影响纤维过滤器效率的因素

影响纤维过滤器效率的因素

过滤效率是指在额定风量下，过德器前后空气中含尘浓度之差与过滤器前空气含尘浓度的比值。过滤效率是空气过滤器最重要的指标之一。影响纤维过滤器过滤效率的因素很多，主要有微粒尺寸、纤维尺寸、过滤速度等。

微粒尺寸的影响

当过滤器过速多分散性微粒时，几种过滤机理共同作用。粒径较小的微粒由于扩散作周师先在纤维上沉积，粒径由小到大，扩散作用逐渐减弱。粒径较大的微粒则在拦截和惯性作用下沉积，粒径由小到大，拦截和惯性作用逐渐增加。这样，与微粒粒径有关的效率曲线就有一个最低点，在这个粒径下的总效率最低，这个粒径称为最低效率粒径，也称为最大透过粒径。许多实验证明，对不同性质的微粒、不同的纤维滤层、不同的过滤速度，最低效率粒径是变化的，大多数情况下，最低效率粒径为0. 1~0.4μm。

微粒种类的影响

即使微粒尺寸相同，但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微粒效率要高。不过随着过滤速度的增加，这种相态对效率的影响将逐渐减小。

微粒形状的影响

通常被过滤空气中的微粒其形状是不规则的，而进行过滤器效率实验或进行理论计算时常常采用球形微粒，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，所以实际中不规则微粒与纤维接触的几率要大，沉积的几率也随之增大。因此实际过滤效率会略高于实验或计算值。

纤维尺寸和断面形状的影响

较小的纤维直径具有较高的捕集效率，当纤维直径减小时，捕集效率会相应增高。所以在选择过滤器滤料时，力求采用较细的纤维。当然纤维越细，气流通过过滤器的阻力就越大，这是需要慎重考虑的。

通常认为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。

过滤速度的影响

前一叙述，纤维过滤器的过滤机理有拦截效应、惯性效应、扩散效应等。空气流速或过滤速度的变化对这些效应都有影响。一般认为:

(1)随着滤速增加，扩散效应下降。

(2)随着滤速增加，惯性效应上升。

(3)随着滤速增加，拦截效应上升。

由于过滤器的过滤过程是几种过滤机理的共同作用结果，当空气中的微粒是多分散性组成成分时，不同粒径的微粒随空气流速的变化，其过滤效率是要总的过滤效应先是下降，滤效率是各种过滤机理效率的综合。一般认为，随着滤速增加，总的过滤效应先下降，然后上升

每一种过滤器都具有一-个最低效率的滤速。当风速增加，阻力就随气流穿过滤材的的使用寿命以终阻力为依据，则使用寿命就短。目前，对于高效过滤器，速度一般在0.01~0.04m/s,在这个范围，过滤器的阻力与过滤)风量呈正比关系。对于空气处理机组中的一般用过滤器，实用滤速取0. 13~-1.0m/s,阻力与风量不再是线性天示，而是一条上扬的弧线。

纤维填充率的影响

当增大纤维填充率以后，纤维层的密实度随之增大，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，不过总效率仍然会提高。

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，一般不采用。

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，气体黏性变大，从而使依靠重力效应和情贯性效应的大微粒的沉积效率降低了，同时也提高了过滤阻力。

气流湿度的影响

被过滤的气流湿度增加以后，使空气的静电效应消失，布朗运动减弱。使微粒容易被气流夹带而穿透过滤层，从而降低了效率。

有人做过以下实验:

(1)用苯酚糠醛树脂黏结的玻璃纤维滤纸进行过滤细菌，发现细菌对未经干燥的过滤器滤纸穿透深度，比干燥滤纸的穿透深度深。

(2)用饱和水蒸气通过玻璃纤维滤纸的过滤器时，蒸汽中夹带的铁锈可穿透数层滤纸，而通过干燥空气时，仅在过滤器表面上发现铁锈。

这两个实验说明了上述结论的正确性。

气流压力的影响

被过滤气流压力的降低，将使气体密度减小，空气分子自由行程变大，从而使扩散系数和惯性系数增大。所以扩散效率、惯性效率都有所增加。而对拦戴效率影响不大。

在温度和压力同时增加时，由于压力的增加比温度的增加给予黏性的影响大得多，所以惯性效率下降。

容尘量的影响

用开用南好制的体物多，过德器的容尘量不断增加，通常过浦牧亭随着容尘业的增加而增加。但是纤维滤层增多的容尘量也有阻碍作用，使得过滤器阻力增大。

过滤器容尘后的效率虽然提高了，但研究它更多地限于理论上的意义，在实际应用中为安全起见一定容尘量时的效率为准。