空氣濾清器的過濾原理是從壓縮空氣中分離出液態(tài)水和液態(tài)油滴,過濾掉空氣中的灰塵和固體雜質(zhì),但不能去除氣態(tài)的水和油。大氣顆粒物的去除技術(shù)主要有機(jī)械過濾、吸附、靜電除塵、負(fù)離子和等離子體法、靜電靜置過濾等。一般機(jī)械閥門過濾主要通過以下三種方式捕獲顆粒:直接攔截、慣性碰撞和布朗擴(kuò)散機(jī)制。對細(xì)顆粒收集效果好,但風(fēng)阻大。為了獲得高的凈化效率,濾芯需要致密并定期更換。吸附法是一種利用材料的大表面積和多孔結(jié)構(gòu)來捕集顆粒污染物的集塵方法,容易堵塞,用于氣體污染物的去除效果。靜電除塵是一種利用高壓靜電場使氣體電離,使塵粒帶電并吸附電的集塵方法。雖然其風(fēng)阻較小,但對較大顆粒和纖維的捕集效果較差,會造成放電。而且清洗麻煩費(fèi)時,容易產(chǎn)生臭氧,形成二次污染。
負(fù)離子等離子體法的工作原理類似于去除室內(nèi)顆粒污染物。它們都被空氣中的顆粒充電,這些顆粒聚結(jié)形成更大的顆粒并沉降。但顆粒實(shí)際上并沒有被去除,只是附著在附近的表面,容易造成粉塵再次揚(yáng)起。靜電過濾有效阻擋空氣中的顆粒污染物,如灰塵、皮屑、花粉、細(xì)菌等。同時超低阻抗保證了空調(diào)的穩(wěn)定運(yùn)行和制冷效果。傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)過濾介質(zhì)可以有效地去除10微米以上的顆粒。當(dāng)粒徑減小到5微米、2微米甚至亞微米時,*的機(jī)械過濾系統(tǒng)會變得更加昂貴,風(fēng)阻會顯著增加。通過靜電空氣過濾材料的過濾,可以實(shí)現(xiàn)低能耗的高捕集效率,同時具有靜電除塵、風(fēng)阻低的優(yōu)點(diǎn)。但它不需要幾萬伏的外加電壓,所以不會產(chǎn)生臭氧,而且因?yàn)槭蔷郾┎馁|(zhì),所以便于處理。
攔截:
空氣中的塵粒隨著氣流的慣性或隨機(jī)布朗運(yùn)動或在一定的場力作用下運(yùn)動。當(dāng)粒子與其他物體發(fā)生碰撞時,物體之間的范德華力(分子與分子團(tuán)之間的力)使粒子粘在纖維表面。進(jìn)入過濾介質(zhì)的灰塵有更多的機(jī)會碰到介質(zhì),碰到介質(zhì)就會被卡住。小灰塵相互碰撞形成較大顆粒沉降,空氣中灰塵的顆粒濃度相對穩(wěn)定。而室內(nèi)墻面的褪色就是因?yàn)檫@個原因。像篩子一樣對待纖維過濾器是錯誤的。
慣性和擴(kuò)散:
灰塵在氣流中做慣性運(yùn)動。遇到無序排列的纖維時,氣流改變方向,顆粒因慣性偏離方向,撞擊纖維,被粘結(jié)。顆粒越大,越容易撞擊,效果越好。
小塵埃粒子做隨機(jī)布朗運(yùn)動。顆粒越小,不規(guī)則運(yùn)動越劇烈,撞到障礙物的幾率越大,過濾效果越好??諝庵行∮?.1微米的顆粒主要以布朗運(yùn)動運(yùn)動,顆粒小,過濾效果好。大于0.3微米的顆粒主要是慣性運(yùn)動,顆粒越大效率越高。和擴(kuò)散慣性都是未知的,這意味著粒子很難被過濾掉。在測量過濾器性能時,往往規(guī)定測量難以測量的粉塵效率值。
靜電作用:
由于某種原因,纖維和顆??赡軒щ?,產(chǎn)生靜電效應(yīng)??梢燥@著提高靜電過濾材料的過濾效果。原因:靜電使灰塵改變軌跡,撞擊障礙物。靜電使灰塵更牢固地附著在介質(zhì)上。能長時間帶靜電的材料也叫“常駐”材料。靜電充電后,材料的電阻保持不變,過濾效果明顯提高。靜電過濾效果不是決定性的,只是輔助性的。
化學(xué)過濾:
化學(xué)過濾器主要是選擇性吸附有害氣體分子?;钚蕴恐杏写罅靠床灰姷奈⒖祝泻艽蟮奈矫娣e。在米粒大小的活性炭中,微孔的面積超過十平方米。自由分子與活性炭接觸后,在微孔中凝結(jié)成液體,由于毛細(xì)原理留在微孔中,部分與材料融為一體。沒有明顯化學(xué)反應(yīng)的吸附稱為物理吸附。有的活性炭經(jīng)過處理,被吸附的顆粒與物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),形成固體物質(zhì)或無害氣體,這種現(xiàn)象稱為化學(xué)吸附?;钚蕴吭谑褂眠^程中,材料的吸附能力不斷下降,下降到一定程度,濾芯就會報廢。如果只是物理吸附,可以通過加熱或蒸汽熏蒸的方式將有害氣體從活性炭中分離出來,活性炭可以再生。
重力效應(yīng):
顆粒通過纖維層時,在重力的作用下,遠(yuǎn)離氣流流線,沉降在纖維表面。這種效應(yīng)只在顆粒較大(> 0.5um)時存在。這是因?yàn)轭w粒的重力作用太小,還沒有沉降到纖維上的時候,就已經(jīng)隨著氣流穿過了纖維層。因此,在過濾粒徑小于0.5 μm的顆粒時,重力沉降可以完全忽略
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