐减少的实践。同样的外形尺寸，斜分隔板过滤器的过滤面积大，而处置一样风量时阻力小，国外产品较多。如我国的无锡净化设备厂消费直隔板GB-01 484484220 99.99%，钠焰法，初阻值240Pa，斜隔板XG-01 484484220 99.99%，钠焰法，初值180，少1/4。.2亚高效过滤器 有两种方式， 一为折叠形纸过滤器，与高效过滤器一样，只是滤纸的纤维径和填充率有差别， 另一种方式是管形纸过滤器，特点：阻力低，其构造阻力很小，而折叠式构造阻力很大，初值普通为折

20、叠式的1/51/4左右；折叠式的最终处置方式为丢弃，而管形为非全丢弃形，外框及底板可继续运用，仅改换滤管；便于利用小块滤料；分量轻，仅为折叠式一半；可制成任不测形；不用胶无异味；效益较大，初次购买造价以折叠式相对值为1，管式为0.71，省近30%。改换费用相对值为 0.550.62，运转时阻力低省电1/101/8。.4.11 纤维层过滤器 滤料是由纤维采用一定方法填充而成，纤维分天然纤维，如棉、羊毛、人造纤维、玻璃纤维熔化后喷成细丝和化学纤维如丙纶、晴纶、涤纶纤维等与仿织用的相类似，用非纺织的手段制成滤料有纤维毡和所谓无纺布两种，主要有喷粘结剂法和热熔法等，根据填充率、厚度的不同可分为粗效和中

21、效过滤器。1初效过滤器对初效过滤器的最大要求是容尘量大，阻力小，构造上要求简单，构造方式主要有：1平板式，外框，中间滤料为纤维毡式，平铺，仅有几根钢丝覆面加强，也有用多孔薄金属板覆盖外表加强，迎面风速与滤速一样，但并联安装可人字型安装，可降低滤速。外形尺寸有：小：48542025，大：61061025。.2折叠式，外框，中间滤料可以是纤维毡或无纺布绕固定金属杆折叠，滤速小于面速。外形尺寸有：496477110，520520120等。3袋式，角钢框，滤材为毡式，制成楔形袋式，有楔形支撑。4卷绕式，滤材为毡式或平板自动卷绕式折叠形自动卷纸，根据阻力自控更新滤料。.2中效过滤器也要求阻力较低容尘量大

22、，其构造方式主要有：1袋式，板式根本与初效一样，玻璃纤维毡，无仿布。2折叠式，分两种，一种与初效的一样，另一种带分隔板的与高效的方式一样，无仿布，长丝无纺布。3插片板式，滤材为毡式或复合无纺布，平铺假设干插片组成一个单元。.4.12 发泡资料过滤器 即泡沫塑料过滤器，经过化学处置的方法使泡沫塑料具有通气性作为滤料，多数用于初效，可做成袋式，也有少量用于中效过滤器，做成袋式，由于泡沫塑料的孔隙率不好控制，影响其过滤性能不稳定，其运用比纤维型过滤器少得多。.4.13 自净器 自净器是一种空气净化安装，主要由风机、粗中效过滤和末级过滤器，以及送风口、进风口组成，设备在房间内处置室内空气，对净化系统起

23、辅助补充作用或独立承当室内空气的净化义务。 特点：布置灵敏、挪动方便可有轮子，体积小，通电即能运转，自净器按末级过滤器分为两类：过滤式自净器末级为高效或亚高效过滤器，静电自净器末级静电过滤器。自净器的作用主要有：1设置在乱流干净室的四角和其它涡流区以减少灰尘滞留的时机。2作为操作点的暂时净化措施，在面对自净器干净气流的间隔上，可构成一干净空气覆盖的地段，以过滤式自净器为例，这一地段的干净度和周围干净程度之比可见图。3作为循环机组是一种最简易的构成干净环境的设备。.4.13.1 过滤式自净器 由风机粗效中效和高亚高效过滤器及送风口、进风口组成，方式有：挪动柜式，高约1.71.8m。窗式，风量13

24、001700m3/h。悬挂式FFU)。.4.13.2 静电自净器 普经过滤效率略低于过滤式自净器，因此除了用在干净室起辅助作用外，在静电自净器中的初效过滤器内侧加一层活性碳过滤器，还能吸咐烟气、异味及其它有害气体，用于要求较高会议室、客房等场所净化室内空气。1静电自净器的任务原理 我们对暖通空调中讲的工业用电除尘器有的构造及原理有印象，其电场方式为假设干大的平板按一定间距平行设立作为集尘极，在两板中间陈列假设干带刺的杆状金属作为放电极，气体电离，粉尘荷电和收尘在同一区域进展，这种电场为单区式，图4-44a，而静电自净器把电离荷电和收尘分成两部分，即电离极和集尘极两个区，以双区式图b，这样做主要

25、是能减小集尘板间距，增大集尘面积，同时还降低电压，便于室内运用。 静电自净器与工业用是除尘器的另一个不同点是采用正电晕放电，而工业用电除尘为负极为放电极，正极为集尘极，采用正电晕放电的优点是产生的臭氧和氮氧化物较少，这对人员活动的场所是适宜的。.静电自净器的任务原理及流程是，尘粒在电离极附近被电离空气中的正离子附上，带上正电荷，然后到达集尘极在电场力的作用下在接地极板上沉集下来，从空气中被除掉。尘粒的荷电量 及在电场中受的静电力 计算与电除尘器中的计算一样，只是单位不同，这里用的静电系电场强度和电荷单位，而电除尘器中用的牛顿/库仑和库仑，物理意义明确。荷电尘粒在集尘极电场内遭到静电力的作有要向接地极挪动，这时要遭到气流的阻力，空气阻力在Re1时 N当静电是力与空气阻力相平衡时，可得出微粒的分别速度或叫趋进速度 cm/s4-40n尘粒荷电荷的数目，e单位电荷量，E2集尘极电场强度，C思索滑动修正系数