空調(diào)系統(tǒng)空氣過(guò)濾原理及效應(yīng)
空調(diào)系統(tǒng)空氣過(guò)濾原理及效應(yīng)
空氣通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)送入目標(biāo)區(qū)域之前,需要經(jīng)過(guò)一系列的處理,這其中就包含空氣過(guò)濾,這篇文章就來(lái)為大家講述一下空氣過(guò)濾原理及效應(yīng)。
目前市面上關(guān)于空氣過(guò)濾原理及效應(yīng)主要有五種:攔截效應(yīng)、慣性效應(yīng)、擴(kuò)散效應(yīng)、重力效應(yīng)、靜電效應(yīng)。
在講述五種效應(yīng)之前,先簡(jiǎn)單介紹一下凈化項(xiàng)目基本過(guò)濾過(guò)程。
在凈化項(xiàng)目中,空氣過(guò)濾分離主要采用帶有阻隔性質(zhì)的過(guò)濾分離裝置來(lái)清除空氣中的微粒(或稱塵埃粒子),以來(lái)確保末級(jí)過(guò)濾效果的可靠性。必要時(shí),也會(huì)采用靜電分離的方法,不過(guò)這就要具體項(xiàng)目具體分析了,這里就不做深入講解。
阻隔性質(zhì)的過(guò)濾器一般是按照微粒被攔截的位置可以分為表面過(guò)濾器和深層過(guò)濾器兩類(lèi)。
表面過(guò)濾器:有金屬網(wǎng)、多孔板、化學(xué)微孔過(guò)濾膜等。
深層過(guò)濾器:分為高填充率過(guò)濾器和低填充率過(guò)濾器兩種。
了解過(guò)濾器類(lèi)型之后,我們就要知道過(guò)濾過(guò)程的兩大階段:第一階段穩(wěn)定階段、第二階段不穩(wěn)定階段。
在穩(wěn)定階段,過(guò)濾器對(duì)微粒的捕捉效率和阻力不隨著時(shí)間而改變,而是由過(guò)濾器的固有結(jié)構(gòu)、微粒性質(zhì)和氣流特點(diǎn)決定的。對(duì)于過(guò)濾微粒濃度很低的氣流(例如潔凈室送風(fēng)),此階段過(guò)濾器顯得尤為重要。
在不穩(wěn)定階段,捕捉效率和阻力不取決于微粒的性質(zhì),而是隨著時(shí)間的變化而變化。隨著微粒的沉積、氣體的侵入、水蒸氣的影響等變化。此階段盡管過(guò)濾時(shí)間更長(zhǎng),但是受到凈化項(xiàng)目特點(diǎn)的影響,這一階段對(duì)于潔凈室空氣過(guò)濾意義不大。
攔截效應(yīng)
攔截效應(yīng)顧名思義就是對(duì)經(jīng)過(guò)過(guò)濾器的塵埃粒子起到一個(gè)阻攔作用。
在纖維層內(nèi)纖維錯(cuò)綜復(fù)雜,形成無(wú)數(shù)網(wǎng)格(這也是中效過(guò)濾器、高效過(guò)濾器的制作主要原理)。當(dāng)某一尺寸的塵埃粒子沿著氣流流線剛好運(yùn)動(dòng)到纖維表面附近,當(dāng)流線微粒的中心線到纖維表面的距離等于或小于微粒半徑時(shí),塵埃粒子在纖維表面被攔截而沉積下來(lái),這種作用就是攔截效應(yīng)。
慣性效應(yīng)
氣流在經(jīng)過(guò)纖維層時(shí),由于纖維排列復(fù)雜,氣流流線要經(jīng)過(guò)屢次激烈的拐彎,在這個(gè)過(guò)程中,對(duì)于質(zhì)量較大或者速度較大的粒子,在流線拐彎時(shí),由于受到慣性影響而不能跟隨氣流通過(guò)的粒子就會(huì)被沉積下來(lái)。這也就是慣性效率的原理。
擴(kuò)散效應(yīng)
擴(kuò)散效應(yīng)主要原理就是大學(xué)課程里講過(guò)的布朗運(yùn)動(dòng)。
氣體分子熱運(yùn)動(dòng)對(duì)微粒的碰撞而產(chǎn)生微粒的布朗運(yùn)動(dòng),越小的微粒效果越是顯著。
在常溫下,0.1um的微粒每秒擴(kuò)散距離約17um,當(dāng)纖維間距足夠小時(shí),就會(huì)使微粒更大機(jī)會(huì)被纖維表面沉積下來(lái)。而一些大粒子微粒(如0.3um粒子)其布朗運(yùn)動(dòng)相對(duì)偏小,一般不足以依靠布朗運(yùn)動(dòng)就可使其過(guò)濾。
重力效應(yīng)
重力效應(yīng),顧名思義就是依靠塵埃粒子的重力作用,將其過(guò)濾。
微粒通過(guò)纖維層時(shí),在重力作用下發(fā)生脫離流線的位移,因?yàn)橹亓Φ某两刀练e在纖維層上。
根據(jù)原來(lái)我們可以看出重力效應(yīng)無(wú)法針對(duì)極微小粒子進(jìn)行過(guò)濾,實(shí)驗(yàn)表面對(duì)于直徑小于0.5um的微粒,重力沉積過(guò)濾效應(yīng)幾乎完全可以忽略。
靜電效應(yīng)
種種原因,纖維和微粒上都可能帶上電荷,產(chǎn)生吸引微粒的靜電效應(yīng)。
靜電效應(yīng)其實(shí)就是一個(gè)靜電吸附攔截過(guò)濾,其主要原因是纖維處理過(guò)程中因摩擦帶上電荷,或者因微粒感應(yīng)而使纖維表面帶電,但是這種電荷不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間存在,并且電場(chǎng)強(qiáng)度不大,產(chǎn)生的吸附力有限,所以在實(shí)際工程中很少應(yīng)用。