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空氣過濾器的過濾原理
空氣過濾器過濾原理
大氣中存在大量的懸浮塵埃粒子，它們的存在極大地影響產(chǎn)品的精密化、微型化、高質(zhì)量、高純度和高可靠性。
空氣中懸浮的粒狀污染物質(zhì)是由固體或液體微粒子所組成。大氣塵可分為狹義大氣塵和廣義大氣塵：狹義大氣塵是指大氣中的固態(tài)粒子，即真正的灰塵；大氣塵的現(xiàn)代概念既包括固態(tài)微粒也包括液態(tài)微粒的多分散的氣溶膠，是專指大氣中的懸浮微粒，粒徑小于10μm，這就是廣義的大氣塵。對于大于10μm的粒子，因為較重，經(jīng)過一段時間的無規(guī)則的布朗運動后，在重力的作用下，它們會逐漸沉降到地面上，是通風(fēng)除塵的主要目標(biāo)；大氣中0.1---10μm的灰塵粒子也在空氣中做無規(guī)則的運動，因重量較輕，則容易隨氣流漂浮，而很難沉降到地面上。因此，空氣潔凈技術(shù)中的大氣塵的概念和一般除塵技術(shù)中的灰塵的概念是有所區(qū)別的。
通風(fēng)除塵用的尼龍網(wǎng)過濾器、金屬網(wǎng)過濾器、泡沫海綿過濾器過濾的灰塵，因為濾料的孔徑較大，一般大于10μm，主要是過濾大于10μm的灰塵，因此對0.1~~10μm的粒子，過濾效率很低；如果是對環(huán)境的凈化有一定的潔凈度要求，必須采取潔凈技術(shù)中的空氣過濾技術(shù)，才能達到凈化要求?？諝鈨艋闹饕蝿?wù)是根據(jù)各種產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、不同工序、各類房間的空氣潔凈度級別需要，采取空氣過濾技術(shù)來捕集大氣中的0.1---10μm懸浮塵埃粒子和微生物，使?jié)崈羰一蚓植績艋瘏^(qū)域中的塵埃粒子濃度或含菌濃度控制在允許范圍之內(nèi)，以保證潔凈度的級別要求。
空氣中的懸浮粒子除微小液滴成球形外，其它粒子為結(jié)晶狀、片狀、塊狀、針狀、鏈狀等，很難從幾何形狀去度量其尺寸。在潔凈技術(shù)中，粒徑的意義是指通過微粒內(nèi)部的某個長度因次，并不含有規(guī)則幾何形狀的意義，只是便于比較粒子大小的一種“名義尺寸”。
空氣中的懸浮粒子分為非生物性粒子和生物粒子：非生物粒子是由固體、液體的破碎、蒸發(fā)、燃燒、凝聚產(chǎn)生的，其形成過程有物理作用或化學(xué)作用。生物粒子有微生物、植物的花粉、花絮及絨毛等；微生物一般包括病毒、立克次氏菌、細(xì)菌、菌類、原生蟲及藻類，其中與凈化關(guān)系較直接的是細(xì)菌和菌類。空氣中的微生物主要附著在灰塵上，因此過濾掉空氣中的灰塵可以有效地清除空氣中的微生物，這也是生物凈化的主要理論依據(jù)。
根據(jù)不同和時間的大氣塵中微粒的統(tǒng)計，大氣塵中微粒數(shù)量隨著粒徑的增加而顯著減少，即在雙對數(shù)坐標(biāo)圖上，數(shù)量和粒徑呈直線關(guān)系，特別是對0.1---5μm；數(shù)量與質(zhì)量的分布關(guān)系，亞微米級的微粒數(shù)量占總數(shù)的比例接近100%，而重量僅占總量的2%--3%；這也是潔凈相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可以在不同通用的理論依據(jù)。
統(tǒng)計表示，農(nóng)村中的灰塵濃度大約在10萬粒/升左右，郊區(qū)中的灰塵濃度大約在20萬粒/升左右，城市中的灰塵濃度大約在30萬粒/升左右，污染嚴(yán)重的地區(qū)可達到100萬粒/升以上。
1.空氣過濾技術(shù)主要采用過濾分離方法：通過設(shè)置不同性能的過濾器，除去空氣中的懸塵埃粒子和微生物，也即通過濾料將塵埃粒子捕集截留下來，以保證送入風(fēng)量的潔凈度要求。它所用的濾料為較細(xì)直徑的纖維，既能使氣流順利通過，也能有效地捕集塵埃粒子。
2.潔凈技術(shù)控制過濾的灰塵一般是0.1---10μm的塵埃粒子，粒徑較小，包含有固態(tài)微粒和液態(tài)微粒；大氣中懸浮的有機微粒有微生物、植物的花粉、花絮與絨毛，微生物一般包括病毒、立克次氏菌、細(xì)菌、菌類、原生蟲和藻類。空氣凈化控制的主要是細(xì)菌和菌類、病毒。因為微生物主要附著在塵埃粒子上，因此將空氣中的塵埃粒子有效地控制，也就能有效地控制空氣中的細(xì)菌、菌類及病毒。要做到這一點，必須通過阻隔性質(zhì)的微粒過濾器，方可加以過濾。一般地，普通高效過濾器對細(xì)菌的過濾效率可達99.996%，基本上可以滿足生物潔凈室的過濾凈化要求。
空氣過濾器的過濾層捕集微粒的作用主要有5種：
1.攔截效應(yīng)：當(dāng)某一粒徑的粒子運動到纖維表面附近時，其中心線到纖維表面的距離小于微粒半徑，灰塵粒子就會被濾料纖維攔截而沉積下來。
2.慣性效應(yīng)：當(dāng)微粒質(zhì)量較大或速度較大時，由于慣性而碰撞在纖維表面而沉積下來。
3.擴散效應(yīng)：小粒徑的粒子布朗運動較強而容易碰撞到纖維表面上。
4.重力效應(yīng)：微粒通過纖維層時，因重力沉降而沉積在纖維上。
5.靜電效應(yīng)：纖維或粒子都可能帶電荷，產(chǎn)生吸引微粒的靜電效應(yīng)，而將粒子吸到纖維表面上。
隨著捕集灰塵越來越多，則濾層的過濾效率也隨著下降，而阻力增大；當(dāng)?shù)揭欢ǖ淖枇χ祷蛐式档侥持禃r，過濾器就需及時加以更換，以保證凈化潔凈度的要求。
過濾器的濾料常用的形式有：無紡布、化學(xué)纖維材料、玻璃纖維材料；它們在額定風(fēng)量下，阻力較小而效率較高，更換、維護方便，適用范圍廣，在空調(diào)凈化系統(tǒng)中有著極高的使用價值和應(yīng)用領(lǐng)域。
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