空气洁净技术第三章-空气洁净设备及其应用课件.ppt
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- 空气 洁净 技术 第三 设备 及其 应用 课件
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1、空气过滤器空气过滤器 %100)1 (%10012121CCCCC)1 ()1)(1 (1n21n过滤效率是空气过滤器最重要的指标,它是指过滤效率是空气过滤器最重要的指标,它是指在额定的风量下,过滤器前后空气含尘浓度之在额定的风量下,过滤器前后空气含尘浓度之差与过滤器前空气含尘浓度之比的百分数。差与过滤器前空气含尘浓度之比的百分数。对于洁净空调系统,不同级别的过滤器通常是对于洁净空调系统,不同级别的过滤器通常是串联使用的,若有个过滤器串联使用,则其总串联使用的,若有个过滤器串联使用,则其总效率效率:C1、C2 分别为过滤器前后的含尘浓度分别为过滤器前后的含尘浓度 穿透率与过滤效率穿透率与过滤效
2、率 1%10012CCP过滤效率是衡量空气过滤器捕集尘粒能力的参数,也过滤效率是衡量空气过滤器捕集尘粒能力的参数,也可以用穿透率来评价过滤器的好坏,穿透率是指过滤可以用穿透率来评价过滤器的好坏,穿透率是指过滤后空气的含尘浓度与过滤前空气的含尘浓度之比的百后空气的含尘浓度与过滤前空气的含尘浓度之比的百分数,可用上式表示采用穿透率可以明确表示过滤器分数,可用上式表示采用穿透率可以明确表示过滤器前后的空气含尘量,用它来评价比较高效过滤器的性前后的空气含尘量,用它来评价比较高效过滤器的性能较直观。能较直观。过滤器面速和滤速过滤器面速和滤速 3600FQ310.671fQV过滤器面速过滤器面速是指过滤器
3、的断面上所通过的气流速度可是指过滤器的断面上所通过的气流速度可用上左式表示;滤速是指过滤器通过滤料的气流速度,用上左式表示;滤速是指过滤器通过滤料的气流速度,可用上右式表示可用上右式表示 。滤速滤速反映滤料的通过能力(过滤性能),一般高效和反映滤料的通过能力(过滤性能),一般高效和超高效过滤器的滤速为超高效过滤器的滤速为23cm/s,亚高效过滤器的滤速,亚高效过滤器的滤速为为57cm/s。Q-通过过滤器的风量(通过过滤器的风量(m3/h),F-过滤器的迎风截面积(过滤器的迎风截面积(m2)。)。f-滤料净面积(滤料净面积(m2) 过滤器阻力过滤器阻力 阻力构成阻力构成:F一是滤料的阻力一是滤料
4、的阻力F二是过滤器结构的阻力。二是过滤器结构的阻力。 纤维过滤的滤料阻力是由气流通过纤维层时迎纤维过滤的滤料阻力是由气流通过纤维层时迎面阻力造成的,该阻力的大小与在纤维层中流面阻力造成的,该阻力的大小与在纤维层中流动的气流状态是动的气流状态是层流或紊流层流或紊流有关,一般因为纤有关,一般因为纤维极细,滤速很小,此时纤维层内的气流属于维极细,滤速很小,此时纤维层内的气流属于层流。层流。 过滤器滤料阻力公式及图表过滤器滤料阻力公式及图表AP 158. 0212120fmdHP 动力粘度(动力粘度(Pas););滤料的滤速滤料的滤速(m/s););H滤料的厚度(滤料的厚度(m););充填率(充填率(
5、%););m2df与有关的系数;与有关的系数;df纤维的直径(纤维的直径(m););纤维的断纤维的断面形状系数。面形状系数。图图3-1 各种滤纸各种滤纸/布(滤料)阻力布(滤料)阻力A结构系数结构系数过滤器结构阻力与总阻力过滤器结构阻力与总阻力nBP2BAPPP21总阻力:结构阻力是气流通过有过滤器的滤材和支撑材料构成结构阻力是气流通过有过滤器的滤材和支撑材料构成的通路时,是以面风速为代表的,气流特性已不是层的通路时,是以面风速为代表的,气流特性已不是层流流 。纤维过滤器全阻力由滤料阻力和结构阻力构成。纤维过滤器全阻力由滤料阻力和结构阻力构成。 过滤器全阻力公式及图表过滤器全阻力公式及图表 以
6、滤速来表示以滤速来表示 ,全阻,全阻力公式如右式。力公式如右式。 右式:右式: 过滤器滤速过滤器滤速(m/s););C,m:系数。:系数。 对于国产高效过滤器,对于国产高效过滤器, C值在值在310之间,之间, m在在1.11.36之间,如右之间,如右图的实验图。图的实验图。 mCP图图3-2 高效过滤器阻力与流量(流速)的关系高效过滤器阻力与流量(流速)的关系 过滤器全阻力与积尘量的关系过滤器全阻力与积尘量的关系 随着积尘量的增加,过随着积尘量的增加,过滤器阻力变化的趋势,滤器阻力变化的趋势,从图上可见多数呈抛物从图上可见多数呈抛物线型。线型。 一般当积尘量达到某一一般当积尘量达到某一数值时
7、,阻力增加较快,数值时,阻力增加较快,这时应更换或清洗过滤这时应更换或清洗过滤器,以确保净化空调系器,以确保净化空调系统的经济运行。统的经济运行。 图图3-3 过滤器积尘与阻力的关系过滤器积尘与阻力的关系 终阻力建议值终阻力建议值 过滤器容尘量过滤器容尘量 过滤器的容尘量是指过滤器的最大允许积尘量,它是过滤器在特定试验条件下容纳特定试验粉尘的重量。过滤器的容尘量指在一定风量作用下,因积尘而阻力达到规定值(一般为初阻力的2倍)时的积尘量。国内试验粉尘曾规定用黄土高原的浮土,国际标准化组织指定了“AC细灰”为试验粉尘(美国亚利桑那荒漠地带某特定地点的浮尘)。空气过滤器分类空气过滤器分类 国家标准
8、空气过滤器分成四类: 粗效过滤器粗效过滤器 中效过滤器中效过滤器 高中效过滤器高中效过滤器 亚高效过滤器亚高效过滤器 国家标准高效空气过滤器分类: 高效高效A A过滤器过滤器 高效高效B B过滤器过滤器 高效高效C C过滤器过滤器 高效高效D D过滤器过滤器 额定风量下的效率额定风量下的效率额定风量下额定风量下初阻力初阻力/Pa/Pa通常提法通常提法备备 注注粗 效中 效高中效亚高效粒径粒径5m5m,80%80%20%20%粒径粒径1m1m,70%70% 20% 20%粒径粒径1m1m,99%99% 20% 20%粒径粒径0.5m0.5m,99.9%99.9% 95% 95% 50508080
9、100100120120效率为大气尘效率为大气尘计数效率计数效率效率为大气尘效率为大气尘计数效率计数效率高效A高效B高效C高效D99.9%99.9%99.99%99.99%99.999%99.999%粒径粒径0.1m0.1m, 99.999% 99.999% 190190220220250250250250高效过滤器高效过滤器高效过滤器高效过滤器高效过滤器高效过滤器超高效过滤器超高效过滤器A A,B B,C C,3 3类类效率为钠焰法效率为钠焰法效率:效率:D D类效类效率为计数效率;率为计数效率;C C,D D类出厂要类出厂要检漏检漏注:高效过滤器注:高效过滤器D类其效率以过滤类其效率以过滤
10、0.12m为准。为准。表表 3 32 2 空气过滤器分类空气过滤器分类粗效空气过滤器粗效空气过滤器 粗效过滤器其滤芯形式一般采用板式、折叠式、楔形袋式和自动卷绕式等。滤料多采用容易清洗和更换的金属网、泡沫塑料、无纺布、DV化学组合毡等。主要用于新风过滤,沉降性微粒和各种异物,要求容尘量大、阻力小、价格低、结构简单。粗效过滤器的效率以过滤5m为准。严禁采用油浸式过滤器。 中效过滤器中效过滤器 滤芯形式一般为插片板式,楔形袋式,板式和折叠式等多种形式等。滤料多采用中、细孔泡沫塑料或其他纤维滤料,如玻璃纤维毡、无纺布、复合无纺布和长丝无纺布等。作为一般空调系统的最后过滤器和净化空调系统中高效过滤器的
11、预过滤器 。用于截留1-10m的悬浮微粒,效率是以过滤1m为准 。高中效过滤器高中效过滤器 u材料与中效过滤器相似。u可以用作一般净化程度的系统的末端过滤器,也可以为了提高净化空调系统的净化效果,更好地保护高效过滤器,而用作中间过滤器。u主要用于截留15m的悬浮性微粒 。u效率也以过滤1m为准 。亚高效过滤器亚高效过滤器 l用于洁净空调的滤芯有玻璃纤维滤纸、棉短纤维滤纸和静电过滤器等形式。l可以作为洁净室末端过滤器使用;也可以作高效过滤器的预过滤器;还可以作为净化空调系统新风的末级过滤,提高新风品质。l效率以过滤0.5m的微粒为准 。高效过滤器高效过滤器 洁净空调采用的高效过滤器有玻璃纤维滤纸
12、,石棉纤维滤纸和合成纤维三类。常作为三级过滤的末端过滤器。它是洁净室最主要的末级过滤器。效率习惯以过滤0.3m的微粒为准。效率以过滤0.12m的微粒为准,习惯称为超高效过滤器。必须在初、中效过滤器的保护下使用 。按使用目的洁净室过滤器分类按使用目的洁净室过滤器分类 新风处理用过滤器新风处理用过滤器 通常采用粗效、中效、高中效、亚高效等。 室内送风用过滤器室内送风用过滤器 通常是亚高效、高效或高效+化学过滤器等。 排气用过滤器排气用过滤器一般采用高效、超高效或HEPA+化学过滤器或ULPA+化学过滤器等 。按使用目的洁净室过滤器分类按使用目的洁净室过滤器分类洁净室内设备用过滤器洁净室内设备用过滤
13、器一般采用高效、超高效或HEPA+化学过滤器或ULPA+化学过滤器等。制造设备内装过滤器制造设备内装过滤器 通常采用HEPA、 ULPA或HEPA+化学过滤器或ULPA+化学过滤器这些过滤器与制造设备密切相关,而制造设备的要求差异很大,所以一般均为“非标准型”过滤器。高压配管用空气过滤器高压配管用空气过滤器 通常用于压力0.1MPa的气体输送过程用过滤器,此类过滤器与上述过滤器在滤材、结构形式上等均有很大差异。 按过滤器材料不同的过滤器分类按过滤器材料不同的过滤器分类 滤纸过滤器滤纸过滤器 洁净技术中使用最为广泛的一种过滤器,目前滤纸常用玻璃纤维、合成纤维、超细玻璃纤维以及植物纤维素等材料制作
14、。 纤维层过滤器纤维层过滤器泡沫材料过滤器泡沫材料过滤器 化学过滤器化学过滤器 空气过滤器效率的试验方法空气过滤器效率的试验方法 不同效率的空气过滤器不能用同一种方法进行不同效率的空气过滤器不能用同一种方法进行检测,所以对不同的空气过滤器应分别采用不检测,所以对不同的空气过滤器应分别采用不同的方法进行检测。同的方法进行检测。试验方法:质量法,比色法,粒子计数器法,试验方法:质量法,比色法,粒子计数器法,DOPDOP法,计数扫描法,油雾法,钠焰法法,计数扫描法,油雾法,钠焰法。检漏方法检漏方法1、气溶胶作尘源,与气溶胶光度计配合。气溶胶作尘源,与气溶胶光度计配合。 常用气溶胶:邻苯二甲酸二辛酯(
15、常用气溶胶:邻苯二甲酸二辛酯(DOP),), 因其具有致突变性,现多采用因其具有致突变性,现多采用 聚聚烯烃(烯烃(PAO)。2、大气尘作尘源,与粒子计数器配合。、大气尘作尘源,与粒子计数器配合。检漏仪器检漏仪器光度计读数为瞬时读数,便于扫描,巡检速度快;光度计读数为瞬时读数,便于扫描,巡检速度快;粒子计数器读数为累积读数,不利于扫描,巡检速粒子计数器读数为累积读数,不利于扫描,巡检速度慢,另外由于在被测高效过滤器上风侧往往大气尘度慢,另外由于在被测高效过滤器上风侧往往大气尘浓度较低,需补充发烟才能明显、容易地发现泄漏,浓度较低,需补充发烟才能明显、容易地发现泄漏,而因此气溶胶光度计检漏法恰恰
16、弥补了粒子计数器法而因此气溶胶光度计检漏法恰恰弥补了粒子计数器法检漏的不足之处,因此前者采用较多。检漏的不足之处,因此前者采用较多。lDOP(邻苯二甲酸二辛酯)气溶胶(邻苯二甲酸二辛酯)气溶胶(d=0.3m,3500个个/升升) 检查过滤介质、密封垫是否有泄漏。检查过滤介质、密封垫是否有泄漏。l操作方法:过滤器额定风速下,在过滤器入口处操作方法:过滤器额定风速下,在过滤器入口处导入每升空气中含导入每升空气中含80100微克的微克的DOP气溶胶,然气溶胶,然后使用一只适当的测光仪探头在过滤器气流出口后使用一只适当的测光仪探头在过滤器气流出口处扫描,采样速度不得低于处扫描,采样速度不得低于0.3m
17、3 /min。扫描整个。扫描整个过滤表面及框架,探头位置距滤器表面过滤表面及框架,探头位置距滤器表面50100mm。高效过滤器(高效过滤器(HEAP)性能试验)性能试验下游侧下游侧0.3m和和0.5m粒径分别粒径分别 310-4与与110-4,作为合格,作为合格如某点读数的窜透率如某点读数的窜透率0.01,说明该点,说明该点 有泄漏,应修补有泄漏,应修补累计修理面积总面积的累计修理面积总面积的5%时,过滤器应时,过滤器应 报废。报废。检漏评价检漏评价DOP-1DOP发生仪发生仪DOP检测仪探头检测仪探头高效过滤器检漏:高效过滤器检漏:DOP测试仪测试仪DOP-2用氮气压缩用氮气压缩气溶胶粒子风
18、管气溶胶粒子风管DOPDeoctylphthalate邻苯二甲酸二辛酯邻苯二甲酸二辛酯PAO Ploy-alpha-olefin聚聚 -烯烃烯烃产生粒子:产生粒子:0.3m上游浓度:上游浓度:百万级百万级(9级级)高效过滤器应达到的滤除率:高效过滤器应达到的滤除率:99.97检漏的范围检漏的范围1、过滤器的滤材。过滤器的滤材。2、过滤器的滤材与其框架内部的连接。、过滤器的滤材与其框架内部的连接。3、过滤器框架的密封垫和过滤器组支撑、过滤器框架的密封垫和过滤器组支撑 框架之间。框架之间。4、支撑框架和墙壁或顶棚之间。、支撑框架和墙壁或顶棚之间。检漏的范围检漏的范围进风口送风箱体密封层丝杆高效过滤
19、器散流孔板彩钢板PAO法检漏仪器法检漏仪器1、尘源:尘源:PAO溶剂溶剂(聚聚 -烯烃烯烃)。2、气溶胶发生器:产生烟雾的装置。、气溶胶发生器:产生烟雾的装置。3、气溶胶光度计:测定和显示气溶胶浓度的、气溶胶光度计:测定和显示气溶胶浓度的仪器。仪器。PAO法检漏仪器法检漏仪器气溶胶发生器(背部)PAO法检漏仪器法检漏仪器气溶胶发生器(正面)PAO法检漏仪器法检漏仪器上游浓度测试气溶胶光度计PAO法检漏仪器法检漏仪器下游浓度测试气溶胶光度计PAOPAO法原理法原理l在被检测高效过滤器上风侧发生在被检测高效过滤器上风侧发生PAO气溶胶作为尘源,气溶胶作为尘源,在下风侧用光度计进行采样,含尘气体经过
20、光度计产生在下风侧用光度计进行采样,含尘气体经过光度计产生的散射光由光电效应和线性放大转换为电量,并由微安的散射光由光电效应和线性放大转换为电量,并由微安表快速显示。采集到的空气样品通过光度计的扩散室,表快速显示。采集到的空气样品通过光度计的扩散室,由于粒子扩散引起灯光强度的差异,经测定这个光强度,由于粒子扩散引起灯光强度的差异,经测定这个光强度,光度计便可测得气溶胶的相对浓度。光度计便可测得气溶胶的相对浓度。 由此而知,由此而知,PAO试验实际测得的是高效过滤器的穿试验实际测得的是高效过滤器的穿透率,而高效过滤器其效率与穿透率存在以下的关系:透率,而高效过滤器其效率与穿透率存在以下的关系:
21、K=(1)100% 式中式中 K高效过滤器穿透率,;高效过滤器穿透率,; 高效过滤器效率,。高效过滤器效率,。压缩空气高效过滤器1PAO检漏方法示意图检漏方法示意图 PAOPAO发生器采样头2检漏仪下游浓度气溶胶光度计检漏仪上游浓度气溶胶光度计PAOPAO法检测方法法检测方法l在在HEPA过滤器的进风侧(上游侧)引入过滤器的进风侧(上游侧)引入PAO气溶胶,系统气溶胶,系统检漏可直接把检漏可直接把PAO烟雾放入空调器内。对线性读数光度计来烟雾放入空调器内。对线性读数光度计来说,说,PAO在过滤器上游侧发放的浓度一般为在过滤器上游侧发放的浓度一般为1020g/L即即可,采样头离过滤器距离约可,采
22、样头离过滤器距离约24cm,沿着过滤器内边框等来,沿着过滤器内边框等来回扫描,巡检速度约在回扫描,巡检速度约在35cm/s以下。当上游浓度正确,连以下。当上游浓度正确,连10-3g/L的微小渗漏都可在光度计上反映出来。泄漏处经用的微小渗漏都可在光度计上反映出来。泄漏处经用环氧树脂硅胶堵漏或螺栓紧固以后再进行扫描巡检,仪表指环氧树脂硅胶堵漏或螺栓紧固以后再进行扫描巡检,仪表指示为示为“0”,表明漏点已被堵住。,表明漏点已被堵住。l一般是一边扫描一边堵漏,只要仔细不会漏检,检查一个过一般是一边扫描一边堵漏,只要仔细不会漏检,检查一个过滤器在滤器在5min内就可完成,而用粒子计数器检漏需用内就可完成
23、,而用粒子计数器检漏需用1h左右,左右,且由于上游侧浓度偏低容易漏检。且由于上游侧浓度偏低容易漏检。典型空气过滤器结构原理典型空气过滤器结构原理 泡沫塑料过滤器泡沫塑料过滤器 泡沫塑料过滤器采用聚乙烯或聚酯泡沫塑料作过滤泡沫塑料过滤器采用聚乙烯或聚酯泡沫塑料作过滤层。泡沫塑料预先进行化学处理,将内部气孔薄膜层。泡沫塑料预先进行化学处理,将内部气孔薄膜穿透,具有一系列连通的孔隙,尘粒通过时,由于穿透,具有一系列连通的孔隙,尘粒通过时,由于惯性、扩散作用使空气得以净化,其孔径一般为惯性、扩散作用使空气得以净化,其孔径一般为200m 300m 。纤维填充式过滤器纤维填充式过滤器 纤维填充式过滤器由框
24、架和滤料组成,采用不同粗纤维填充式过滤器由框架和滤料组成,采用不同粗细的纤维作为填料。细的纤维作为填料。 典型空气过滤器结构原理典型空气过滤器结构原理纤维毡过滤器纤维毡过滤器 纤维过滤器由各种纤维做成的无纺布(毡)纤维过滤器由各种纤维做成的无纺布(毡)作滤料一般做成袋式或卷挠式。作滤料一般做成袋式或卷挠式。 纸过滤器纸过滤器 用植物纤维素滤纸,蓝石棉纤维滤纸,超细用植物纤维素滤纸,蓝石棉纤维滤纸,超细玻璃纤维滤纸作滤料。玻璃纤维滤纸作滤料。静电过滤器静电过滤器 荷电区和收尘区组成荷电区和收尘区组成 。几种常用的过滤器几种常用的过滤器 ZJK1型自动卷挠式人字形空气过滤器 粗效过滤器,它是由粗效
25、过滤器,它是由箱体、滤料和固定滤箱体、滤料和固定滤料部分、传动部分、料部分、传动部分、控制部分等组成,滤控制部分等组成,滤料采用料采用DV型化纤组合型化纤组合滤料。滤料积尘到一滤料。滤料积尘到一定程度,由过滤器的定程度,由过滤器的自控系统自动更新。自控系统自动更新。图图3-4 ZJK1空气过滤器空气过滤器 几种常用的过滤器几种常用的过滤器 YB玻璃纤维过滤器 两层平行的金属网两层平行的金属网框体内放置玻璃纤框体内放置玻璃纤维毡组成,根据过维毡组成,根据过滤面积大小分为大滤面积大小分为大(D)型和小()型和小(X)型两种单体,每个型两种单体,每个单 体 过 滤 风 量 为单 体 过 滤 风 量
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