第五章 空气过滤器实验研究的理论基础
空气过滤器的制造原理是
空气过滤器的制造原理是
空气过滤器的制造原理概括如下:
一、过滤材料选择
根据过滤精度要求,选择不织布、活性炭或高效空气滤料等材料作为过滤介质。
二、过滤材料成型
将过滤材料制作成型,一般有平板式、罐式、袋式和圆柱式等。
平板式用于平面过滤器,其他型式用于深层过滤器。
三、过滤结构设计
基于流体动力学原理,设计合理的过滤结构,如褶式、波型等。
以取得较大过滤面积,保证气流通畅。
四、框架装配
将型好的过滤芯嵌入或装配于过滤器的框架内,框架提供支撑与固定。
五、密封连接
过滤器的入口和出口要与设备的接口严密连接,用密封材料隔绝气体泄漏。
六、阻力调节
过滤阻力直接影响设备正常工作,需测试过滤器对气流的阻力,调整至适宜范围。
七、结构强化
采用金属丝网、胶条等增强过滤器结构强度,提高抗振动能力。
八、功能测试
组装完成的过滤器要进行功能测试,确保具有良好的过滤效果和气密性。
综上所述,空气过滤器的制作需要根据性能要求选择材料和设计结构,组装时注意密封性,并经过功能测试,以确保过滤效果和使用寿命。
空气过滤器 过滤原理
空气过滤器过滤原理
空气过滤器？啊，那个东西真的太神奇了！你知道吗，每次我
在家觉得空气不对劲时，那玩意都能帮我把问题解决了。
只要打开它，过会儿家里的空气就变得好闻多了。
你问我它是怎么工作的？哈哈，说实话，我也不太懂。
但每次
我看到它从空气中吸走那些灰尘、花粉啥的，我就觉得特别神奇。
就好像有个魔法师在帮我打扫房间一样！
说实话，选对空气过滤器真的很重要。
有些过滤器只能吸点灰尘，有些则能吸走更难闻的气体。
所以，你得根据自己的需求来选。
不然，买了不适合的过滤器，那可就是白花钱了。
别忘了，过滤器也要定期清洁和更换哦！不然，它吸满了灰尘，就不能再帮你过滤空气了。
这就像我们刷牙一样，要定期清洁，才
能保持健康。
总的来说，空气过滤器真的是个好东西。
有了它，家里的空气
都变得清新多了。
所以啊，如果你也觉得家里的空气不对劲，不妨
试试空气过滤器吧！。
空气过滤器的原理
空气过滤器的原理
空气过滤器是一种用于去除空气中杂质和有害物质的装置，它在工业生产、室
内空气净化等领域起着重要作用。
空气过滤器的原理主要包括机械过滤、静电吸附、化学吸附和生物过滤等几种方式。
首先，机械过滤是空气过滤器最基本的原理之一。
它通过一系列的过滤介质，
如纤维布、玻璃纤维、活性炭等，来阻隔空气中的颗粒物和微粒。
这些过滤介质能够有效地捕获空气中的灰尘、花粉、细菌等微小颗粒物，从而提高空气的清洁度。
其次，静电吸附原理也是空气过滤器常用的工作方式之一。
静电吸附是利用静
电场的作用，将空气中的颗粒物吸附在带有电荷的过滤介质上。
这种原理能够有效地去除空气中的静电粉尘、烟雾等有害物质，提高空气的净化效果。
另外，化学吸附是空气过滤器的另一种重要原理。
化学吸附通过过滤介质上的
化学吸附剂，如活性炭、氧化铝等，来吸附空气中的有机气体、异味等有害物质。
这种原理能够有效地去除空气中的有害气体，改善空气的质量。
最后，生物过滤是空气过滤器的一种新型原理。
它利用生物材料，如微生物、
植物等，来吸收和分解空气中的有害物质，从而净化空气。
生物过滤原理具有环保、节能等优点，逐渐受到人们的关注和重视。
总的来说，空气过滤器的原理包括机械过滤、静电吸附、化学吸附和生物过滤
等几种方式。
这些原理通过不同的工作方式，能够有效地去除空气中的杂质和有害物质，提高空气的清洁度和净化效果。
在实际应用中，我们可以根据具体的需要选择合适的空气过滤器，以确保空气质量达到标准要求。
空气滤清器设计开发和测量性能分析
空气滤清器设计开发和测量性能分析随着环境污染日益严重，人们对空气质量的要求也越来越高。
空气滤清器就是一种用于过滤空气中杂质的设备，被广泛应用于各种工业领域和家用电器中。
本文将介绍空气滤清器的设计开发和测量性能分析。
一、空气滤清器的设计开发1.1 空气滤清器的工作原理空气滤清器的工作原理是将空气通过过滤介质，将其中的颗粒物、粉尘、细菌等杂质过滤掉，使空气变得更加清洁。
1.2 空气滤清器的设计要点设计空气滤清器时，需要考虑以下几个要点：（1）过滤介质的选择：过滤介质的选择直接影响到滤清器的过滤效率和寿命。
（2）滤清器的结构设计：结构设计应充分考虑滤清器的性能和使用寿命，并适当加强滤清器的强度和稳定性。
（3）滤清器的材料：材料的选择应考虑到滤清器的使用环境和工作条件，以保证滤清器足够耐用。
1.3 空气滤清器的开发流程空气滤清器的开发流程包括概念设计、方案评估、详细设计、样机制造、性能测试等多个环节。
概念设计阶段，需要对产品的功能、外观、材料、成本等进行初步设计和评估，确定产品的基本要求和设计方向。
方案评估阶段，需要对各个设计方案进行评估和比较，确定最佳的设计方案。
详细设计阶段，需要对产品的各个细节进行设计和确定，包括结构设计、材料选择、零件加工等。
样机制造阶段，需要按照设计图纸制造出原型产品，并进行测试。
性能测试阶段，需要对样机进行各项性能测试，确定产品的各项性能指标是否符合设计要求。
二、空气滤清器的测量性能分析2.1 测量指标测量空气滤清器的性能时，需要考虑以下几个指标：（1）过滤效率：即空气滤清器能够过滤掉多少颗粒物，过滤效率越高，则滤清器的过滤性能越好。
（2）阻力：即空气通过滤清器时所遇到的阻力，阻力越小，则空气通过滤清器的效率越高。
（3）使用寿命：即空气滤清器能够使用的时间，使用寿命越长，则滤清器的性能越好。
2.2 测量方法测量空气滤清器的性能时，可以采用以下几种方法：（1）悬浮物质的测量法：将空气中的颗粒物质通过特定的方法进行测量。
空气过滤器分析解析
结构图
基本结构
从进口流入的压缩空气, 被引进导流板（2），导流板上有均匀分布的类似风扇扇叶的斜齿，迫使高 速流动的压缩空气沿齿的切线方向产生强烈的旋转，混杂在空气中的液态水油和较大的杂质在强大 的离心力作用下分离出来，甩到水杯（7）的内壁上，流到水杯的底部。除去液态水油和较大杂质 的压缩空气，再通过滤芯（3）的进一步过滤，清除微小的固态颗粒，然后从出口输出清洁的压缩 空气。伞形挡水板（5）将水杯分隔成上下两部分，下部保持压力静区，可以防止高速旋转的气流 吸起杯底的水油。聚集在杯底的水油从排水阀（8）放掉。空气过滤器必须竖直水杯向下安装。
❖ 中效过滤器如图2中常用作净化空调系统的二级 过滤器,用于新风及回风过滤,以滤除粒径在110μm范围内的尘浓度在（1×10-7~6×10-7） Kg/m3范围内的空气的净化，其容尘量为0.3-0.8Kg/m3 。在高效过滤器之前设置中效过滤器, 可延长高效过滤器的使用寿命。
高中效过滤器
❖ 用做一般净化程度的系统的末端过 滤器，也可以为了提高系统净化效 果，更好的保护高效过滤器，而作 中间过滤器，所以用以截留1~5μm 的悬浮性微粒，他的效率也可以过 滤1μm为准。
过滤器的性能
❖ 分离效率 ❖ 穿透率 ❖ 过滤器的阻力 ❖ 容尘量
性能优良的空气过滤器应具有分离效率高、穿透率低、压强降小和容尘量大等特点。
分类 ❖ 空气过滤器根据过滤效率可以分为粗效过滤器，中效过滤器，高效过滤器及亚高效。
滤纸材料
滤纸过滤器：滤纸常 使用玻璃纤维、合成 纤维、植物纤维等材 料制成。一般制成0.3 微米级的高效过滤器 或亚高效过滤器。
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空气过滤器的原理
空气过滤器的原理
空气过滤器的原理是通过物理、化学或生物的方法来去除空气中的污染物，提供清洁且可接受的空气质量。
物理过滤是空气过滤器最常见的工作原理之一。
它利用过滤网的细小孔径来截留空气中的固体颗粒物，如灰尘、花粉、细菌等。
通常，过滤器中的网格通道越小，截留的颗粒物也越细小。
物理过滤对颗粒物的去除效果较好，能够有效减少对人体呼吸道的刺激和危害。
化学过滤是另一种重要的净化原理。
它利用化学吸附剂吸附和分解空气中的气态污染物。
这些吸附剂通常是多孔的材料，如活性炭等，其大表面积可以增加吸附物质的接触面积，从而提高吸附效率。
化学过滤主要用于去除气体污染物，如二氧化硫、甲醛等。
生物过滤是较为新颖的净化原理，它利用微生物或植物来吸附、分解空气中的有机化合物。
生物过滤器通常含有大量微生物，这些微生物利用空气中的有机物作为能源，进行自我繁殖和分解。
生物过滤器主要用于处理有机废气和气味。
除了以上三种主要原理，一些高级的空气过滤器还可能结合多种净化技术，以提供更全面的空气净化效果。
例如，一些高效空气过滤器结合了HEPA过滤、活性炭吸附和紫外线杀菌等
多种技术，能够同时去除颗粒物、有机物和微生物，提供更洁净、健康的室内空气质量。
空气过滤器的过滤原理
空气过滤器的过滤原理通过第一节和第二节内容可以知道空气中的颗粒物有很大的直径分布范围，并且这些颗粒物对燃气轮机的影响也因为颗粒直径范围和颗粒性质的不同而不同。
针对不同环境下大气颗粒物的性质，人们提出了不同的过滤方法，如图6所示。
其中一些方法针对固体颗粒，- 些针对液体颗粒。
不过所有这些过滤方法都建立在以下几种基本过滤原理上。
筛分(Sieving or straining)沉降(Settling or deposition)静电集尘(Electrostatic precipitati on)惯性分离(In ertial separatio n)冲撞(干式和粘性)(Impingement/impaction (dry/viscous))拦截(interception)扩散(diffusion)其中筛分方法只适合除去棉绒(lint)、毛发以及其他非常大的颗粒物。
其原理是利用滤料纤维之间的间距小于颗粒物的直径来筛去大颗粒物，如图7所示。
图7筛分原理沉降原理是利用颗粒自身重力，在流动过程中逐渐下落而从气流中分离。
这一原理也只适合分离较大粒径的颗粒，且气流的速度相对较慢。
如图8所示。
重力方向沉降轨迹图8沉降原理静电集尘是在两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极上通过高压直流电，维持一个足以使气体电离的静电场。
气体电离后所生成的电子，阴离子和阳离子，吸附在通过电场的粉尘上，而使粉尘获得电荷。
荷电粉尘在电场的作用下，向电极性相反的电极运动而沉积在电极上，以达到粉尘和气体分离的目的。
如图9所示。
沉积在电极上的粉尘达到一定厚度时，借助于振打机构使粉尘落入下部灰斗。
值得注意的是也有通过将过滤器滤料的纤维上充上一定静电荷，利用静电荷对颗粒的静电力来吸附空气中的颗粒物。
图9静电集尘原理(From )惯性分离主要利用颗粒的惯性作用和气流速度方向的突然改变来实现颗粒分离。
在颗粒直径大于10 m时，此种方法有很高的分离效率；而在粒径小于 5 m时，分离效率则很低。
空气过滤器研究报告
空气过滤器研究报告
首先，我们介绍了空气过滤器的工作原理。
空气过滤器的主要作用是通过过滤介质来去除空气中的颗粒物，一般包括风尘、烟雾、花粉、细菌、病毒等有害物质。
不同类型的空气过滤器采用的过滤介质也不同，包括机械过滤器、静电过滤器、活性炭过滤器等。
接着，我们对空气过滤器进行了分类。
根据使用场景的不同，空气过滤器可以分为家用空气净化器、车载空气净化器、工业空气净化器等。
根据过滤介质的不同，空气过滤器可以分为HEPA过滤器、活性炭过滤器、UV光电解净化器等。
然后，我们对空气过滤器的性能进行了评价。
评价指标包括过滤效率、CADR值、噪音、电能消耗等。
其中，过滤效率是指空气过滤器过滤介质能够去除的颗粒物的百分比，CADR值是指空气过滤器在一定时间内能够过滤的空气体积。
最后，我们探讨了空气过滤器的使用场景和市场前景。
空气污染日益严重，人们越来越关注空气质量和健康问题，而空气过滤器可以有效地改善室内和车内空气质量，因此市场前景十分广阔。
特别是受COVID-19疫情影响，空气过滤器的需求量更是迅速增长。
综上所述，空气过滤器是一种重要的室内和车内空气净化设备，具有广泛的市场前景。
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第五章空气过滤器实验研究的理论基础§5.1 过滤器分类§5.1.1 我国的空气过滤器分类对于一般通风用空气过滤器，我国有两种分级标准：GB 12218-89 “一般通风用空气过滤器性能试验方法” 和GB 14295-93 “空气过滤器”，它们之间的比较可见表5.1。
注：表中效率均是大气尘分组计数效率（大气尘分组计数效率是指以大气尘为尘源，按≥0.3μm、≥0.5μm、≥O.7μm、≥l.0μm、≥2.0μm和≥5.0μm分组对过滤器进行计数效率的测定）。
当大气尘分组计数效率测定结果同时满足表中两个类别时，按低类别评定。
GB 12218-89 中规定I、II型过滤器效率亦可用人工尘计重法测试。
国内有人根据对百余种不同工艺、不同材质的空气滤材、滤器的测试，结合对国外的一些产品技术性能资料分析，于1980年提出按大气尘分组计数效率的空气过滤器分类方法[14] [15]如表5.2所列。
它对过滤器的分类也有一定的实际使用意义。
§5.1.2 欧洲Eurovent4／9-93中空气过滤器分类Eurovent 4／9 “一般通风用空气过滤器分级效率的测试方法” 用Latex粒子或DEHS (己基癸二酸二乙酯)粒子及人工尘测试一般通风用过滤器的分级效率及计重效率、容尘量，将过滤器分为EUl～EU9不同类别，见表5.3。
§5.1.3 美国ASHRAE 52.2P 中的空气过滤器分类ASHRAE 标准 52.2P （96）“一般通风用空气净化设备粒径、过滤效率的测试方法”将取代Std.52.1中的比色法作为测定和评价一般通风用空气过滤器的方法。
该标准用0.3~10μm 固态、干燥的多分散相KCL 粒子及ASHRAE 二号尘来测试过滤器的计数分级效率（PSE ），绘制整个容尘过程的最小PSE 曲线，然后将12个粒径档分成三个粒径范围求其分组效率，为过滤器定级（共16级），见表5.4。
注：表中 E 1、E 2、E 3分别指第一、二、 三组的平均粒径效率。
§5.1.4 前苏联的过滤器分级方法前苏联过去是用石英粉测一般过滤器效率，用油雾浊度比较法测高效过滤器效率的。
他们的空气过滤器分为三类九等，大体相当于我国的粗效、 中效和高效过滤器，见表5.5。
§5.1.5 过滤器分类比较综观国内外对一般空气用空气过滤器进行性能试验所采用的一些方法及其发展变化，突出一点是都直接或间接采纳了美国ASHRAE52-76的方法。
但由于各国的具体条件难免各有不同，可能在执行细节上会有差异。
目前在过滤器分级方法上，全世界仍有多种方法，各国自有历史习惯作法，要完全一致还需要时间。
图5.1［13］就我国GB 12218-89、GB14295-93，欧洲EN 779、Eurovent 4／9、Eurovent4/4，美国ASHRAE 52.1-92、ASHRAE 52.2P等标准中过滤器效率规格的划分进行比较。
图4.1.1 空气过滤器效率规格比较表4.1.6 中国、美国、欧洲规格近似对照表图 5.1 空气过滤器效率规格比较§5.2 空气过滤器过滤效率对同一台过滤器测试：粉尘组份不同，效率不同；量的概念不同，效率不同；测量粉尘量的方法不同，效率不同；统计粉尘量的规则不同，效率不同；测试工况不同，效率不同；离开了测试方法，过滤器的效率就无从谈起。
在我国的GB 12218-89 “一般通风用空气过滤器性能试验方法” 标准中，主要提出了人工尘计重效率和大气尘计径计数效率两个概念，在下面，作者将着重介绍这两种效率概念，并对它们之间的换算关系作一简单的探讨。
§5.2.1 过滤效率1. 人工尘计重效率对于预过滤器（粗效空气过滤器）和某些过滤效率较低的中效空气过滤器常用人工尘计重效率来评价。
影响人工尘计重效率的主要因素是所采用的人工尘性质，各国及各组织所采用的试验人工尘不尽相同，表5.6~表 5.9［7］列出了某些国家所采用人工尘的组分比较。
［7］由于各国采用的人工尘组份不近相同，从而使得他们测定计重过滤效率之间也各不相同，表5.10列出了不同人工试验尘之间的计重过滤效率比值，所以，对于空气过滤器计重效率来说，制备标准的人工尘是关键。
由于在我国至今还无稳定可靠的人工试验尘供应，人工尘计重效率在国内未能列为测试标准。
2. 分组计数效率大气尘分组计数效率法是目前中国法定的测试方法（国家标准GB 14295-93）它具有以下特点，首先空气净化的主体对象是室内外空气，以大气尘作尘源测定过滤器效率与实际应用相一致；二是采用过滤器前后不同粒径档的计数浓度所确定的计数效率值，恰好是洁净室计数含尘浓度理论计算与分析所需用的，而其他测试方法，如计重效率法、比色效率法的测值都不可能直接应用；三是采用分组计数法可适合于大部分空气过滤器。
对于预过滤器或粗效过滤器，因其主要是阻留大颗尘粒，可以依据其对≥5μm 粒径档的过滤效率判别其性能优劣。
对于一般中效空气过滤器，主要是阻留中等粒径的颗粒，可以用≥2μm 粒径档大气尘的过滤效率判断其性能优劣。
对于性能较好的中效过滤器，即所谓高中效过滤器或高性能过滤器，它主要的处理对象是较小粒径的粒子，可用≥lμm粒径档的过滤效率判别其性能差异。
至于用以阻留更小粒子的所谓亚高效空气过滤器可用≥0.5μm粒径档的计数效率来判别其性能。
分组计数效率法目前在欧洲也通行，与中国不同在于不是采用大气尘为尘源，而通用采用DOS等多分散相液滴为试验尘。
其优点是尘源颗粒分散度及浓度便于控制，测试结果较以大气尘为尘源时重复性好。
当然实验系统在发尘方面也略为复杂，各有利弊。
3. 其他过滤效率除了计重效率法和分组计数效率法以外，对于各种规格的空气过滤测试方法还有很多种，表5.11列出了一些其他过滤效率的概念和测试方法。
［16］§5.2.2 过滤效率的换算方法1. 计重效率与分组计数效率的换算方法在我国已经公布实施的国标《一般通风用空气过滤器性能试验方法》（GB12218-90）中和《空气过滤器》（GB／T14295-93）中都采用了大气尘计数效率作为过滤器分类的依据。
然而，作为一般通风用空气过滤器，为了计算其使用寿命等一些参数，也要知道其计重效率特别是大气尘计重效率。
而且过去测定的和进口的过滤器，很多是以计重效率法表示的，有需要知道其对应的计数效率。
所以，对计重效率与计数效率之间的换算关系作一翻探讨是很有必要的。
但是，由于大气尘的重量不仅和其粒度分布，而且和其性质等密切关系，所以很难从纯计重角度推导出计数效率和计重效率的关系，我们只能从实验的实测数据出发分析得出这两者之间换算的一般关系。
图4.2[16]是国内一学者通过实测分析后得出的计重效率与计数效率的换算曲线，在没有直接测定数据对比的情况下，该图可以用作通常参考性的换算。
以下对该曲线图的应用作一介绍。
对于一般通风用空气过滤器，0.5μm 以下微粒基本全部通过，所以不考虑0.5μm 以下微粒对工程应用的影响。
大气尘的数量、质量分布，假定以表2.2.11的数据为准。
当≥0.5μm的计数效率为100％时，最少有占全重量的99％的微粒被过滤掉，0.5μm以下的微粒还占总重量的l％，当然也还要过滤掉一些，透过的应不足1％，显然这是很小的量，完全可以忽略。
也就是说，≥0.5μm的计数效率为100％时，从理论上说计重效率（它是不分粒径的）不可能是100％，但因误差不足1％，所以可按100％对待。
1.1 当知道≥0.5μm 的计数效率时，换算计重效率：例：≥0.5μm计数效率为50％，从图中纵坐标50处引横坐标的平行线相交于曲线查得计重效率为98.5％（A 点）；这从表2.2.11上分析也是正确的，因为要把≥0.5μm的微粒过滤掉占总粒数的50％，则不到总粒数20％的1μm以上微粒显然应全部清除掉（可能有些漏掉），则其重量己占到97％，再加上一l—≥0.5μm的100％效率线；2—≥l.0μm 的l00％效率线；3—≥3.0μm的100％效率线；4—≥5.0μm 的100％效率线；图 5.2 计数效率对计重效率的换算部分0.5m～lμm之间的微粒，过滤掉的总重量就要大于97％，而可能达到98.5％左右了。
1.2 当知道≥1.0μm 的计数效率时，换算计重效率：实际上不是某一粒径微粒全部过滤完再对比这一粒径小的微粒过滤，而是有一定交叉，有一定机率，所以以≥0.5μm的微粒计数效率换算≥l..0μm、≥5μm等微粒计数效率时，实际的效率应小于换算所得，以上例而言，1μm效率75％所对应的0.5μm效率应大于13.88％或0.5μm效率为13.88时1μm效率应小于75％，对于中效过滤器可以小到原数的30％。
所以，该图只是在一定的场合具有一定的参考性。
2. 其它过滤效率之间的换算方法其它过滤效率之间的换算如同计重效率与计数效率的换算一祥，由于从理论上很难得出结果，故而也一般采用实验数据分析的方法，得出一些实验性的图表（如图5.3、表5.12），以期能在实际使用过程中带来一些方便。
图5.3 DOP、比色、人工尘三种效率的关系§5.2.3 过滤器应用指南此处引用ASHRAE52.2P 附录中的过滤器应用指南供参考（表5.13）。
注：N/A表示此法不适用。
§5.3 一般用空气过滤器性能测试方法较长时期以来国外一些技术较发达国家所采用的空气过滤器试验方法互有差别，在近20年中，由于国际标淮化影响，才逐渐趋向一致，在这其中，原美国标准ASHRAE52-76受到重视。
我国空气过滤器的试验系统始建于60年代初期，当时的系统以卧式为主，试验件接口常以500mm×500mm为主，其它尺寸临时变动。
立式试验台也有短期使用的。
然而自改革开放以来，与国外的文化和技术交流日益增多。
采纳国际标准与国外先进标准，实现国内工业产品标准化被提上日程。
GB 12218-89《一般通风用空气过滤器性能试验方法》于1990年开始实施。
该标准在编制过程中充分参考了国外同类标准的主要部分，尤其在美欧方法正趋向一致的形势下，尽量向可能成为ISO采纳的试验方法靠拢。
GB 12218-89规定的卧式试验台、试验用人工粉尘和测试数据处理方法等都与国外标准ASHRAE 52-76相接近。
与此同时，根据我国的国情，在有些内容中采取了中国的独特办法，如过滤器的效率测试和分级，没有搬用国外沿用的光电比色法，而是采用光散射粒子计数器对大气尘的粒径分组计数效率（E ）来进行测定，并以测值E 为标准，按国内通常习惯作法为基础，把一般通风用空气过滤器分为五个级别。
同时规定采用国内研制的人工粉尘，模拟大气尘测定过滤器容尘量和粗效过滤器的计重效率。