Saistītie tehniskie faktori, kas nosaka augstas -efektivitātes gaisa filtru pretestību

Tehniskos faktorus, kas nosaka augstas {0}efektivitātes gaisa filtru pretestību, var saprast kā visaptverošu šķidruma mehānikas un materiālu zinātnes mijiedarbības rezultātu. Pretestība būtībā attiecas uz enerģijas zudumiem, ko izraisa berze ar filtra materiālu, kanālu saraušanās/paplašināšanās un vietējie virpuļi, kad gaisa plūsma iet caur filtru.
No tehniskā viedokļa pretestības lielumu nosaka šādi četri galvenie faktori:

• Šķiedras diametrs: tas ir viens no vissvarīgākajiem faktoriem. Saskaņā ar šķidruma mehānikas principiem pretestība ir apgriezti proporcionāla šķiedras diametra kvadrātam. Jo smalkāka ir šķiedra, jo lielāks ir berzes laukums un pretestība, kad gaisa plūsma iet ap šķiedru. Piemēram, filtru materiāliem, kas izgatavoti no īpaši smalkām stikla šķiedrām (diametrs 0,5-2 μm), ir daudz lielāka pretestība nekā parastajām sintētiskajām šķiedrām (diametrs 10-20 μm).
• Uzpildes ātrums un porainība: uzpildīšanas ātrums attiecas uz šķiedru proporciju tilpuma vienībā, savukārt porainība attiecas uz tukšumu proporciju. Jo lielāks uzpildes ātrums un mazāka porainība, jo stingrāks ir šķiedru izvietojums, jo šaurāks un līkumotāks ir gaisa plūsmas kanāls un ievērojami palielināta pretestība.
• Filtra materiāla biezums: jo biezāks ir biezums, jo vairāk šķiedru slāņu ir jāiziet cauri gaisa plūsmai, jo garāks ir ceļš un lielākas sadursmes un berzes iespējas ar šķiedrām, kā rezultātā palielinās pretestība.
• Virsmas apstrāde: noteiktas īpašas apstrādes metodes (piemēram, oleofobi un hidrofobie pārklājumi, antibakteriāli pārklājumi) var bloķēt dažas šķiedru poras vai mainīt šķiedru virsmas īpašības, tādējādi palielinot pretestību gaisa plūsmai.

• Filtrēšanas apgabals: tas ir visietekmīgākais mainīgais praktiskajā lietošanā. Pretestība ir apgriezti proporcionāla filtrācijas laukumam. Ja nominālais gaisa tilpums paliek nemainīgs, jo lielāks ir filtrpapīra nesalocītā laukums, jo mazāks ir caur filtra materiālu plūstošās gaisa plūsmas šķietamais ātrums (filtrācijas ātrums). Saskaņā ar Darcy likumu pretestība ir tieši proporcionāla filtrācijas ātrumam, tāpēc filtrācijas laukuma palielināšana ir vistiešākais un efektīvākais veids, kā samazināt pretestību.
• Piemērs: ar tādu pašu gaisa daudzumu filtram ar filtrpapīra laukumu 20m² var būt tikai puse no pretestības nekā filtram ar filtrpapīra laukumu 10m². *
• Slāņa parametri (kroku augstums un atstarpes starp krokām):
• Efektīva filtrēšanas zona: optimizējot krokas augstumu un atstarpi, ierobežotā tilpumā var ievietot vairāk filtrpapīra.
• Gaisa plūsmas kanāla forma: piemērots atstatums starp filtrpapīriem var saglabāt kanālus starp filtrpapīriem netraucētus. Attālums starp krokām ir pārāk šaurs, un gaisa plūsmas ātrums krasi mainās pēc ieiešanas kanālā, radot "izsmidzināšanas efektu", kas ne tikai palielina pretestību, bet arī ietekmē filtrpapīru; Ja kroku atstatums ir pārāk plašs, tas tērēs vietu, kā rezultātā palielināsies filtrēšanas ātrums un pretestība. Parasti ir optimāla malu attiecība, kas samazina gaisa plūsmas dinamisko spiediena zudumu, ieejot krokās.
• Iekšējais atbalsts un starpsienas:
• Starpsienu filtrs: starpsienas plāksnes biezums un virsmas gludums (alumīnija folija/papīrs) ietekmē gaisa plūsmas kanāla platumu un berzes pretestību. Gludi viļņi vai pārmērīgs biezums var palielināt vietējo pretestību.
• Nav starpsienu filtra: karstās kausēšanas līmes līnijas forma, augstums un atstatums nosaka kanālus starp filtrpapīriem. Ja līmes līnija ir pārāk augsta vai nelīdzena, tā aizņems pārāk daudz gaisa plūsmas kanālu un palielinās pretestību.

• Vēja ātrums pretī: pretestība un vēja ātrums nav pilnībā lineāri saistīti. Pie maziem ātrumiem (parasti augstas efektivitātes filtru darbības apstākļi) berzes pretestība ir galvenais faktors, kas tuvojas linearitātei; Taču vietējās ātrgaitas apgabalos būs pretestība (virpuļstrāvas zudums), kas paātrinās pretestības pieaugumu.
• Gaisa plūsmas sadalījuma vienmērīgums: ja gaisa plūsma ir nevienmērīgi sadalīta pa filtra virsmu (piemēram, liels vēja ātrums ventilatora tiešās pūšanas zonā un zems vēja ātrums malās), vietējās liela vēja ātruma zonas radīs daudz lielāku pretestību nekā vidēji, un šis papildu enerģijas zudums palielinās visa filtra kopējo pretestību.
• Ieplūdes un izplūdes apstākļi: Gaisa plūsmas kanālu gludums augšpus un lejpus filtra arī ietekmē pretestību. Piemēram, ja filtrs ir cieši piestiprināts pie līkuma vai mainīga diametra caurules, nevienmērīga gaisa plūsma var izraisīt papildu virpuļu zudumus, iekļūstot filtrā.

• Putekļu uzkrāšanās slodze: putekļiem uzkrājoties uz šķiedru virsmas, veidojot putekļu slāni, gaisa plūsmas kanāls tiek vēl vairāk sašaurināts vai pat bloķēts, un pretestība pakāpeniski palielinās. Šis ir process no sākotnējās pretestības līdz galīgajai pretestībai.
• Gāzes raksturlielumi: Gāzes viskozitāte mainās atkarībā no temperatūras un spiediena. Jo augstāka temperatūra, jo lielāka ir gāzes viskozitāte, jo intensīvāka ir molekulārā kustība, un pastiprinās sadursme un berze ar šķiedrām, kā rezultātā palielinās pretestība; Spiediens samazinās, gāzes blīvums samazinās, berzes zudumi samazinās un pretestība samazinās.
• Kopsavilkums: tehniskos faktorus, kas nosaka augstas -efektivitātes filtru pretestību, var apkopot šādi:
• 1. Pamata avots: šķiedru diametrs un filtra materiāla piepildījuma ātrums nosaka pamata mikroskopisko berzes pretestību.
• 2. Dizaina atslēga: efektīvā filtrēšanas zona ir galvenā pretestības regulēšanas svira, un jo lielāks laukums, jo mazāka pretestība.
• 3. Strukturālās detaļas: kroku un separatoru parametri nosaka gaisa plūsmas plūsmas zudumu makroskopiskajā kanālā.
• 4. Darbības mainīgie: vēja ātruma sadalījums un putekļu uzkrāšanās pakāpe ietekmē pretestības reālo -laika vērtību.
• Izpratne par šiem faktoriem var palīdzēt līdzsvarot efektivitāti un pretestību, izvēloties: ir nepieciešams ietaupīt enerģijas patēriņu pie zemas pretestības, nodrošināt kalpošanas laiku pie augstas putekļu noturēšanas spējas un nodrošināt augstu filtrēšanas efektivitāti, kas atbilst tīrības prasībām.