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高效空气过滤器阻力与结构关系的实验研究

冯朝阳  
【摘要】: 降低高效空气过滤器的阻力对于提高空气净化产品的性能、降低暖通空调系统的成本有着重要的意义。本文通过相关的的实验和理论分析研究了影响高效空气过滤器阻力的各种因素与阻力之间的关系,得出了能使高效空气过滤器阻力最低的最佳褶间距和最佳褶深的具体数据,推导出了高效空气过滤器的阻力计算公式以及其他结论。 高效空气过滤器的阻力与滤纸特性、滤纸褶间距、滤纸褶深、滤纸褶形状、气流温度等有关。减小滤纸褶间距和增大滤纸褶深都可以增大过滤面积,减小滤纸阻力,但同时会增大结构阻力,因此存在最佳的褶间距和褶深使过滤器的阻力最低.不同的滤纸有不同的最佳结构参数。在本课题中,对于用滤纸A制造的平板密褶型高效空气过滤器,褶深分别为30 mm、52 mm和73 mm时相应的最佳褶间距分别为2.7 mm、3.4 mm和4.0 mm,改用滤纸B后,同样褶深对应的最佳褶间距分别为2.5 mm、3.1 mm、3.7 mm。对于用滤纸A制作的平板密褶型高效空气过滤器,褶间距为3.3mm时,最佳的褶深度介于52mm~63mm。有隔板高效空气过滤器的褶间距和褶深也存在着类似的规律。V形剖面的滤纸褶是一种比矩形剖面的滤纸褶阻力更低的气流通道形式。 根据高效空气过滤器内气流流动状况,推导出高效空气过滤器阻力的理论计算公式。该公式对常见的有隔板高效空气过滤器和部分平板密褶型高效空气过滤器的适用性较好。但不大适用于大褶深、小褶间距的平板密褶型高效空气过滤器。本实验范围内的结构优化在降低过滤器阻力的同时,对过滤效率没有明显影响。测试气流的温度升高,过滤器阻力随之变大。不同厂家、不同批次的滤纸阻力特性有较大差距,本实验中有隔板高效空气过滤器的阻力比平板密褶型高效空气过滤器的阻力更均匀。在进行高效空气过滤器阻力研究时必须考虑气流温度、滤纸、制造工艺的影响。


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