空气洁净技术 第三章对微粒的过滤机理 在一个纤维过滤器内,微粒被捕集可能由于所有机理的作用,也可能由于一种或几种机 理的作用。这要根据微粒的尺寸、密度、纤维粗细、纤维层的填充率、气流速度等条件决定。 3-3影响过滤器效率的因素 影响纤维过滤器的效率有很多因素,主要有以下几种: l微粒尺寸的影响 当过滤器过滤多分散的微粒时,在几种过滤机理作用下,比较小的微粒由于扩散作用而 先在纤维上沉积,所以当粒径由小到大时,扩散效率逐渐减弱。比较大的微粒则在拦截和惯 性作用下沉积,所以当粒径由小到大时,拦截和惯性效率逐渐增加。 2微粒种类的影响 即使微粒尺寸相同,处于不同相态的微粒对过滤效率也有不同的影响。有关实验研究表 明,过滤固态微粒比过滤液态效率要髙。随着滤速的增加,这种相态对效率的影响将逐渐减 3微粒形状的影响 进行过滤器效率实验时的某些尘源的微粒都是球形的,球形微粒与纤维接触时,接触表 面比起不规则形状的微粒来要小,因而不规则微粒与纤维接触的几率就大,沉积的几率也随 之增大。实际上被过滤的空气中的微粒是不规则的,所以实际过滤效率高于计算和实验值。 4纤维粗细和断面形状的影响 对于前面讲到的所有过滤机理,当纤维径减小时,捕集效率都增高。所以在选择高效过 滤器滤材时,力求采用最细的纤维。当然纤维细了,过滤器的阻力就要相应增加。 纤维断面形状对过滤效率的影响不大,有关研究人员虽然对此提出了效率的形状修正 但由于计算复杂,一般予以忽略。 5过滤速度的影响 般认为 ①随着滤速增加,扩散效率下降。 ②随着滤速增加,惯性效率上升。 ③随着滤速增加,拦截效率上升。 ④随着滤速增加,总效率先是下降,然后上升 6纤维填充率的影响 当纤维填充率提髙以后,纤维层密实了,惯性效率和拦截效率都要提髙。而此时纤维间 的流速更快了,所以扩散效率反而降低,不过总效率仍然提高了 但特别指出,此时阻力的增加比总效率的提高要快得多,所以通过提高纤维填充率a来 提高效率并不是好办法。 7气流温度的影响 被过滤的气流温度升高,使微粒的扩散系数提髙,这就使亚微米微粒的扩散效率提高了 可温度升高后,气体粘性变大,从而使依靠重力效应和惯性效应的大微粒的沉积效率降低了空气洁净技术 第三章 对微粒的过滤机理 ３ 略。 在一个纤维过滤器内，微粒被捕集可能由于所有机理的作用，也可能由于一种或几种机 理的作用。这要根据微粒的尺寸、密度、纤维粗细、纤维层的填充率、气流速度等条件决定。 3—3 影响过滤器效率的因素 影响纤维过滤器的效率有很多因素，主要有以下几种： 1.微粒尺寸的影响 当过滤器过滤多分散的微粒时，在几种过滤机理作用下，比较小的微粒由于扩散作用而 先在纤维上沉积，所以当粒径由小到大时，扩散效率逐渐减弱。比较大的微粒则在拦截和惯 性作用下沉积，所以当粒径由小到大时，拦截和惯性效率逐渐增加。 2.微粒种类的影响 即使微粒尺寸相同，处于不同相态的微粒对过滤效率也有不同的影响。有关实验研究表 明，过滤固态微粒比过滤液态效率要高。随着滤速的增加，这种相态对效率的影响将逐渐减 小。 3.微粒形状的影响 进行过滤器效率实验时的某些尘源的微粒都是球形的，球形微粒与纤维接触时，接触表 面比起不规则形状的微粒来要小，因而不规则微粒与纤维接触的几率就大，沉积的几率也随 之增大。实际上被过滤的空气中的微粒是不规则的，所以实际过滤效率高于计算和实验值。 4.纤维粗细和断面形状的影响 对于前面讲到的所有过滤机理，当纤维径减小时，捕集效率都增高。所以在选择高效过 滤器滤材时，力求采用最细的纤维。当然纤维细了，过滤器的阻力就要相应增加。 纤维断面形状对过滤效率的影响不大，有关研究人员虽然对此提出了效率的形状修正， 但由于计算复杂，一般予以忽略。 5.过滤速度的影响 一般认为： ①随着滤速增加，扩散效率下降。 ②随着滤速增加，惯性效率上升。 ③随着滤速增加，拦截效率上升。 ④随着滤速增加，总效率先是下降，然后上升。 6.纤维填充率的影响 当纤维填充率提高以后，纤维层密实了，惯性效率和拦截效率都要提高。而此时纤维间 的流速更快了，所以扩散效率反而降低，不过总效率仍然提高了。 但特别指出，此时阻力的增加比总效率的提高要快得多，所以通过提高纤维填充率α来 提高效率并不是好办法。 7.气流温度的影响 被过滤的气流温度升高，使微粒的扩散系数提高，这就使亚微米微粒的扩散效率提高了， 可温度升高后，气体粘性变大，从而使依靠重力效应和惯性效应的大微粒的沉积效率降低了