第六章空氣的凈化處理

第六章空氣的凈化處理第一頁，共六十四頁，2022年，8月28日第一節(jié)室內空氣的凈化標準一、空氣的含塵濃度表示法空氣的含塵濃度是指單位體積空氣中所含的灰塵量，有三種表示法：1.質量濃度—單位體積中含有的灰塵質量（kg/m3）;2.計數(shù)濃度—單位體積空氣中含有的灰塵顆粒數(shù)（粒/m3或粒/L);3.粒徑顆粒濃度—單位體積空氣中所含的某一粒徑范圍內的灰塵顆粒數(shù)(粒/m3或粒/L).第二頁，共六十四頁，2022年，8月28日二、室內空氣的凈化標準室內空氣的凈化標準是以含塵濃度來劃分的。（一）一般凈化，對室內含塵濃度無具體要求，只要對空氣進行一般凈化處理。（二）中等凈化，對室內空氣含塵濃度有一定的要求，通常提出質量濃度指標。（三）超凈凈化，對室內空氣含塵濃度提出嚴格要求，以粒徑顆粒濃度作為濃度指標。第三頁，共六十四頁，2022年，8月28日

表6—1空氣潔凈度等級等級100級1000級10000級100000級每立方米（每升）空氣中≥0.5um的塵粒數(shù)每立方米（每升）空氣中≥5um的塵粒數(shù)≤250（0.25）≤2500（2.5）≤25000（25）≤35×100（3.5）≤35×1000（35）≤35×10000（350）≤35×100000（3500）第四頁，共六十四頁，2022年，8月28日

表6-2每立方英尺中大于等于下列粒徑的粒子數(shù)第五頁，共六十四頁，2022年，8月28日第二節(jié)大氣塵的塵粒特性大氣層固體微粒液態(tài)微粒粒塵煙塵……霧……含塵濃度：大氣中粒徑小于10um的懸浮微粒的濃度。定義第六頁，共六十四頁，2022年，8月28日一、大氣塵的濃度表6-3大氣塵質量濃度表6-4大氣塵計數(shù)濃度第七頁，共六十四頁，2022年，8月28日二、大氣塵的粒徑分布大氣塵的粒徑分布規(guī)律，在各地是基本相同的，在雙對數(shù)坐標系統(tǒng)中具有直線性。表6—5是實測的大氣塵粒分布。表6-5實測的大氣塵粒分布第八頁，共六十四頁，2022年，8月28日即：式中Nd1—粒徑≥d1um的微?？倲?shù)；Nd2—粒徑≥d2um的微?？倲?shù)；第九頁，共六十四頁，2022年，8月28日第三節(jié)空氣過濾器一、空氣過濾器的濾塵機理空氣過濾器粘性填料過濾器干式纖維過濾器靜電過濾器第十頁，共六十四頁，2022年，8月28日（一）粘性填料(濾料)過濾器1、結構：填料：金屬網格、玻璃絲(直徑約為20um)、金屬絲等。結構：在填料上浸涂粘性油。它由十幾層浸油的波形金屬網格疊配而成，按空氣流動方向的層次，網格孔徑逐漸縮小。2、過濾機理：塵粒的慣性和粘住效應。當含塵空氣流經填料時，沿填料的空隙通道進行多次曲折運動，塵粒在慣性力作用下，偏離氣流方向，并碰到粘性油上被粘住，即被捕獲。第十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日（二）干式纖維過濾器1、結構：填料：玻璃纖維、合成纖維、石棉纖維以及由這些纖維制成的濾紙或濾布。結構：由細微的纖維緊密錯綜排列，形成一個具有無數(shù)網眼的稠密的過濾層。2、過濾機理（1）攔截（接觸阻留)（2）慣性(或稱撞擊)（3）擴散（4）重力（5）靜電第十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日纖維過濾器的濾塵機理第十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日（三）靜電過濾器空調凈化工程中使用的靜電過濾器，通常采用二區(qū)式電場結構：第一區(qū)為電離區(qū)(使塵粒荷電)；第二區(qū)為集塵區(qū)(使塵粒沉積)。靜電過濾器的集塵原理如下圖所示：第十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日圖6-3靜電過濾器的凈化過程原理圖第十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日二、空氣過濾器的主要性能指標空氣過濾器的主要性能指標效率阻力容塵量過濾器面速和濾速第十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日過濾效率：在額定風量下，過濾器捕獲的灰塵量與過濾器前進入過濾器的灰塵量之比的百分數(shù)，即過濾器前后空氣含塵濃度之差與過濾器前后空氣含塵濃度之比的百分數(shù)。定義定義式式中V為通過過濾器的風量；C1、C2分別為過濾器前、后的空氣含塵濃度。第十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日當空氣含塵濃度分別以質量濃度、計數(shù)濃度和粒徑顆粒濃度表示時，則所得的效率相應為質量效率、計數(shù)效率和粒徑分組計數(shù)效率。計數(shù)效率與各粒徑分組計數(shù)效率的關系為：式中η1，η2…ηn為各粒徑分組計數(shù)效率，以小數(shù)表示；n1,n2…nn為各粒徑組塵粒數(shù)占總塵粒數(shù)的比例，以小數(shù)表示。第十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日過濾器串聯(lián)時：C1C3C2第一道過濾第二道過濾η1η2N個過濾器串聯(lián)時：第十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日（二）過濾器阻力過濾器的阻力包括濾料阻力和結構阻力式中ΔH為過濾器阻力（即壓力降），Pa；u為過濾器面風速，m/s.A項表示濾料的阻力，B項反映纖維層結構特性阻力。A、B均為實驗系數(shù)，n為實驗指數(shù)。第二十頁，共六十四頁，2022年，8月28日過濾器容塵量：當過濾器的阻力達到終阻力，過濾器所容納的塵粒質量。定義過濾器面速：過濾器迎風斷面通過氣流的速度。過濾器濾速：濾料面積上氣流通過的速度。定義定義第二十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日面速是指過濾器迎風斷面通過氣流的速度u，一般以m/s表示，即：式中Q為風量，F(xiàn)為過濾器斷面積（即迎風面積）.第二十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日濾速是指濾料面積上氣流通過的速度v，一般以cm/s或L/(cm2.min)表示，即：式中，f為濾料凈面積（即出去粘結等占去的面積）。第二十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日三、空氣過濾器的分類和效率檢測空氣過濾器粗效（又稱初效）過濾器中效過濾器亞高效過濾器0.3um級高效過濾器0.1um級高效過濾器第二十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日常用的效率檢測方法質量法塵源為大氣塵或人工塵比色法塵源為大氣塵或人工塵鈉焰法塵緣為氯化鈉固體塵油霧法塵緣為透平油液態(tài)霧粒子計數(shù)器計數(shù)法塵源為大氣塵或人工塵0.1um級高效過濾器的效率檢測第二十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日0.1um級高效過濾器激光粒子計數(shù)器計數(shù)法電子顯微鏡法凝結核計數(shù)器法靜電式氣溶膠粒分析器法第二十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日四、空調工程常用過濾器（一）粗效過濾器材料：易于清洗和更換的粗、中孔泡沫塑料或其它濾料過濾對象：新風過濾，塵粒>10μm阻力：≤30Pa計數(shù)效率(對于0.3μm的粉塵):<20%第二十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日尼龍網空氣過濾器金屬孔網過濾器第二十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日第二十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日1）塊狀過濾器（即平板狀）:金屬網格浸油過濾器、干式玻璃纖維填充式過濾器第三十頁，共六十四頁，2022年，8月28日2）YP型抽屜式泡沫過濾器過濾效率和額定風量比板式高第三十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日3）M1型袋式泡沫塑料過濾器：

過濾效率和額定風量比板式高

第三十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日4）自動卷繞式空氣過濾器采用合成纖維制成的氈狀濾料，并裝置在能自動卷繞的機構上，當濾料積塵到一定程度后，卷繞機構在濾料前后空氣壓差的控制下，使濾料自上而下地移動，當一卷濾料用完后，再更換新的。合成纖維濾材第三十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日5）自動清洗浸油過濾器金屬過濾網板由傳動機構帶動，慢速移動，沾塵后在油槽內自行清洗，因此能連續(xù)工作。第三十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日（二）中效過濾器材料：中、細孔泡沫塑料或其它纖維濾料過濾對象：新風和回風過濾，延長高效過濾器的使用期限，塵粒1~10μm阻力：≤100Pa計數(shù)效率(對于0.3μm的粉塵):20~90%第三十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日袋式中效過濾器中效過濾器第三十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日常用的中效過濾器M—1、2、3型泡沫塑料過濾器YB型玻璃纖維過濾器結構形式：抽屜式或袋式效率：范圍很寬。右圖表示纖維濾料中效過濾器用鈉餡法測得的性能曲線

效率00.10.2濾速（m/s)阻力100200阻力（Pa)50100效率（100%）第三十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日(三）高效過濾器包括亞高效0．3um級和0．1um級高效過濾器亞高效過濾器：過濾對象：塵粒<5μm靜電過濾器屬于該類阻力：≤150Pa計數(shù)效率(對于0.3μm的粉塵):90-99.9%高效過濾器過濾對象：塵粒<1μm阻力：≤250Pa計數(shù)效率(對于0.3μm的粉塵):>99.97%第三十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日組合式高效空氣過濾器有隔板高效空氣過濾器第三十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日高效過濾器外形1—濾紙；2—分隔片；3—密封膠；4—木外框無分隔片多折式過濾器1—濾料；2—貼線第四十頁，共六十四頁，2022年，8月28日第四十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日（四）其它過濾器1.靜電過濾器結構：由電過濾器、高壓發(fā)生器、控制盒以及清洗用水等組成。性質：中效或亞高效過濾器，可以過濾掉10um以下的大部分塵粒。特點：空氣阻力低，以及積塵后阻力變化小等，一般僅作為中間過濾器使用。第四十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日(2)．濕過濾匣式凈化箱結構：過濾匣內裝有玻璃絲(直徑為200um)，上面用噴嘴噴淋水，例如噴水式玻璃絲過濾器。特點：除去空氣中一般塵粒；除去可溶于水的有害氣體(例如亞硫酸氣體)；與空氣的熱濕處理相結合；在環(huán)境污染嚴重的地方，處理新風。第四十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日（五)空氣過濾器的選擇和應用1、多種因素：工藝對室內潔凈度的要求室外空氣含塵濃度系統(tǒng)阻力維護管理以及一次投資等各種因素第四十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日2、過濾器的應用1）0.3um過濾器可用來凈化含有放射性塵粒的空氣，用于要求無菌的生物潔凈室中。2）0.1um的過濾器用于對于大于0.1um的塵粒有高潔凈度要求的場合。3）中效過濾器應設置在系統(tǒng)的正壓段，以避免污染空氣漏入系統(tǒng)。4）高效過濾器應設置在系統(tǒng)的末端(即送風口處)，以防止管道對潔凈空氣的再污染。第四十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日5）各種空氣過濾器一般均按額定風量或低于額定風量選用。若按低于額定風量選用，必然會增加所需要的過濾器的數(shù)量，雖然一次投資會有所增加，但在運行過程中，可增長過濾器的清洗和更換周期和減小系統(tǒng)阻力的增長速率，從而有利于系統(tǒng)風量的穩(wěn)定。6）在同一潔凈室內，設置阻力和效率相近的高效過濾器。第四十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日濕過濾匣式凈化箱第四十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日第四節(jié)凈化空調系統(tǒng)凈化空調系數(shù)是指要求空調房間內空氣潔凈度達到一定級別的空調系統(tǒng)。與一般空調系統(tǒng)的設計相比，有下述幾方面的特點。一、氣流組織和通風量為避免或減少塵粒對工藝過程的污染，潔凈室內的氣流組織一般遵循下列原則：第四十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日（1)盡量防止塵粒的二次飛揚，以減少塵粒對工藝過程的污染機會；（2）盡量減少渦流，以避免將工作區(qū)以外的塵粒帶入工作區(qū)；（3）工作區(qū)的氣流速度應滿足空氣潔凈度和人體健康的要求，并應使工作區(qū)氣流流向單一。第四十九頁，共六十四頁，2022年，8月28日目前潔凈室采用的氣流組織型式，主要有亂流和平行流（層流）兩類。（一）亂流型式亂流型式主要是利用潔凈空氣對塵粒的稀釋作用，使室內的塵粒均勻擴散而被“沖淡”。亂流型式的潔凈室構造簡單、施工方便、投資和運行費用較小，因而應用得廣泛。第五十頁，共六十四頁，2022年，8月28日亂流潔凈室高效過濾器第五十一頁，共六十四頁，2022年，8月28日（二）平行流（層流)型式平行流的主要特點是在潔凈室頂棚或送風側墻上布滿高效過濾器，所以送入房間的氣流充滿整個潔凈室斷面，并且從出風口到回風口，氣流的斷面幾乎不變，即流線幾乎平行，沒有渦流。平行流型式的潔凈室構造復雜、施工麻煩、投資和運行費用較高，只有在十分必要時才采用。第五十二頁，共六十四頁，2022年，8月28日（a)垂直平行流(b)水平平行流格柵地板頂棚滿布高效過濾器靜壓箱高效過濾器第五十三頁，共六十四頁，2022年，8月28日二、潔凈室的正壓控制潔凈室外空氣的滲入是污染潔凈室的原因之一。為防止周圍空氣的滲入，潔凈室內必須保持一定的正壓。潔凈室的正壓是通過使室內的送風量大于回風量和排風量之和來達到的。正壓值越高，雖然有利于防止?jié)崈羰彝獾目諝鉂B入，但同時會因所需室外新風量的增加，而縮短高效過濾器的使用壽命，并且還會使房間門開啟困難，因此一般室內保持10~20Pa的正壓值。第五十四頁，共六十四頁，2022年，8月28日為使室內正壓值維持在規(guī)定值，常用的措施有：（1）回風口裝空氣阻尼層（材料有泡沫塑料、尼龍布等）；（2）潔凈室下風側墻上安裝余壓閥；（3)安裝差壓式電動風量調節(jié)閥。第五十五頁，共六十四頁，2022年，8月28日三、新風量的確定潔凈室內應保證供有一定的新風量，其數(shù)值應取下列風量中的最大值：1.亂流潔凈室總送風量的10%，平行流潔凈室總送風量的2%；2.補償室內排風和保持室內正壓值所需的新風量；3.保證室內每人每小時的新風量不小于40立方米。第五十六頁，共六十四頁，2022年，8月28日四、綜合要求凈化空調工程除采用凈化空調措施外，還應綜合考慮其它的一些因素。例如總圖設計的合理性；工藝布置的合理性；建筑設計的合理性；人員和物料的凈化措施以及在條件允許時，盡可能采用局部凈化措施等。五、潔凈室含塵濃度計算潔凈室含塵濃度的計算是應用室內灰塵量平衡的概念進行的。含塵濃度均以計數(shù)濃度計。第五十七頁，共六十四頁，2022年，8月28日第五節(jié)空氣的滅菌、除臭與離子化一、空氣的滅菌對于有無菌要求和常被細菌污染的房間，有必要對空氣進行滅菌處理。滅菌的方法主要有以下幾種。（一）過濾法（二)消毒滅菌法1.加熱（干熱）消毒法2.噴藥法3.紫外線滅菌法第五十八頁，共六十四頁，2022年，8月28日二、空氣的除臭空氣調節(jié)中最為有效的除臭方法有通風法、洗滌法和吸附法。（一）通風法以無臭味空氣送入室內來