Воздушный фильтр

редактировать
Устройство, состоящее из волокнистых или пористых материалов, которое удаляет твердые частицы из воздуха

Фильтр твердых частиц воздушный фильтр представляет собой устройство, состоящее из волокнистых или пористых материалов, которое удаляет твердые частицы такие как пыль, пыльца, плесень и бактерии из воздуха. Фильтры, содержащие адсорбент или катализатор, например древесный уголь (уголь), также могут удалять запахи и газообразные загрязнители, такие как летучие органические вещества. соединения или озон. Воздушные фильтры используются в приложениях, где качество воздуха важно, особенно в зданиях систем вентиляции и в двигателях.

В некоторых зданиях, а также самолетах и других созданных человеком средах (например, спутники и космические челноки ) используется пенопласт, гофрированный. бумажные или фильерные стекловолоконные фильтрующие элементы. Другой метод, ионизаторы воздуха, используют волокна или элементы со статическим электрическим зарядом, которые притягивают частицы пыли. В воздухозаборниках двигателей внутреннего сгорания и воздушных компрессоров обычно используется бумага, поролон или хлопок. фильтры. Фильтры для масляной ванны вышли из моды, если не считать нишевого использования. Технология воздухозаборников фильтров для газовых турбин за последние годы значительно улучшилась благодаря усовершенствованию аэродинамики и гидродинамики воздушно-компрессорная часть газовых турбин.

Содержание

  • 1 HEPA-фильтры
  • 2 Автомобильные салонные фильтры
  • 3 Воздушные фильтры двигателя внутреннего сгорания
    • 3.1 Бумага
    • 3.2 Пена
    • 3.3 Хлопок
    • 3.4 Нержавеющая сталь
    • 3.5 Масляная ванна
    • 3.6 Водяная баня
  • 4 Фильтры для сыпучих продуктов
  • 5 Классы фильтров
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки

HEPA-фильтры

Высокоэффективный улавливатель твердых частиц (HEPA), первоначально называемый высокоэффективным поглотителем твердых частиц, но также иногда называемый высокоэффективным улавливателем твердых частиц или высокоэффективным улавливателем твердых частиц, представляет собой тип воздушного фильтра. Фильтры, соответствующие стандарту HEPA, находят множество применений, включая использование в чистых помещениях для изготовления ИС, медицинских учреждениях, автомобилях, самолетах и ​​домах. Фильтр должен соответствовать определенным стандартам эффективности, например, установленным Министерством энергетики США (DOE).

Различные стандарты определяют, что считается фильтром HEPA. Два наиболее распространенных стандарта требуют, чтобы воздушный фильтр удалял (из проходящего воздуха) 99,95% (европейский стандарт) или 99,97% (стандарт ASME) частиц, размер которых больше или равен 0,3 μm.

Кабина автомобиля воздушные фильтры

Воздушный фильтр салона обычно представляет собой гофрированный бумажный фильтр, который помещается в воздухозаборник для наружного воздуха в салоне автомобиля. Некоторые из этих фильтров имеют прямоугольную форму и похожи по форме на фильтр воздуха для горения. Другие имеют уникальную форму, чтобы соответствовать доступному пространству воздухозаборников конкретных автомобилей.

Первым автопроизводителем, который включил одноразовый фильтр для очистки вентиляционной системы, был Nash Motors «Weather Eye », представленный в 1940 году.

Этот фильтр, недавно появившийся в автомобильном оборудовании, часто упускается из виду. Засоренные или грязные воздушные фильтры кабины могут значительно уменьшить поток воздуха из вентиляционных отверстий кабины, а также привести к попаданию аллергенов в воздушный поток кабины, а поскольку температура воздуха в кабине зависит от скорости потока воздуха, проходящего через сердечник обогревателя, испаритель или и то, и другое, они могут значительно снизить эффективность кондиционирования воздуха автомобиля и эффективность обогрева. Производители скрывают низкую производительность этих фильтров из-за того, что они не используют систему оценки минимального отчетного значения эффективности (MERV). Некоторые люди ошибочно полагают, что некоторые из них являются фильтрами HEPA.

Воздушные фильтры двигателя внутреннего сгорания

Использованный воздушный фильтр автомобильного двигателя, чистая сторона Использованный воздушный фильтр автомобильного двигателя, грязный сторона Воздушный фильтр автомобильного двигателя забит пылью и сажей Низкотемпературный катализатор окисления, используемый для преобразования окиси углерода в менее токсичный двуокись углерода при комнатной температуре. Он также может удалять формальдегид из воздуха.

. Воздушный фильтр для горения предотвращает попадание абразивных твердых частиц в цилиндры двигателя, где это может вызвать механический износ и загрязнение масла.

В большинстве автомобилей с впрыском топлива используется гофрированный бумажный фильтрующий элемент в виде плоской панели. Этот фильтр обычно помещается в пластиковую коробку, соединенную с корпусом дроссельной заслонки с помощью воздуховодов. В старых автомобилях, в которых используются карбюраторы или впрыск топлива через корпус дроссельной заслонки, обычно используется цилиндрический воздушный фильтр, обычно диаметром от 100 миллиметров (4 дюйма) до 400 миллиметров (16 дюймов). Он расположен над или рядом с карбюратором или корпусом дроссельной заслонки, обычно в металлическом или пластиковом контейнере, который может включать в себя воздуховоды для подачи холодного и / или теплого воздуха на входе, и закрывается металлической или пластиковой крышкой. В целом блок (фильтр и корпус вместе) называется воздухоочистителем .

Бумага

Гофрированные бумажные фильтрующие элементы - почти исключительный выбор для автомобильных воздухоочистителей двигателя, поскольку они эффективны, просты в обслуживании и экономичны. Термин «бумага» несколько вводит в заблуждение, поскольку фильтрующий материал значительно отличается от бумаги, используемой для письма или упаковки, и т. Д. Среди тюнеров существует стойкое убеждение, разжигаемое рекламой заменяемые не бумажные фильтры на вторичном рынке, бумажные фильтры плохо пропускают воду и, таким образом, снижают производительность двигателя. Фактически, пока фильтр из гофрированной бумаги имеет размер, соответствующий объемам воздушного потока, встречающимся в конкретном применении, такие фильтры представляют лишь тривиальное ограничение для потока, пока фильтр не станет значительно забитым грязью. Двигатели строительной техники также используют это. Причина в том, что бумага изогнута зигзагообразно, а общая площадь бумаги очень велика, примерно в 50 раз больше отверстия для воздуха.

Пенопласт

Смачиваемые маслом пенополиуретановые элементы используются в некоторых запасных автомобильных воздушных фильтрах. В прошлом пена широко использовалась в воздухоочистителях небольших двигателей газонокосилок и другом энергетическом оборудовании, но бумажные фильтрующие элементы автомобильного типа в значительной степени вытеснили смоченную маслом пену в этих применениях. Поролоновые фильтры до сих пор широко используются в компрессорах для пневматических инструментов мощностью до 5 л.с. В зависимости от сорта и толщины используемого пенопласта фильтрующий элемент из пены, смоченной маслом, может обеспечивать минимальное ограничение воздушного потока или очень высокую грязеемкость, последнее свойство делает поролоновые фильтры популярным выбором для внедорожных ралли и других автоспорта, где требуется высокий уровень загрязнения. пыль встретится. Из-за того, как пыль улавливается на поролоновых фильтрах, большие ее количества могут улавливаться без заметного изменения ограничения воздушного потока.

Хлопок

Промасленный хлопок марля используется в растущем количестве автомобильных воздушных фильтров вторичного рынка, продаваемых как высокоэффективные изделия. В прошлом хлопковая марля ограниченно использовалась в штатных автомобильных воздушных фильтрах. Однако с момента появления версий Abarth SS дочерняя компания Fiat поставляет воздушные фильтры из хлопковой марли в качестве оригинальных фильтров.

Нержавеющая сталь

Сетка из нержавеющей стали - еще один пример среды, которая пропускает больше воздуха. Сетка из нержавеющей стали имеет разное количество ячеек, предлагая различные стандарты фильтрации. В сильно модифицированном двигателе, в котором не хватает места для воздушного фильтра с конусом, некоторые предпочтут установить простую сетку из нержавеющей стали над турбонаддувом, чтобы гарантировать, что частицы не попадают в двигатель через турбонаддув.

Масляная ванна

Воздухоочиститель с масляной ванной состоит из отстойника, содержащего лужу масла, и вставки, заполненной волокном, сеткой, пеной или другим материалом. грубая фильтрующая среда. Очиститель удаляет частицы, прилипая к пропитанным маслом фильтрующим материалам, а не при традиционной фильтрации, отверстия в фильтрующем материале намного больше, чем частицы, которые должны быть отфильтрованы. Когда пылесос собран, содержащий среду корпус вставки находится на небольшом расстоянии над поверхностью масляной ванны. Ободок вставки перекрывает обод поддона. Эта конструкция образует лабиринтный канал, по которому воздух должен проходить серию U-образных поворотов: вверх через зазор между краями вставки и поддоном, вниз через зазор между внешней стенкой вставки и внутренней стенки отстойника, и вверх через фильтрующий материал в корпусе вставки. Этот U-образный поворот перемещает воздух с высокой скоростью через поверхность масляной ванны. Более крупные и тяжелые частицы пыли и грязи, находящиеся в воздухе, не могут совершить поворот из-за своей инерции, поэтому они падают в масло и оседают на дно базовой чаши. Более легкие и мелкие частицы прилипают к фильтрующей среде во вставке, которая смачивается каплями масла, всасываемыми туда обычным потоком воздуха. Постоянное всасывание масла на фильтрующий материал медленно уносит большую часть улавливаемых мелких частиц вниз, и масло стекает обратно в резервуар, где частицы накапливаются.

Воздухоочистители с масляной ванной очень широко использовались в автомобилях и небольших двигателях до широкого применения в промышленности бумажных фильтров в начале 1960-х годов. Такие очистители до сих пор используются в внедорожном оборудовании, где встречается очень высокий уровень запыленности, поскольку очистители воздуха с масляной ванной могут улавливать большое количество грязи относительно их общего размера без потери эффективности фильтрации или воздушного потока. Однако жидкое масло затрудняет очистку и обслуживание таких воздухоочистителей, они должны быть относительно большими, чтобы избежать чрезмерного ограничения при высоких скоростях воздушного потока, и они имеют тенденцию увеличивать выбросы выхлопных газов несгоревших углеводородов из-за всасывания масла при использовании в двигателях с искровым зажиганием.

Водяная баня

В начале 20 века (примерно с 1900 по 1930 год) воздухоочистители с водяной баней использовались в некоторых областях ( легковые, грузовые, тракторы, переносные и стационарные двигатели). Они работали примерно по тем же принципам, что и воздухоочистители с масляной ванной. Например, оригинальный трактор Fordson имел воздухоочиститель с водяной баней. К 1940-м годам масляные ванны вытеснили водяные из-за более высоких характеристик фильтрации.

Фильтры для обработки сыпучих материалов

Обработка сыпучих материалов включает транспортировку твердых частиц (механический транспорт, пневматический транспорт), которые могут быть в форме порошка. Многие отрасли промышленности работают с сыпучими продуктами (горнодобывающая промышленность, химическая промышленность, пищевая промышленность), что требует обработки воздушных потоков, выходящих из процесса, чтобы не выделялись мелкие частицы по нормативным или экономическим причинам (потеря материалов). Вследствие этого воздушные фильтры размещаются во многих местах технологического процесса, особенно на приемных участках линий пневмотранспорта, где большое значение имеет количество воздуха, а количество мелких частиц - весьма значительная. Фильтры также можно разместить в любой точке воздухообмена в процессе, чтобы избежать попадания загрязняющих веществ в процесс, что особенно актуально в фармацевтической и пищевой промышленности. Физические явления, связанные с улавливанием частиц фильтром, в основном инерционные и диффузионные

Классы фильтров

В соответствии с европейскими стандартами EN 779 были признаны следующие классы фильтров:

ИспользованиеКлассРабочие характеристикиТест производительностиРазмер твердых частиц. приближается к 100% удерживаниюСтандарт испытаний
Фильтры грубой очистки

(используется как

Первичный)

G165%Среднее значение>5 мкмBS EN779
G265–80%Среднее значение>5 мкмBS EN779
G380–90 %Среднее значение>5 мкмBS EN779
G490% -Среднее значение>5 мкмBS EN779
Фильтры тонкой очистки

(используются как

вторичные)

M540–60%Среднее значение>5 мкмBS EN779
M660–80%Среднее значение>2 мкмBS EN779
F780–90%Среднее значение>2 мкмBS EN779
F890–95%Среднее значение>1 мкмBS EN779
F995% -Среднее значение>1 мкмBS EN779
Semi HEPAE1085%Минимальное значение>1 мкмBS EN1822
E1195%Минимальное значение>0,5 мкмBS EN1822
E1299,5%Минимальное значение>0,5 мкмBS EN1822
HEPA H1399,95%Минимальное значение>0,3 мкмBS EN1822
H1499,995%Минимальное значение>0,3 мкмBS EN1822
ULPAU1599,9995%Минимальное значение>0,3 мкмBS EN1822
U1699,99995%Минимальное значение>0,3 мкмBS EN1822
U1799.999995%Минимальное значение>0,3 мкмBS EN1822

Европейский стандарт Стандарт EN 779, на котором основана приведенная выше таблица, оставался в силе с 2012 г. до середины 2018 г., когда он был заменен стандартом ISO 16890.

См. Также

Ссылки

  1. ^«Калифорнийское агентство по охране окружающей среды - устройства для очистки воздуха для дома, часто задаваемые вопросы» (PDF). Совет по воздушным ресурсам Калифорнийского агентства по охране окружающей среды. Проверено 14 декабря 2016 г.
  2. ^Компания HEPA глоссарий терминов
  3. ^Первоначально высокоэффективное улавливание твердых частиц - см. thefreedictionary.com
  4. ^Европейский стандарт EN 1822-1: 2009, «Высокоэффективный воздух. фильтры (EPA, HEPA и ULPA) », 2009
  5. ^Американское общество инженеров-механиков, ASME AG-1a – 2004,« Дополнения к Кодексу ASME AG-1–2003 по ядерной очистке воздуха и газа », 2004
  6. ^Vwlarry (19 мая 2009 г.). «Нильс Уолберг и Нэш - приветствие великого инженера и невоспетых автомобилей».
  7. ^«Фильтрация воздуха - пылеуловители».
  8. ^«Отделение твердых газов (циклон - фильтрация)».
  9. ^ISO 16890-1: 2016 (ru) Воздушные фильтры для общей вентиляции - Часть 1: Технические характеристики, требования и система классификации, основанная на эффективности твердых частиц (ePM)

Внешние ссылки

На Викискладе есть материалы, относящиеся к Воздушным фильтрам.
Последняя правка сделана 2021-06-09 21:03:55
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте