 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( май 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Воздушный фильтр для твердых частиц - это устройство, состоящее из волокнистых или пористых материалов, которое удаляет из воздуха твердые частицы, такие как пыль , пыльца , плесень и бактерии . Фильтры, содержащие адсорбент или катализатор, такой как древесный уголь (уголь), также могут удалять запахи и газообразные загрязнители, такие как летучие органические соединения или озон . [1] Воздушные фильтры используются там, где качество воздухаважен, особенно в системах вентиляции зданий и в двигателях.
В некоторых зданиях, а также в самолетах и других созданных человеком средах (например, спутники и космические корабли ) используются фильтрующие элементы из пенопласта, гофрированной бумаги или фильерного стекловолокна . 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 используются бумажные , поролоновые или хлопковые фильтры. Фильтры для масляной ванны вышли из моды, если не считать нишевого использования. Технология воздухозаборных фильтров газовых турбин.значительно улучшилась в последние годы за счет улучшений аэродинамики и гидродинамики воздушно-компрессорной части газовых турбин.
HEPA-фильтры [ править ]
Высокоэффективный улавливатель твердых частиц (HEPA) [2] [3], первоначально называвшийся 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, имеют 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) [4] или 99,97% (стандарт ASME) [5] частиц, размер которых больше или равен 0,3 мкм .
Автомобильные воздушные фильтры салона [ править ]
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 воздушный фильтр двигателя. Другие имеют уникальную форму, чтобы соответствовать доступному пространству воздухозаборников конкретных автомобилей.
Первым автопроизводителем, который включил одноразовый фильтр для поддержания чистоты системы вентиляции, был Nash Motors « Weather Eye », представленный в 1940 году [6].
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. Поскольку температура воздуха в салоне зависит от скорости потока воздуха, проходящего через сердечник обогревателя , испаритель или и то, и другое, засорение фильтров может значительно снизить эффективность и производительность систем кондиционирования и обогрева автомобиля.
Некоторые фильтры салона не работают, а некоторые производители фильтров салона не печатают на своих воздушных фильтрах минимальное значение эффективности (MERV).
Воздушные фильтры двигателя внутреннего сгорания [ править ]
Воздушный фильтр для горения предотвращает попадание абразивных твердых частиц в цилиндры двигателя, где они могут 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. Старые автомобили, в которых используются карбюраторы или впрыск топлива в корпус дроссельной заслонки, обычно используют цилиндрический воздушный фильтр, обычно диаметром от 100 до 400 мм (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. Все устройство (фильтр и корпус вместе) называется воздухоочистителем .
Бумага [ править ]
Гофрированные бумажные фильтрующие элементы - почти исключительный выбор для воздухоочистителей автомобильных двигателей, 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.из-за рекламы вторичных небумажных сменных фильтров, бумажные фильтры плохо пропускают воздух 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, в 50 раз больше, чем отверстие для воздуха.
Пена [ править ]
Смоченные маслом элементы из пенополиуретана 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 этих применениях в значительной степени вытеснили смоченную маслом пену. Пенные фильтры по-прежнему широко используются в воздушных 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. пыльбудут встречаться. Из-за того, как пыль улавливается на поролоновых фильтрах, большие ее количества могут улавливаться без заметного изменения ограничения воздушного потока.
Хлопок [ править ]
Промасленная хлопковая марля используется во все большем количестве автомобильных воздушных фильтров, которые продаются как высокоэффективные. 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 [ править ]
Сетка из нержавеющей стали - еще один пример среды, которая пропускает больше воздуха. Сетка из нержавеющей стали имеет разное количество ячеек, предлагая разные 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 попадут в двигатель через турбонаддув.
Масляная ванна [ править ]
Воздухоочиститель с масляной ванной состоит из поддона, в котором находится лужа масла, и вставки, заполненной волокном, сеткой, пеной или другим грубым фильтрующим материалом. 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. Это расположение образует лабиринтпуть, по которому воздух должен пройти серию U-образных поворотов: вверх через зазор между краями вставки и поддоном, вниз через зазор между внешней стенкой вставки и внутренней стенкой поддона и вверх через фильтрующий материал в корпусе вставки. Этот U-образный поворот перемещает воздух с высокой скоростью через поверхность нефтяной залежи. Более крупные и тяжелые частицы пыли и грязи в воздухе не могут совершить поворот из-за своей инерции., поэтому они попадают 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 уловленных мелких частиц вниз, и масло стекает обратно в резервуар, где собираются частицы.
Воздухоочистители с масляной ванной очень широко использовались в автомобилях и двигателях малой мощности 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 делает очистку и обслуживание таких воздухоочистителей грязным и неудобным, они должны быть относительно большими, чтобы избежать чрезмерного ограничения при высоких скоростях воздушного потока, и они имеют тенденцию увеличивать выбросы несгоревших углеводородов в выхлопные газы из- за аспирации масла при использовании с искровым зажиганием. двигатели. [ цитата необходима]
Водяная баня [ править ]
В начале 20 века (примерно с 1900 по 1930 год) воздухоочистители с водяной баней использовались в некоторых приложениях (легковые автомобили, грузовики, тракторы, а также 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 масляная ванна заменила водяную баню из-за лучшей фильтрации.
Фильтры обработки сыпучих материалов [ править ]
Обработка сыпучих материалов включает транспортировку твердых веществ (механический транспорт, пневматический транспорт), которые могут быть в порошковой форме. 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). Как следствие, воздушные фильтры размещаются во многих местах технологического процесса, особенно на приемных участках линий пневмотранспорта [7]где количество воздуха важно, а количество мелких частиц очень важно. Фильтры также могут быть размещены 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 [8]
Классы фильтров [ править ]
В соответствии с европейскими стандартами EN 779 были признаны следующие классы фильтров:
| использование | Учебный класс | Спектакль | Тест производительности | Размер частиц приближается к 100% удержанию | Стандарт испытаний |
|---|---|---|---|---|---|
| Фильтры грубой очистки (используется как Начальный) | G1 | 65% | Средняя стоимость | > 5 мкм | BS EN779 |
| G2 | 65–80% | Средняя стоимость | > 5 мкм | BS EN779 | |
| G3 | 80–90% | Средняя стоимость | > 5 мкм | BS EN779 | |
| G4 | 90% - | Средняя стоимость | > 5 мкм | BS EN779 | |
| Фильтры тонкой очистки (используется как Вторичный) | M5 | 40–60% | Средняя стоимость | > 5 мкм | BS EN779 |
| M6 | 60–80% | Средняя стоимость | > 2 мкм | BS EN779 | |
| F7 | 80–90% | Средняя стоимость | > 2 мкм | BS EN779 | |
| F8 | 90–95% | Средняя стоимость | > 1 мкм | BS EN779 | |
| F9 | 95% - | Средняя стоимость | > 1 мкм | BS EN779 | |
| Полу HEPA | E10 | 85% | Минимальное значение | > 1 мкм | BS EN1822 |
| E11 | 95% | Минимальное значение | > 0,5 мкм | BS EN1822 | |
| E12 | 99,5% | Минимальное значение | > 0,5 мкм | BS EN1822 | |
| HEPA | H13 | 99,95% | Минимальное значение | > 0,3 мкм | BS EN1822 |
| H14 | 99,995% | Минимальное значение | > 0,3 мкм | BS EN1822 | |
| ULPA | U15 | 99,9995% | Минимальное значение | > 0,3 мкм | BS EN1822 |
| U16 | 99,99995% | Минимальное значение | > 0,3 мкм | BS EN1822 | |
| U17 | 99,999995% | Минимальное значение | > 0,3 мкм | BS EN1822 |
Европейский стандарт EN 779, на котором основана приведенная выше таблица, оставался в силе с 2012 г. до середины 2018 г., когда его заменил ISO 16890. [9]
См. Также [ править ]
- Пылесборник
- Воздухоочиститель
- Скорость доставки чистого воздуха
- Циклонная сепарация
- Дизельный сажевый фильтр
- Фильтр столкновения
- Носовой фильтр
- Масляный фильтр
- Респиратор
- Проток шеи лебедя
- Механический фильтр (респиратор) # Стандарты фильтрации
Ссылки [ править ]
- ^ «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 .
- ^ Глоссарий терминов компании HEPA
- ^ Первоначально высокоэффективная задержка твердых частиц - см. Thefreedictionary.com
- ^ Европейский стандарт EN 1822-1: 2009, «Высокоэффективные воздушные фильтры (EPA, HEPA и ULPA)», 2009 г.
- ^ Американское общество инженеров-механиков, ASME AG-1a – 2004, «Дополнения к Кодексу ASME AG-1–2003 по ядерной очистке воздуха и газа», 2004 г.
- ^ Vwlarry (19 мая 2009). «Нильс Уолберг и Нэш - приветствие великого инженера и невоспетых автомобилей» .
- ^ «Фильтрация воздуха - Пылеуловители» .
- ^ «Разделение твердых газов (циклон - фильтрация)» .
- ^ 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 [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме Воздушные фильтры . |
