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高效、超高效空气滤纸最易穿透粒径法实验性能研究

作　者: 王江标
导　师: 涂光备
学　校: 天津大学
专　业: 供热、供燃气、通风与空调工程
关键词: 最易穿透粒径发尘器稀释器采样流量效率滤速
分类号: TU831.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

现代工业的发展和科学技术的进步对产品的生产环境提出了更为严格的要求,从而促进人们开发研制具有更高性能的空气过滤材料和设备,推动了空气洁净技术的发展。滤纸效率测试是检验空气过滤材料性能非常关键的一个环节,必然要随着空气过滤材料市场的发展而发展。最易穿透粒径法(MPPS)是目前测试高效空气滤纸性能最为严格的方法,在欧洲通用,美国也在实施阶段。在国际上,采用用最易穿透粒径法替代其他各种传统的检测方法是大势所趋。我国现行的高效滤料测试国家标准已不能适应滤材行业市场发展的要求。为了与国际标准相统一,增强市场竞争力,我们根据欧洲标准EN1822建造了最易穿透粒径法滤纸测试台。最易穿透粒径法的基础是粒子计数法,通过确定滤纸的最易穿透粒径及其过滤效率来划分滤纸级别,判断滤纸性能的优劣。为了保证实验台测试结果的可靠性和稳定性,我们过对实验装置进行选型分析与可行性研究。实验表明发尘器启动七分钟后粒子数浓度衰减基本达到稳定;稀释器稀释比的大小影响着测试的范围和精度,但只要配备的稀释比适宜,测量精度不受影响,而且如果有多个不同稀释比的稀释器可以相互切换,测量范围还可以变得更大;上下游采样流量并非常压下的2.83L/min,需要进行修正,以适应不同场合的需要和便于以后的系统改造。通过误差理论分析和实验数据处理,使计算的结果更加准确。实验证明多张同类型滤纸叠加后总穿透率与张数呈指数关系,总压降与张数呈线性关系;纤维滤纸对微粒的穿透率和过滤效率与纤维滤纸的种类、微粒的粒径大小以及空气滤速等有关。随着空气滤速的增大,最易穿透粒径向小粒径方向偏移。为了使测试的结果具有对比意义和统一划分滤纸等级,建议采用相同的空气滤速,一般取5.33cm/s,即体积流量为32L/min。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-16
  1.1 国内外过滤材料的发展  7-8
  1.2 过滤材料的未来发展趋势  8-10
  1.3 滤纸纤维材质的选择及滤材的成型方法  10-12
    1.3.1 天然纤维  10
    1.3.2 合成纤维  10-11
    1.3.3 无机纤维  11-12
  1.4 高效、超高效空气过滤纸的特性  12
  1.5 高效滤纸效率的测试  12-14
    1.5.1 检测仪器  12-13
    1.5.2 常用的试验方法  13-14
  1.6 本课题的研究内容和意义  14-16
第二章纤维过滤机理的基本理论及分析  16-29
  2.1 过滤器的特性指标  16-17
  2.2 纤维过滤机理  17-20
  2.3 过滤效率的理论计算  20-25
    2.3.1 孤立单纤维的捕集效率  21-22
    2.3.2 孤立单纤维的总捕集效率  22-24
    2.3.3 纤维之间干涉的影响及修正  24-25
    2.3.4 纤维过滤器总效率的确定  25
  2.4 纤维滤纸的最易穿透粒径和最易穿透滤速  25-27
  2.5 纤维滤纸的阻力计算  27-29
第三章实验装置及可行性分析  29-49
  3.1 欧洲标准EN1822 相关滤纸测试内容的简介  29-32
  3.2 本实验台装置  32-48
    3.2.1 实验流程  32-34
    3.2.2 试验的尘源  34-39
    3.2.3 粒子计数仪器  39-41
    3.2.4 稀释系统  41-45
    3.2.5 其他相关仪器简介  45-48
  3.3 测试装置整体布置  48-49
第四章误差分析及实验数据处理  49-69
  4.1 误差分析  49-62
    4.1.1 非等速采样误差  49-50
    4.1.2 激光粒子计数器的计数损失  50-51
    4.1.3 采样流量误差  51-61
    4.1.4 粒子计数的统计误差  61-62
  4.2 实验数据的误差估算  62-63
  4.3 实验数据处理与分析  63-69
    4.3.1 纤维滤纸类型与厚度的影响  63-66
    4.3.2 滤速大小的影响  66-68
    4.3.3 气溶胶粒径大小的影响  68-69
第五章结论与展望  69-71
  5.1 结论  69-70
  5.2 展望  70-71
参考文献  71-74
发表论文和科研情况说明  74-75
致谢  75

高效、超高效空气滤纸最易穿透粒径法实验性能研究

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