過濾知識培訓基礎

過濾知識交流空氣過濾常識東風過濾當前第1頁\共有67頁\編于星期五\15點目錄

我們周圍的空氣

空氣過濾理論

空氣過濾器的應用及經濟性空氣過濾器的測試及分類東風過濾當前第2頁\共有67頁\編于星期五\15點空氣過濾器工程機械用空氣過濾器，主要形式為：圓柱形；通風用空氣過濾器，主要形式為：板框式，袋式；空氣凈化處理空氣過濾器，主要形式為：箱式，濾材形式一般為有隔板和無隔板兩種除塵用空氣過濾器，嚴格的說，除塵使空氣過濾器的一個遠方親戚，它的使用環(huán)境與其它空氣過濾器適用環(huán)境有著很大的區(qū)別，灰塵濃度高于正常環(huán)境幾十幾百甚至上千倍！東風過濾當前第3頁\共有67頁\編于星期五\15點潔凈的空氣非常重要！

我們每天大約：吃1Kg的食物喝2Kg的水

但要呼吸24Kg的空氣！東風過濾當前第4頁\共有67頁\編于星期五\15點空氣組成其它氣體-氦、氖等惰性氣體-水蒸氣-SO2、NH3、TVOC等有害氣體大氣塵（氣溶膠）-火山灰-海鹽粒子-灰塵-沙土-花粉-細菌、病毒等

東風過濾當前第5頁\共有67頁\編于星期五\15點氣體運動方式氣體以分子狀態(tài)存在它們做無規(guī)則的運動——布朗運動氣流方向東風過濾當前第6頁\共有67頁\編于星期五\15點大氣塵空氣動力學直徑：0.001~100μm包括:纖維、固態(tài)粉塵、液滴、花粉等又稱“總懸浮塵”評價室外大氣環(huán)境等級的指標之一東風過濾當前第7頁\共有67頁\編于星期五\15點大氣塵的來源

粉塵、纖維煙、霧生物粒子（花粉、細菌、病毒）自然來源土壤風化火山噴發(fā)海水噴沫森林火災植物花粉人為來源工業(yè)生產排氣、燃燒汽車、飛機等尾氣核試驗東風過濾當前第8頁\共有67頁\編于星期五\15點大小不同-運動方式不同＜0.1μm擴散運動0.1-1.0μm1-10μm＞10μm

東風過濾當前第9頁\共有67頁\編于星期五\15點大氣塵分類空氣動力學直徑＜10μm的灰塵：從個數(shù)上說，占總懸浮灰塵的絕大多數(shù)；最易被人體吸收，對人危害最大；被稱為“可吸入塵”，又稱“飄塵”；評價室內空氣質量指標之一；空氣動力學直徑＞10μm的灰塵成為“降塵”東風過濾當前第10頁\共有67頁\編于星期五\15點大氣塵的累計粒徑分布1000204060800.1101小于某一粒徑的百分比%99.9%＜1μm0.01%＞1μm重量占70%粒徑μm東風過濾當前第11頁\共有67頁\編于星期五\15點大氣塵的粒徑分布

粒徑小于1μm的灰塵：占灰塵總數(shù)量的99.9%只占灰塵總重量的30%！東風過濾當前第12頁\共有67頁\編于星期五\15點1μm有多大？數(shù)值上：1μm=1/1，000，000m現(xiàn)實生活中：

頭發(fā)為：150μm花粉為：10μm灰塵：0.5μm病毒、細菌：0.2μm東風過濾當前第13頁\共有67頁\編于星期五\15點灰塵的多種特性灰塵的運動行為與其形狀、大小、比重有關。灰塵的形狀、大小、比重等特性影響其各種測量結果。絕大多數(shù)灰塵并非球形，根據(jù)不同的測量方法，灰塵有多種當量直徑。東風過濾當前第14頁\共有67頁\編于星期五\15點那些灰塵粒子小于1μm？

油煙香煙煙霧金屬塵粒碳黑病毒和某些細菌東風過濾當前第15頁\共有67頁\編于星期五\15點大氣塵濃度和分布

大氣塵濃度和分布變化：季節(jié)時辰海拔高度風向/濕度綠化沿海/內地城市/鄉(xiāng)村有時，很低的灰塵濃度也會引起嚴重問題！東風過濾當前第16頁\共有67頁\編于星期五\15點不同大氣塵濃度數(shù)量級

潔凈室1個/升北極10，000個/升海洋上空100，000個/升鄉(xiāng)村100萬個/升城鎮(zhèn)1億個/升公路上10億個/升香煙煙霧1000億個/升東風過濾當前第17頁\共有67頁\編于星期五\15點灰塵的危害人的健康日益關注的“建筑綜合癥”，室內空氣品質過敏呼吸道疾病癌癥攜帶細菌，病毒，感染通風空調系統(tǒng)本身運行效率下降風機，熱交換器，傳感器，閥門，風道等影響建筑美觀-裝飾退色、風口黑漬降低產品成品率半導體，集成電路，液晶，彩管等電子產品精密機械，膠卷，精細化工制藥，生物工程東風過濾當前第18頁\共有67頁\編于星期五\15點灰塵的危害空壓機舉例為什么需要干凈的空氣？

在壓縮空氣系統(tǒng)中，干凈的空氣對系統(tǒng)的安全有效運行是非常重要的。諸如潤滑劑、灰塵、銹蝕、水和水氣等雜質的進入，都會危害系統(tǒng)，從而增加運行和維修費用，降低系統(tǒng)效率。保護空氣系統(tǒng)

防止雜質進入空氣管道的最佳方法是對空氣中的任何固體、液態(tài)水和潤滑劑進行過濾。東風過濾當前第19頁\共有67頁\編于星期五\15點灰塵的危害空壓機舉例固體

灰塵、雜垢和花粉都會進入壓縮機進氣口。典型的城市空氣中每立方米含量超過一億四千一百萬個灰塵粒。經過壓縮，這些塵粒的濃度將增至九倍！水汽

由于空氣濕度的存在，在壓縮過程中空氣被加熱，而在輸送過程中又被冷卻下來，這時空氣中的水汽就會被冷凝成液態(tài)水。冷凝水就會引起管路的銹蝕，在較低的溫度下也會凍結成冰，造成管道堵塞。東風過濾當前第20頁\共有67頁\編于星期五\15點灰塵的危害空壓機舉例油和潤滑劑

油和潤滑劑是空氣壓縮機的主要雜質。它們以液體、懸浮體（霧態(tài)）和氣體（汽態(tài)）等形式進入氣流。當它們同水份和固體雜質混合后，就會帶來許多麻煩，造成儀表失常、損壞和工具堵塞等，進而帶來更多的經濟損失。東風過濾當前第21頁\共有67頁\編于星期五\15點小結-我們周圍的空氣空氣中包括有害氣體和灰塵大氣塵粒徑范圍：0.01-100μm總數(shù)99.9%的灰塵小于1μm大于1μm的灰塵重量占了總重量的70%灰塵粒徑不同，運動方式不同不同的地區(qū)和環(huán)境，灰塵濃度相差很大灰塵的危害是廣泛的東風過濾當前第22頁\共有67頁\編于星期五\15點空氣過濾理論灰塵過濾器吸附型過濾器（活性炭）東風過濾當前第23頁\共有67頁\編于星期五\15點灰塵過濾器過濾機理效應過濾效率阻力使用壽命容塵量東風過濾當前第24頁\共有67頁\編于星期五\15點過濾機理效應擴散效應攔截效應慣性效應篩效應靜電效應東風過濾當前第25頁\共有67頁\編于星期五\15點1、擴散效應

小于1μm的灰塵粒子不隨氣流運動，而是因空氣分子的撞擊做無規(guī)則運動，稱為“布朗擴散運動”。如果撞在過濾器的纖維上就被捕獲。粒子越小，擴散運動越劇烈，撞擊纖維的機會越多，過濾效果越好。氣流速度纖維直徑纖維數(shù)量東風過濾當前第26頁\共有67頁\編于星期五\15點2、攔截效應

氣流速度纖維直徑纖維數(shù)量小而輕的灰塵粒子隨氣流而運動，當繞過纖維時，離纖維表面太近的灰塵就會被攔截下來。東風過濾當前第27頁\共有67頁\編于星期五\15點3、慣性效應

氣流速度纖維直徑纖維數(shù)量較大的灰塵粒子在氣流中作擴散運動。當氣流繞過纖維時，慣性大的粒子來不及繞過而直接撞到纖維上?；覊m越大，慣性力越強，撞擊纖維的可能性越大，過濾效果越好。東風過濾當前第28頁\共有67頁\編于星期五\15點4、篩效應

纖維直徑纖維數(shù)量氣流速度灰塵直徑如果大于纖維之間的間隙，就會被攔住。一般來說，灰塵直徑遠小于纖維間隙，也就是說，篩效應很少發(fā)生。東風過濾當前第29頁\共有67頁\編于星期五\15點機械過濾總效應

0.1110最易穿透粒徑點粒徑μm%806040200100總效應攔截擴散篩效應慣性東風過濾當前第30頁\共有67頁\編于星期五\15點5、靜電效應

氣流速度纖維直徑纖維數(shù)量灰塵越小，效果越好東風過濾當前第31頁\共有67頁\編于星期五\15點靜電的影響

相同過濾效率的濾材在相同電鏡放大倍數(shù)下的照片比較：玻纖濾料化纖濾料東風過濾當前第32頁\共有67頁\編于星期五\15點兩種同等效率的過濾器在城市

大氣環(huán)境中的實際測試結果兩種過濾效率的出廠標定效率相同：東風過濾當前第33頁\共有67頁\編于星期五\15點5、靜電效應

采用帶有靜電的化纖過濾材料，可以提高初始效率。一般來說，濾料的靜電是生產過程中自然產生的。就目前技術而言，很難使濾料長期保持靜電，在實際應用時，靜電很快消失。只要采用纖維數(shù)量少、纖維直徑粗的濾料，就無法得到與玻纖濾料過濾器同樣的長期的穩(wěn)定效率。東風過濾當前第34頁\共有67頁\編于星期五\15點濾料-效率

要使過濾器對小灰塵粒子效率高，須具備：

穿過濾料的風速低=所用濾料面積大濾料中含有數(shù)量多的細纖維帶有靜電（一般只有新過濾器帶有靜電）東風過濾當前第35頁\共有67頁\編于星期五\15點濾料-效率使用后的過濾器-濾料中含有粗細不等的纖維-濾料中的細纖維起主要過濾作用-纖維間隙遠比要過濾的灰塵大-過濾器時深層過濾東風過濾當前第36頁\共有67頁\編于星期五\15點過濾器阻力阻力的單位有Pa、毫米水柱（mmH

2O）、英寸水柱（inchWG），它取決于：

使用風量過濾材料（現(xiàn)為粗細、數(shù)量、厚度、蓬松度等）過濾器結構（濾袋或褶的形狀、迎風面結構等）東風過濾當前第37頁\共有67頁\編于星期五\15點濾料-阻力

要想過濾器阻力低，濾料必須：

蓬松度好面積大穿過濾料的風速低蓬松度差蓬松度好東風過濾當前第38頁\共有67頁\編于星期五\15點濾料-阻力

同樣效率的濾料，纖維細的阻力較低。一般來說，效率較高的過濾器阻力也較大。選用優(yōu)質濾料（蓬松度、纖維直徑、數(shù)量）東風過濾當前第39頁\共有67頁\編于星期五\15點過濾器結構-阻力過濾器的濾材結構對比：袋式結構紙質濾材形狀理想結構易被吹破得不到充分利用東風過濾當前第40頁\共有67頁\編于星期五\15點使用壽命過濾器積灰，阻力增加，當阻力增大到某一規(guī)定阻力值時，過濾器報廢。在這之前的使用時間稱為“使用壽命”

理論上，使用壽命取決于：新過濾器的阻力（初阻力低，壽命長）過濾材料（蓬松的濾料能容納更多的灰塵）濾料面積-指的是有效過濾面積（給結構有關）空氣含塵濃度東風過濾當前第41頁\共有67頁\編于星期五\15點濾料-使用壽命蓬松的濾料比密實的濾料能容納的灰塵多，因此使用壽命長。濾料中的少量的粗纖維就是為了提高蓬松度和強度。東風過濾當前第42頁\共有67頁\編于星期五\15點濾料面積-使用壽命

Pa3002501500100200200060004000501000080009.4m26.3m2h東風過濾當前第43頁\共有67頁\編于星期五\15點濾料面積-使用壽命對空氣過濾器：

濾料面積增加50%使用壽命增加近100%！東風過濾當前第44頁\共有67頁\編于星期五\15點容塵量容塵量的定義：

過濾器阻力達到規(guī)定值時，對人工塵的捕集量。但經常被誤用！

使用容塵量或人工塵計重效率來計算實際使用壽命。東風過濾當前第45頁\共有67頁\編于星期五\15點人工塵-大氣塵

人工塵的濃度遠比大氣塵的高（幾百倍）人工塵中的大粒子比大氣塵中的多。人工塵與大氣塵的成分不同。

因此：實驗室中的人工塵容塵量不同于實際使用中的容塵量。東風過濾當前第46頁\共有67頁\編于星期五\15點過濾器對人工塵和大氣塵的

容塵量對比

過濾器類型效率等級人工塵g/m2大氣塵g/m2人工塵/大氣塵卷簾式過濾器G3化纖袋式過濾器玻纖袋式過濾器玻纖袋式過濾器玻纖袋式過濾器玻纖濾紙無隔板過濾器G4F5F7F8H1089.3632.61.76130.2744.21.461116.3502.3372.1576.83.401879.12344.21703.3893.03.155.051.55東風過濾當前第47頁\共有67頁\編于星期五\15點人工塵和大氣塵容塵量

人工塵和大氣塵容塵量無關。與化纖無紡布過濾器相比，玻纖袋式過濾器的纖維較細而密。濃度高的粗人工塵在濾料表面積聚的快，而濃度低的細大氣塵容易進入濾料內部，因此大氣塵比人工塵的容塵量更大。濾紙型過濾器的濾料又密又薄，人工塵和大氣塵的容塵量相差不大。在評價過濾器時，依據(jù)人工塵和大氣塵容塵量有時得出不一致的結果。因此，實驗室測得的人工塵容塵量沒有多大實際意義。人工塵容塵量只在同等條件下才有一定的可比性。大氣塵容塵量可以正確地評價過濾器的性能，但目前很少采用。東風過濾當前第48頁\共有67頁\編于星期五\15點過濾器效率效果以室外大氣塵濃度為0.1mg/m3（相當于空氣質量預報中的良級，風量為100000m3/h，假設風機連續(xù)運行一年，則為8760小時，共有灰塵87.6kg！

東風過濾當前第49頁\共有67頁\編于星期五\15點灰塵過濾器小結

幾種不同的過濾效應同時起作用。過濾器效率隨粒徑不同而變化，效率最低點稱為MPPS（最易穿透粒徑），它隨材料的種類、過濾風速而變化。好的過濾器：纖維細、膨松、濾料面積大。容塵量不足以正確客觀地評價過濾器的實際使用性能。東風過濾當前第50頁\共有67頁\編于星期五\15點吸附型過濾器吸附型過濾器東風過濾當前第51頁\共有67頁\編于星期五\15點多種吸附材料

活性炭活性氧化鋁硅膠沸石“光觸媒”（納米級TiO2）

在空氣凈化行業(yè)，目前最常用的是活性炭。東風過濾當前第52頁\共有67頁\編于星期五\15點為什么選擇活性炭過濾器去除空氣中的氣體污染物！東風過濾當前第53頁\共有67頁\編于星期五\15點室內氣體污染源

體臭（人、動物）抽煙建筑裝飾材料室內辦公和生活設備生產工藝過程室外空氣（汽車、燃燒、工業(yè)排放等）通風及空調設備東風過濾當前第54頁\共有67頁\編于星期五\15點什么是活性炭？

用有機含碳材料炭化、活化而成。發(fā)達的孔隙結構，絕大部分孔徑小于500A（1A=10-10m）表面積很大，可達2000m2/g。

也就是說，1克活性炭的內孔表面積相當于半個足球場的面積！

東風過濾當前第55頁\共有67頁\編于星期五\15點活性炭種類

顆?；钚蕴坷w維活性炭大孔過濾孔微孔微孔東風過濾當前第56頁\共有67頁\編于星期五\15點活性炭有哪些材料制成？

物理吸附纖維活性炭

-椰殼-粘膠纖維-煤-聚丙烯腈纖維-木炭-酚醛樹脂纖維-木材-瀝青-骨頭東風過濾當前第57頁\共有67頁\編于星期五\15點兩種吸附方式物理吸附-吸附力是分子間的范德華引力-不發(fā)生化學反應-可以脫附后再利用化學吸附-吸附力是化學鍵-發(fā)生化學反應-不能脫附再利用東風過濾當前第58頁\共有67頁\編于星期五\15點物理吸附的普遍性物理吸附幾乎可以吸附任何氣體。但對不同種類氣體，吸附效果不同。一般來說：分子量大的氣體易被吸附沸點高的氣體易被吸附非極性分子比極性分子易被吸附有機氣體比無機氣體易被吸附東風過濾當前第59頁\共有67頁\編于星期五\15點化學吸附的強選擇性有時對活性炭進行化學浸漬處理，以增加其對某種或某幾種氣體的吸附能力，這時發(fā)生的吸附稱為化學吸附。這種活性炭稱為浸漬活性炭。不經化學浸漬處理的活性炭