十五 空气净化设备与系统在线视频

给大家介绍完空气的热湿处理设备之后

我们再来看一看空气的净化设备

其实空气净化设备

也算是一种质交换的设备

只不过不是和水进行质交换而已

我们先看一些基本的概念

同学们可能听说过空气净化

也听说过工业建筑的通风除尘

其实空气净化跟通风除尘

它都有一个共性

就是让空气变的干净

只是它们的处理对象有差别而已

空气净化的对象

一般是针对新风 消除室外的大气尘

还有针对回风 要消除室内的产尘

在空气净化中室外的大气尘

是主要的矛盾

粒径都在30微米以下

如果谈质量比例的话

粒径在10到30微米之间的颗粒占了28%

10微米以下的占了27%

10微米就是我们常说的PM10

而通风除尘的对象

主要是室内的产尘

在室内产尘中

直径为10到44微米的颗粒占了35%

44微米以上的颗粒也占35%

而PM10以下占了30%

这与室外的大气尘有着巨大的差别

所以它的处理方式也有所不同

在空气净化的领域评价空气的含尘浓度

有以下几个指标

一是质量浓度

单位是每立方米中有多少毫克

第二个是计数浓度

是指每升有多少粒

或者说每立方米中有多少粒

而粒径颗粒浓度是用的非常普遍的

因为尘粒的粒径分布太大了

如果说所有的尘粒直径

都放进来计算的话这个浓度

会变的特别的大

但是对于某一种工艺要求的话

人们只关注某一粒径范围内的灰尘

所以就有了粒径颗粒浓度

它是考虑某一粒径范围内的

灰尘的技术浓度

单位也是每升多少粒

或者是每立方米多少粒

大气尘它的尘粒特性

随着地区的差异是很大的

但是它的尘粒分布的规律

在各地是基本一致的

颗粒直径为一微米以下的灰尘

如果按粒数记的话占98%以上

但是按质量记只占3%

所以也就是说

大粒尘粒的粒数少而重量大

我们讲大气尘的浓度随地区差异很大

其实主要是取决于当地的污染源

比如说农村的大气尘浓度就比较小

而城市的就比较大

工业厂区那就要比普通的城市

就要更高了

当然重工业厂区

它的大气尘的浓度是最高的

对于净化来讲

它分为不同的级别

包括一般净化、中等净化和超净净化

一般的净化来说

并没有太严格的控制指标要求

普通民用建筑和工业建筑

都只是进行一般净化就可以了

而中等净化就是对室内的含尘量的浓度

有一定的质量浓度要求

比如说一级宾馆

也就是说我们现在说的五星级宾馆

它的客房、办公室、接待室要求含尘量

不得超过每立方米0.15毫克

而宾馆的商店、餐厅、门厅

以及比较低级别的宾馆客房、办公室

它就要求含尘量

不能超过每立方米0.3毫克

至于超净净化

往往是用于工业建筑的

或者是工艺过程

它对室内空气的含尘浓度有严格的要求

主要以粒径颗粒浓度为浓度评价指标

那么净化的级别又是怎么定的

我们现在主要用的净化级别的评价有

英制和国标制两种

英制的净化级别的定义是用

每立方英尺空气中

含有的大于0.5微米粒径的尘粒粒数来定的

而国标制它的净化级别用M这个数

它这个M的级别相当于每立方米

大于0.5微米粒径的尘粒粒数

是10的M次方

它就是M级别

所以有10的二次方

3次方、4次方、5次方之说

这个次方就是这个M的级别

我们目前常说的百级、千级、万级

实际上主要来自于英制

当然百级目前是最高级

百级高于千级、万级又高于10万级

最低的这是30万级

百级的含义就是每立方英尺空气中

含有直径大于0.5微米的尘粒个数

不超过100个

那么折算到立方米来讲

就是每立方米不超过3520个

空气过滤器的性能指标有几种

最重要的指标就是效率

也就是它的过滤效率

过滤效率是指

如果我们把入口空气的浓度定为n1

出口空气的浓度为n2

它的定义就是过滤掉的尘粒的浓度

比上它的入口的浓度

过滤效率分为质量效率、技术效率

以及粒径分组效率

这取决于描述它的入口和出口的浓度

单位是什么

那么串联空气过滤器

它的效率又是什么样的

串联过滤的效率

就是这样一个表达式

就是1减一个连乘

这个连乘就是1减去每一级效率的连乘

严格来说后一级效率应该是不一样的

不应该直接用每一级的效率

因为后一级的效率

由于尘粒的粒径分布改变了

所以它的效率应有所降低

当然如果空气过滤器

它处理的粒径有很大的差别

那么它的后一级的效率

就不太受前一级效率的影响了

空气过滤器的效率

它的检测方法有这么几种

一个是质量效率测量

当然它就测的是质量效率了

另一种是计数效率测量

质量效率测量有质量法和比色法两种

质量法是称重的

而比色法就更加精确

计数效率的测量主要有三种

一是利用氯化钠固态尘的钠焰法

第二个是利用0.3微米的

油液态雾来进行测量 叫油雾法

那么第三种就是直接利用粒子计数器了

空气过滤器除了过滤效率以外

还有一些参数是跟过滤效率密切相关的

一个是穿透率

穿透率等于1减去过滤效率

如果直接拿浓度来表达的话

就是过滤器后面的浓度

比上进入过滤器的浓度

它反映了过滤后的含尘量

串联过滤器的穿透率就相当于

每一级过滤器的穿透率的连乘

第二参数是净化系数

净化系数是穿透率的倒数

也就是说如果拿浓度来表示的话

就是入口浓度比上出口的浓度

它反映了过滤后空气净化的程度

如果说过滤效率是99%

它的穿透率就是1%

净化系数就是100倍

空气过滤器还有一个重要的参数

但是跟它的过滤能力是没有关系的

这个参数就是过滤器阻力

因为过滤器装的越多

风机能耗就要越高

所以在我们选用过滤器的时候

我们必须考虑过滤器的阻力问题

并不是说我过滤的效率越高

就一定是越好的

过滤器的阻力与迎面风速或者滤速有关

越高效它的阻力就越大

当然过滤器在使用的时候

刚开始阻力很小

那么它聚集了污染物之后

它的阻力就会越来越大

那到什么时候我们开始要

更换这个过滤器

或者清洗这个过滤器

目前来说就是我们要判断要清洗

或者更换过滤器时那个阻力了

这个叫做终阻力

一般我们是考虑它等于两倍的初阻力

如果不及时清洗或者更换滤料

就会导致系统的风量急剧的下降

我们在前面看到空调箱的图的时候

我们可以看到机组外

有一些测压管是测风压的

那么这个测压管的背后

往往就是这个过滤器

测压管就是测过滤器前后的阻力

是不是会超过终阻力的

其它的过滤器参数包括过滤器的容尘量

就是达到终阻力时的容尘质量

还有它的面速和滤速

面速指的是迎面风速

滤速是通过滤料的流速

当然这些面速或者滤速越低的话

那么它的过滤效率就会越高

过滤器分为初效过滤器、中效过滤器

还有高效过滤器

高效过滤器又可以分为

亚高效、高效和超高效

做过滤器的材料

会有金属网或者泡沫塑料

还有玻璃纤维

以及一些化纤的无纺布等等

初效过滤器

往往是针对直径五微米以上的颗粒

比如说一些自动卷绕式的过滤器

自动浸油式的过滤器

还有可以更换滤料式的过滤器

M型过滤器等等

中效过滤器主要是针对

直径为1微米以上的

包括平板型、V型、M型和袋式

亚高效过程器是针对0.5微米以上

包括滤管式、平板式、V型、静电过滤器

高效过滤器和超高效过滤器

它的针对的目标都是0.1微米以上了

它们的区别仅仅在于

它的计数效率不同

高效过滤器它的计数效率

是达到了99.9%

而超高效过滤器它的计数效率

可达到99.999%

高效过滤器和超高效过滤器

常使用折叠式的滤纸、滤料

这些是自动卷绕式空气过滤器

它的滤料有金属网也有无纺布

图中这个a和b种它的金属过滤网

都会浸入到油中进行清洗

所以它叫浸油式过滤器

这种过滤器可以有效的

洗掉滤网上面的污染物

唯一的缺陷它有可能

会被空气带油流到下游去

c这一种是采用的滤料

但是它这个滤料是一次性使用的

并没有像前面那样通过清洗

然后又重复使用

这里是一些中效

或者高效过滤器的图片

为了增加滤料的面积

减少滤速或者面速

往往采用折叠型的面料

来增加它的流通通道面积

提高过滤效率

中效过滤器中像这种袋式过滤器

是非常常见的

也是我们民用建筑空调中

常用的过滤设备

那么空气过滤器它怎么用

对一般净化要求来说

一道初效过滤器就够了

如果对于中等净化要求来说

就要放一道初效

后面再放一道中效过滤器

对于超净净化要求

至少要放三道

第一道是初效过滤器 第二道中效

最后一级要放高效过滤器

不可以用浸油式 防止带油

那么我们选择过滤器的时候

怎么确定过滤器的效率

其实完全可以通过一个质平衡方程

就可以求得了

那么这个房间它要求的浓度是C

那么它的产尘量是M

也就是说单位时间产尘数是多少

那么室外的浓度是Cw

新风的流量是Lw

送风流量是L

送风的浓度是这个Cs

非常重要的就是

我们送风量确定的情况下

Cs需要多少

我才能控制住室内的浓度维持在C

那么这个Cs是很容易求出来的

就等于C减去室内的产尘量除以风量

这样我们就可以给出

过滤器的效率公式了