過濾效果的影響因素有哪些
過濾器在工業(yè)除塵設(shè)備中承擔(dān)著重要的角色,過濾器在實際應(yīng)用中會受到諸多因素影響,下面我們從幾方面來分析油霧過濾效果有怎樣的變化。
過濾風(fēng)速的影響
風(fēng)速提高阻力增加,風(fēng)速降低阻力減小。
對于以慣性運動為主的大顆粒物,風(fēng)速提高,顆粒物的慣性增大,撞擊障礙物的可能性增加,因此過濾效率提高。但慣性大了,障礙物對顆粒物的反彈力也增大,若范德瓦爾斯力不能克服反彈力,顆粒物會跑掉,因此,有時提高風(fēng)速,油霧過濾器對大顆粒物的過濾效率反而降低。?
對于以擴(kuò)散運動為主的小顆粒物,過濾效率取決于顆粒物在過濾介質(zhì)中的滯留時間,滯留時間縮短(提高風(fēng)速),顆粒物撞擊障礙物的幾率減小,過濾效率越低。?
若材料帶靜電,過濾效率取決于氣流在材料中的滯留時間。過濾風(fēng)速越低,過濾效率越高,對大、小顆粒物都是如此。帶靜電材料對過濾風(fēng)速非常敏感。例如,在1 cm/s風(fēng)速下測量,0.3 μm粉塵的透過率為0.01%(過濾效率99.99%),將過濾風(fēng)速提高到5.3 cm/s時,測得的透過率為1.5%(過濾效率僅為98.5%),透過率差了兩個數(shù)量級。?
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濕度的影響
一般情況下,改變濕度不會影響油霧過濾器的效率和阻力。但空氣濕度很高時,過濾介質(zhì)可能結(jié)露,顆粒物與障礙物的接觸表面有一層水膜,兩者接觸面大了,粘結(jié)力也大了,大顆粒物也不再那么容易反彈了,所以對大顆粒物的過濾效率可能會有所改善。
現(xiàn)實中,如果潮濕到油霧過濾器帶水,油霧過濾器的性能可能會發(fā)生各種難以預(yù)料的變化。例如,對于植物纖維制造的過濾紙,如果紙的抗水性欠佳,水使紙張變軟,纖維壓縮,油霧過濾器的阻力會迅速增加,直到油霧過濾器被堵死。再如高效油霧過濾器帶水,粉塵會被水運送到材料的背風(fēng)面,風(fēng)干后,油霧過濾器成了發(fā)塵器。 ?
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大氣壓力的影響
設(shè)想空氣是一鍋粥。壓力降低,粥稀了(黏度降低)。顆粒物在稀薄的介質(zhì)中更容易走直線(慣性),油霧過濾器對大顆粒物過濾效率提高。粥稀了,小顆粒物的布朗運動更自由,撞擊過濾介質(zhì)的幾率也越高,所以過濾效率也越高。有些行業(yè)必須考慮大氣壓力與油霧過濾器阻力的關(guān)系。對制氧機、燃?xì)廨啓C來說,設(shè)備的輸出取決于吸入空氣的質(zhì)量而不是體積風(fēng)量。對于上海與海拔1900 m的昆明,同樣輸出的設(shè)備所需的體積風(fēng)量大不相同。海拔升高,大氣壓降低,為保證成功,要提高體積風(fēng)量來保證質(zhì)量風(fēng)量。于是,油霧過濾器阻力會提高,效率也會因體積風(fēng)量加大而相應(yīng)改變,其變化趨勢與體積風(fēng)量不變是的趨勢正相反。
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粉塵濃度的影響
理論上講,粉塵濃度對過濾性能沒有影響。但許多實驗員堅持認(rèn)為粉塵濃度影響過濾效率,因為他們一改變試驗臺的發(fā)塵濃度,測出的過濾效率值就會漂移。這里,實驗員要處理的是試驗設(shè)備的誤差,而不是油霧過濾器性能真有什么變化。 ?
溫度的影響
溫度上升時,空氣中的黏度增加,導(dǎo)致阻力上升,過濾效率降低。
各因素對過濾效率的影響
參數(shù)變化 | 過濾效率 | 阻力???????? | ?說明 | ||
小顆粒(擴(kuò)散) | 大顆粒(擴(kuò)散) | ||||
風(fēng)速 | ↗ ? | ↘ | ↗(↘) | ↗ | 風(fēng)速加大,慣性增加,氣流滯留時間縮短。 |
↘? | ↗ | ↘ | ↘ | ||
風(fēng)速(駐極體) |
↗ | ↘ | ↘ | ↗ | 風(fēng)速加大,氣流滯留時間縮短,靜電效果減弱。 |
↘ | ↗ | ↗ | ↘ | ||
濕度 | ?↗ | ?— | ?—(濕度↗) | ?— | ?纖維表面濕潤后,反彈現(xiàn)象減少。 |
↘ | ?— | ?— | ?— | ||
大氣壓力 | ↗ | ?↘(↗) | ?↘(↗) | ?↗(↘) | ?空調(diào)系統(tǒng)用體積流量,動力設(shè)備質(zhì)量流量,流量單位不同,變化趨勢也不同。 |
?↘ | ?↗(↘) | ?↗(↘) | ?↘(↗) | ||
粉塵濃度 | ↗ | ?— | — | — | ?粉塵濃度影響不大。 |
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溫度 | ↗ | ?↘ | ?↘(↗) | ?↗ | ?溫度提高,空氣黏度提高。 |
?↘ | ?↗ | ?↗(↘) | ?↘ |