驻极体滤料的空气湿度和静电效应影响机理研究

驻极体滤料越来越广泛的应用于空气净化领域,在防疫期间也起到了重要作用,但其空气湿度和静电效应影响机理研究不足.为此,通过构建亚微米颗粒过滤加载实验系统,研究空气湿度作用下初始状态、浸水处理、去静电处理、老化处理驻极体滤料过滤效率和压降的演变规律.结果表明:空气湿度变化甚至浸水处理不会改变驻极体滤料的初始过滤效率和压降;经去静电处理后驻极体滤料的压降不变,但对于粒径大于20 nm的颗粒,驻极体滤料的初始过滤效率大幅降低;真实环境中使用了5~7个月后的驻极体滤料,其单位面积加载质量和压降增长都较低,但过滤效率出现了显著下降,经去静电处理后过滤效率还会大幅下降,即使用5~7个月后驻极体滤料所带电荷仍未完全消失;加载相同质量颗粒条件下,实验室中加载滤料的过滤效率高于真实环境中加载滤料的过滤效率,这也表明驻极体滤料长时间暴露在真实环境中更易造成电荷衰减.

驻极体复合滤料的容尘性能研究

驻极体滤材因其静电过滤效应具有低初阻、高初效的特点,但在实际使用初期,由于被捕集颗粒物对静电过滤效应的屏蔽影响,往往出现过滤效率衰减现象。考虑到驻极体滤料的静电屏蔽程度直接由容尘质量决定,研究提出将M6、F7及F8玻纤滤料作为迎风面材料分别与中效驻极体滤料复合构造复合滤料,以发挥驻极体滤料高效低阻优势的同时减弱效率衰减,并通过实验探究对比3种驻极体复合滤料的容尘性能。结果显示,3种复合滤料初始性能优越;复合滤料中玻纤滤料可以减弱驻极体滤料效率衰减;玻纤滤料机械效率增长可以一定程度上弥补复合滤料效率衰减,其中F7-驻极体及F8-驻极体复合滤料均不存在效率衰减问题。单独将F7-驻极体复合滤料与F8玻纤滤料的容尘结果进行对比,两者的平均品质因子分别为0.0603和0.0457,说明F7-驻极体复合滤料综合过滤性能已超越F8玻纤滤料。最后,由于F8-驻极体复合滤料中驻极体层容尘质量最小,所以其对复合滤料的效率提升作用最大。研究从纤维滤料容尘性能变化机理角度提出驻极体滤料复合方案,制备出了性能更优的空气过滤材料,也为后续滤料复合研究提供了新的思路。

袋除尘滤料电晕驻极强化研究

通过多针电晕放电的方法对5种典型针刺毡滤料驻极,确定了最佳驻极滤料和驻极参数,研究了驻极滤料的过滤性能与稳定性.结果表明:5种滤料驻极后效率均有不同程度提升,其中聚四氟乙烯(PTFE)覆膜针刺毡提升幅度最大且衰减最小;经15 k V驻极电压、2 cm极间距离、20 min驻极时间处理的PTFE覆膜针刺毡1个月后电荷保持率为62. 22%,对1μm以下粒子过滤效率的降低幅度≤0. 9%.经200℃高温处理后,PTFE覆膜滤料电荷平均保持率为56. 15%,对1μm以下粒子过滤效率的降低幅度≤1. 23%;因此,驻极对PTFE覆膜针刺毡有明显的强化效果.

风机盘管回风口加装驻极体过滤器过滤PM_(2.5)性能分析

针对空调系统末端装置用风机盘管不具备过滤PM_(2.5)功能的问题,在风机盘管回风口加装具有低阻特性的驻极体空气过滤器进行了性能测试分析。以蜡烛燃烧产生的颗粒物作为室内PM_(2.5)的尘源,将3种不同过滤面积的驻极体空气过滤器分别安装在风机盘管回风口,测试了风机盘管在不同风量(额定风量、75%额定风量、50%额定风量)下运行时其对PM_(2.5)过滤性能及在30 min内室内PM_(2.5)浓度衰减率。结果表明:加装驻极体空气过滤器后风机盘管瞬时过滤效率可达到66%以上、在30 min内室内PM_(2.5)的浓度衰减率可以达到54.8%以上;在相同风量下风机盘管的瞬时过滤效率、处理风量随加装过滤器过滤面积增加而提高;以PM_(2.5)浓度衰减率作为指标,可以判断出回风口加装过滤面积为1.88 m2的过滤器净化效果最优,其在不同风量下30 min内PM_(2.5)浓度衰减率分别为87.4%、84.7%和77.3%,且在不同风量下工作时均能在30min内使室内PM_(2.5)浓度达到环境空气质量标准一级日平均浓度限值。

驻极体纤维层捕集颗粒过程的LB-DEM模拟

由于同时具备机械捕获和静电吸附两种除尘机制,驻极体滤料具有更高的过滤效率,在微细颗粒物净化中得到越来越广泛的应用。本文利用格子波尔兹曼耦合离散单元法模拟研究了顺排、叉排、随机排列三种纤维排布方式下清洁和含尘驻极体滤料过滤性能的差异。模拟过程中详细考虑了颗粒和纤维间的粘附碰撞过程。研究结果表明,较普通滤料,驻极体滤料对大尺度中性颗粒捕获能力的促进作用更强;随着颗粒在纤维表面的沉积,驻极体滤料和普通滤料对中性颗粒捕集效率的差异逐步趋小。对于布朗扩散为主的细颗粒,均匀排布(顺排和叉排)时滤料捕集效率较随机排布时更大;而对于惯性和拦截效应为主的较大尺度颗粒,叉排排布时滤料捕集效率较顺排和随机排列大。