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空气过滤器厂家浅谈空气过滤原理
2018-09-18  来自: 厦门鑫滤过滤设备有限公司浏览次数:122

  空气过滤器厂家浅谈空气过滤原理

  1、 碰撞并粘住

  空气中的尘埃粒子,或随气流作惯性运动,或作无规则布郎运动,或受某种场力的移动。

  当运动中的粒子撞到其它物体,物体表面间存在的范德瓦尔斯力使它们粘在一起。

  范德瓦尔斯力不是人们熟悉的万有引力,不是磁力,也不是静电力。而是分子与分子、分子团与分子团之间的力,其表现为两物体表面间的一种微弱引力,这种引力的量值比化学键小1—2个数量级。从微观上讲,单个原子或分子中带负电的电子云有个中心,带正电的原子核也有个中心,这两个中心不重合就有了电偶极,单个偶极可能瞬息万变或相对稳定,但多个偶极在一起就会对周围物体产生引力。

  进入过滤介质的粉尘有更多的机会撞击介质,一旦撞上介质就被粘住。微小粉尘相互碰撞会凝并成容易沉降的大颗粒,所以空气中的粉尘颗粒度相互稳定。室内粉尘撞到墙壁时就会留在那里,时间长了墙壁和天花板会褪色,气流速度高的局部会出现黑渍。

  过滤器对各种形态的粉尘一样对待,只要它是颗粒物,不管它是固体、液体、细菌、花粉。

  2、 纤维过滤材料

  过滤材料应能:既有效拦截尘埃粒子,又不对气流形成过大阻力。非均匀排布的纤维材料符合这一要求,如各种非织造布、纸张。杂乱的交织纤维形成对粉尘的无数道屏障,纤维间宽阔的空间允许气流顺利通过。其它透气的多孔物质也可以做成过滤材料,如细砂、陶瓷、开孔型泡沫材料,但对通风用的空气过滤器来说,纤维材料因其透气性好、重量小、加工性能好而被广泛应用。

  为了达到良好的过滤效率,过滤介质中的纤维数量要尽可能地多,而为了减小气流阻力,纤维要尽可能细。此外,作为过滤材料的纤维介质应安全,不易老化,成本低廉。在空气过滤器成为工业产品后的近百年间,人们几乎尝试了所有天然和人造纤维材料,经反复筛选,目前广泛使用的材料有玻璃纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、植物纤维等。在矿物材料制成的纤维中,除玻璃纤维外的所有其它材料均因安全原因而被淘汰。使用什么化学纤维过滤材料一般只是成本问题。

  3、 惯性原理和扩散原理

  大颗粒粉尘在气流中作惯性运动。气流遇障绕行,粉尘因惯性偏离气流方向并撞到障碍物上。粒子越大,惯性力越强,撞击障碍物的可能性越大,因此过滤效果越好。

  小颗粒粉尘作无规则的布朗运动。由于研究无规则运动时使用扩散(Diffusion)理论,所以有扩散原理一说。粉尘越小,无规则运动越剧烈,撞击障碍物的机会越多,因此过滤效果越好。

  空气中小于0.1μm(微米)的粉尘主要作布朗运动,粒子越小,过滤器的效率越高;大于0.5μm的粒子主要作惯性运动,粒子越大,过滤器的效率越高。扩散和惯性效果都不明显的那部分粉尘最难过滤,对过滤器性能而言,过滤效率最低的效率值最具代表性,所以在测量高效过滤器性能时,人们经常规定测量最难过滤那部分粉尘的过滤效率值。

  应该指出,过滤机理与筛网的作用完全不同,过滤介质中能被肉眼观察到的“孔”经常是粉尘尺寸的数十倍,“过滤网”一词是将过滤器想象成筛网的一种误解。

  4、 过滤器的阻力与使用寿命

  纤维使气流绕行,产生微小阻力。无数纤维的阻力之和就是过滤器的阻力。

  被捕捉的粉尘对气流而产生附加阻力,使用中过滤器的阻力会逐渐增加。被捕捉到的粉尘与过滤介质合为一体而附加的障碍物,所以使用中过滤器的过滤效率也会有所提高。

  过滤器阻力随气流量的增加而提高,通过增大过滤材料面积,可以降低穿过滤料的相对风速,以减小过滤器阻力。

  被捕捉的粉尘大都聚集在过滤材料的迎风面上。滤料面积越大,能容纳的粉尘越多,过滤 的使用寿命就越长。

  滤料上积尘越多,阻力越大。当阻力大到不合理的程度时,过滤器的寿命就到头了。有时,过大的阻力会使过滤器上已捕捉到的灰尘飞散,出现这种危险时,过滤器也该报废。

关键词: 空气过滤器           

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