过滤器的基础知识
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净水器五级过滤原理
五级过滤净水器的工作原理可以简要概括如下:
第一级过滤:通常采用预过滤器,主要是为了去除水中的大颗粒杂质,如泥沙、rust等。
预过滤器通常由布滤网或多层过滤
网组成,通过物理过滤的方式将大颗粒杂质截留在滤网上,确保后续过滤器的正常工作。
第二级过滤:常见的二级过滤器是颗粒活性炭滤芯,其主要作用是去除水中的有机物质、重金属离子、有害物质等。
活性炭具有强大的吸附能力,能有效去除水中的异味、色素和有害物质。
第三级过滤:一般采用细滤器或超滤器进行第三级过滤。
这些过滤器具有更细密的过滤孔径,可以去除水中的微小颗粒、细菌和一些病毒。
通过物理过滤的方式,保证出水的清澈透明。
第四级过滤:常见的四级过滤器是RO反渗透滤芯。
RO反渗
透技术利用半透膜对水进行筛选,将水分子从杂质和溶解固体中分离出来,从而实现对水的高效过滤。
RO膜的孔径非常小,可以将细菌、病毒、溶解固体等高效去除,同时提供可口的饮用水。
第五级过滤:通常采用后置活性炭滤芯,在水出口处进一步去除残余异味和有害物质,使水更加纯净、味道更好。
这些五个级别的过滤器相互配合,通过物理和化学的方式,逐
级过滤,去除水中的杂质、有机物、细菌、病毒等,确保最终得到安全、健康、纯净的饮用水。
过滤器工作原理
过滤器是一种常见的设备,它可以用来过滤液体和气体中的杂质,使其变得更加纯净。
在工业生产和日常生活中,过滤器起着非常重要的作用。
那么,过滤器是如何工作的呢?接下来,我们将详细介绍过滤器的工作原理。
首先,让我们来了解一下过滤器的结构。
通常情况下,过滤器由滤料和滤筒两部分组成。
滤料是用来过滤杂质的部分,它可以是纸质的、金属的或者其他材料制成的。
而滤筒则是用来支撑滤料,保持其形状和稳定性的部分。
当液体或气体通过过滤器时,会被滤料中的微孔或网孔阻挡,从而将杂质留在滤料上,而纯净的液体或气体则通过滤料,进入下一个环节。
其次,我们来了解一下过滤器的工作原理。
当液体或气体进入过滤器时,首先会遇到滤料。
滤料的微孔或网孔大小是可以调控的,这取决于需要过滤的物质的粒径大小。
较大的杂质会被滤料阻挡在外面,而较小的纯净物质则能够穿过滤料,进入下一个环节。
这样一来,就实现了对液体或气体的过滤作用。
最后,我们来谈一谈过滤器的应用。
过滤器在工业生产中有着广泛的应用,比如在化工、制药、食品加工等行业中,过滤器都扮演着非常重要的角色。
此外,过滤器也在日常生活中得到了广泛的应用,比如家用净水器、空气净化器等都是利用了过滤器的原理来提供清洁的水和空气。
总之,过滤器通过滤料对液体或气体进行过滤,从而实现了去除杂质、提供纯净物质的作用。
它的工作原理简单而有效,应用范围广泛,对于保障生产和生活的质量起着至关重要的作用。
希望通过本文的介绍,能够让大家对过滤器的工作原理有更加深入的了解。
液体过滤器原理
液体过滤器是一种常见的用于清除液体中杂质的装置。
其原理是基于物质的大小、形状和性质来分离液体中的固体杂质。
液体过滤器通常由滤网、滤料、过滤管等组成。
当液体通过过滤器时,固体杂质会被滤网或滤料阻挡在过滤器内部,而纯净的液体则通过过滤器流出。
滤网是过滤器中的关键部件,它通常由细孔的金属网或者合成纤维材料制成。
滤网的孔径可以根据需要选择,有时还可以使用多层滤网来提高过滤效果。
当液体经过滤网时,固体颗粒的大小超过滤网孔径时,就会被拦截在滤网表面或孔内,从而完成过滤的目的。
滤料也被广泛应用于液体过滤器中。
滤料通常由多孔材料制成,具有较大的比表面积和孔隙结构,可以更好地捕捉和吸附液体中的固体颗粒、杂质和化学物质。
滤料可以是颗粒状、纤维状或多孔状,根据应用需求选择最佳材料。
过滤管一般用于增加过滤器的流量和效率。
过滤管内部通常有一系列的孔洞,液体可以通过这些孔洞保持其流动性,而固体杂质则被过滤在管内。
过滤管的使用不仅可以提高过滤器的功效,还可以减少滤网或滤料的堵塞。
总的来说,液体过滤器通过使用滤网、滤料和过滤管等装置,根据固体杂质的大小、形状和性质将其留在过滤器内部,从而
实现对液体的过滤和净化。
这种原理在许多领域中得到广泛应用,如水处理、制药、化工等。
过滤器的过滤等级和过滤效率在我们的日常生活中,过滤器无处不在。
无论是在家里的水龙头上,还是汽车的空调系统,过滤器都扮演着重要的角色。
它们不仅帮助我们去除水中的杂质,还能提高空气质量,确保我们的健康和安全。
不过,提到过滤器的过滤等级和过滤效率,很多人可能就会感到困惑。
那么,这些到底是什么意思?我们来仔细聊聊。
一、过滤器的基础知识1.1 过滤等级首先,过滤器的过滤等级是一个衡量其能去除污染物大小的标准。
简单来说,就是过滤器可以过滤掉多小的颗粒。
比如,有些过滤器只能够拦截较大的颗粒,像灰尘和沙子,而有些则能够过滤得更细致,甚至能够去掉细菌和病毒。
这就像用筛子筛面粉,筛子的网眼越小,能够筛掉的杂质就越多。
1.2 过滤效率接下来,我们再说说过滤效率。
这是指过滤器在实际使用中去除污染物的能力。
换句话说,就是过滤器能在多大程度上把不需要的东西去掉。
效率高的过滤器,即使在较大的流量下,也能保持较好的过滤效果。
想象一下,一个效率高的过滤器就像是一位经验丰富的保安,能够在繁忙的人流中,迅速识别和剔除潜在的“危险”。
二、影响过滤器性能的因素2.1 过滤材料过滤器的性能受到很多因素的影响,其中最重要的就是过滤材料。
不同材料的过滤器其性能差异很大。
例如,活性炭过滤器能有效吸附水中的异味和有害物质,而高效过滤器则能捕获更小的颗粒,提供更高水平的清洁效果。
因此,在选择过滤器时,我们要根据具体需求来挑选合适的材料。
2.2 使用环境使用环境也对过滤器的性能有很大影响。
在尘土飞扬的地区,过滤器可能会很快被堵塞,导致其效率下降。
这时,我们就需要定期清理或更换过滤器,以确保其持续发挥作用。
想想看,如果你住在一个空气质量不佳的地方,过滤器就像是你的防护盾,越是脏了,保护效果就越差。
2.3 维护和更换过滤器的维护和更换频率也是影响过滤效率的关键因素。
很多人可能觉得过滤器用久了也没事,但其实这很大程度上影响到它的工作性能。
定期检查、清洗或更换过滤器,可以保持它的高效能。
过滤器的基础知识洁净的空气重要吗?我们每天大约吃Ikg 的食物;喝2-3kg 的水。
但要呼吸 20-3Okg 的空气! ! 空气组成: 其它气体:氦、氖等有惰性气体;水蒸气; So2、NoX 、NH3、TVoC 等有害气体杂质。
大气尘(气溶胶):火山灰;海盐粒子;灰尘;沙土;花粉;细菌、病毒。
毫米、1立方英尺=28.3升、1立方米=1千升=35.3立方英尺。
大气尘来源:(粉尘、纤维;烟、雾;生物粒子< 花粉、细菌、病毒>):自然来源:土壤风化;火山喷发;海水喷沫;森林火灾;植物花粉。
人为来源:工厂生产、排放;燃烧;汽车、飞机;核试验。
大气尘粒径分布:粒径小于1 Um 的灰尘占灰尘总数量的 99.9% ;只占灰尘总重量的 30%。
1 Um 有多大?1根头发的直径等于 70 Um ; 1粒花粉约等于 30 Um ; 1粒孢子等于3-10 Um 。
哪些灰尘粒径小于 Ium ?油烟、香烟烟雾、金属尘粒、碳黑、病毒和某些细菌。
为什么有必要安装空气过滤器?例如:额定风量为 100.000m3∕h 的新风空调系统 城市典型含尘浓度 :0.15mg/m3=0.15*1/1000000kg/m3 连续运行:8760小时/年系统吸入的灰尘: 0.15*1∕1000000*8760*100000=131.4kg∕ 年! 附加:立方米(m3)、小时(h )、千克(kg )、毫克(mg )。
灰尘过滤器: 过滤机理效应: 扩散效应:小于1um 的灰尘粒子不随气流运动,而是因空气分子的撞击做无规则运动,称为“布朗扩散运动” 如果撞在过滤器纤维空气的比例:氧气占21%;氮气占78%;其它气体占1%。
不同大气尘浓度数量级: 洁净室 北极 海洋上空 乡村 城镇 公路上 香烟烟雾 大气尘:空气动力学直径:0.01-100um (纤维、固态粉尘、 境等级的指标之一。
附加:米(m )、分米(dm )、厘米(cm )、毫米 1个/升 10.000 个 /升 100.000 个 /升 100万个/升 1亿个/升 10亿个/升 1000亿个/升液滴、花粉等 );又称“总悬浮尘”;评价室外大气环(mm )、微米(um )、纳米(nm )、1英尺=12英寸=25.4上就被捕获。
过滤器的基础知识●洁净的空气重要吗?我们每天大约吃1kg的食物;喝2-3kg的水。
但要呼吸20-30kg的空气!!●空气组成:⇨其它气体:氦、氖等有惰性气体;水蒸气;SO2、NOX、NH3、TVOC等有害气体杂质。
⇨大气尘(气溶胶):火山灰;海盐粒子;灰尘;沙土;花粉;细菌、病毒。
⇨空气的比例:氧气占21%;氮气占78%;其它气体占1%。
●不同大气尘浓度数量级:洁净室1个/升北极10.000个/升海洋上空100.000个/升乡村100万个/升城镇1亿个/升公路上10亿个/升香烟烟雾1000亿个/升●大气尘:空气动力学直径:0.01-100um(纤维、固态粉尘、液滴、花粉等);又称“总悬浮尘”;评价室外大气环境等级的指标之一。
附加:米(m)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(um)、纳米(nm)、1英尺=12英寸=25.4毫米、1立方英尺=28.3升、1立方米=1千升=35.3立方英尺。
●大气尘来源:(粉尘、纤维;烟、雾;生物粒子<花粉、细菌、病毒>):⇨自然来源:土壤风化;火山喷发;海水喷沫;森林火灾;植物花粉。
⇨人为来源:工厂生产、排放;燃烧;汽车、飞机;核试验。
●大气尘粒径分布:粒径小于1 um的灰尘占灰尘总数量的99.9%;只占灰尘总重量的30%。
● 1 um有多大?1根头发的直径等于70 um;1粒花粉约等于30 um;1粒孢子等于3-10 um。
●哪些灰尘粒径小于1um?油烟、香烟烟雾、金属尘粒、碳黑、病毒和某些细菌。
●为什么有必要安装空气过滤器?例如:额定风量为100.000m3/h的新风空调系统城市典型含尘浓度:0.15mg/m3=0.15*1/1000000kg/m3连续运行:8760小时/年系统吸入的灰尘:0.15*1/1000000*8760*100000=131.4kg/年!附加:立方米(m3)、小时(h)、千克(kg)、毫克(mg)。
●灰尘过滤器:⇨过滤机理效应:扩散效应:小于1um的灰尘粒子不随气流运动,而是因空气分子的撞击做无规则运动,称为“布朗扩散运动”。
如果撞在过滤器纤维上就被捕获。
粒子越小,扩散运动越剧烈,撞击纤维的机会越多,过滤效果越好。
条件:气流速度要慢;纤维直径要细;纤维数量要多。
拦截效应:小而轻的灰尘粒子随气流而运动,当绕过纤维时,离纤维表面太近的灰尘就会被拦截下来。
条件:气流速度要均匀;纤维直径要细,纤维数量要多。
惯性效应:较大的灰尘粒子在气流中做惯性运动。
当气流绕过纤维时,惯性大的粒子来不及绕过而直接撞到纤维上。
灰尘越大,惯性力越强,撞击纤维的可能性越大,过滤效果越好。
条件:气流速度要快;纤维直径要细;纤维数量要多。
筛效应:灰尘直径如果大于纤维之间的间隙,就会被拦住。
一般来说,灰尘直径远小于纤维间隙,也就是说,筛效应很少发生。
条件:气流速度要快;纤维直径要细;纤维数量要多。
静电效应:灰尘越小,效果越好。
原因:灰尘本身带静电。
条件:气流速度要慢;纤维直径要细;纤维数量要多。
玻璃纤维滤料不带静电,化纤滤料带静电。
采用带有静电的化纤滤料,可以提高初始效率。
一般来说,滤料的静电是在生产过程中自然产生的。
但是,就目前可行的技术而言,还无法使滤料长期保持静电,当在实际使用时,静电会很快消失。
只要采用纤维数量少、直径粗的化纤滤料,您就无法得到与玻纤滤料过滤器同样的长期的高效率。
⇨过滤效率:要使过滤器对小灰尘粒子效率高:穿过滤料的风速低=所用滤料面积大;滤料中含有数量多的细纤维;静电(只对新过滤器)。
滤料中含有粗细不等的纤维;滤料中的细纤维起主要过滤作用;纤维间隙远比要过滤的灰尘大;过滤器是深层过滤。
⇨阻力:阻力的单位有Pa、毫米水柱(mmH2O)、英寸水柱(inchWG),它取决于:使用风量;过滤材料(纤维粗细、数量、厚度、蓬松度等);过滤器结构(滤袋或褶的形状、迎风面结构等)。
要想过滤器阻力低,滤料必须蓬松度好;面积大=穿过滤料的风速慢。
同样效率的滤料,细纤维的阻力较低;一般来说,效率较高的过滤器阻力也较大;选用优质滤料(蓬松度要好、纤维直径要细、数量要多)。
⇨使用寿命:过滤器积灰,阻力增加,当阻力增大到某一规定终阻力值时,过滤器报废。
在这之前的使用时间称为“使用寿命”。
理论上,使用寿命取决于:新过滤器的初阻力;过滤材料(蓬松的滤料能容纳更多的灰尘);滤料面积—有效过滤面积;空气含尘浓度;使用风量。
蓬松的滤料比密实的滤料能容纳的灰尘多,困此使用寿命长。
滤料中少量的粗纤维就是为了提高蓬松度和强度。
⇨容尘量:定义很简单,就是过滤器阻力达到规定值时,对人工尘的捕集量。
但经常被误认为使用容尘量和/或人工尘计重效率来计算实际使用寿命。
人工尘和大气尘的对比:人工尘中的浓度远比大气尘的浓度高(几百倍);人工尘中的大粒子比大气尘中的多;人工尘与大气尘的成分不同。
因此,试验室中的人工尘容量不同于实际使用中的大气尘容尘量。
人工尘和大气尘容尘量:人工尘和大气尘容尘量无关;与化纤无纺布过滤器相比,玻纤袋式过滤器的纤维较细而密,浓度高的粗人工尘在滤料表面积的快,而浓度低的细大气尘容易进入滤料内部,因此大气尘比人工尘的容尘量更大;滤纸型过滤器(尤其HEPA)的滤料又密又薄,人工尘和大气尘容尘量相差不大;在评价过滤器时,依据人工尘和大气尘容尘量有时得出不一致的结果。
实验证明,实验室中测得的人工尘容尘量没有多大实际意义;大气尘容尘量可以正确地评判过滤器的性能,但目前很少采用。
●过滤器的应用及经济性:⇨过滤器使用费用的影响因素:使用寿命-更换费用:对空气过滤器滤料面积增加50%,使用寿命增加近乎100%!意味着每台过滤器多花30-40%的金额,过滤器用量减少一半!运行能耗-过滤器阻力:E=q*dp*t/n*1000E=能耗(kWh度/年)q=风量(m3/s)dp=阻力(Pa)t=运行时间(小时/年)n=风机运行效率举例:q=1m3/s (=3600m3/h)dp=125Pa (1/2”水柱)t=8760小时/年(24hours/day)n=0.7E=1*125*8760/0.7*1000=1560度电/年⇨滤料面积大-阻力小-能耗低q=1m3/s (3600m3/h)△p=160-100=60Pa[实际运行时阻力差大于60Pa] (=1/4”水柱)t=8760小时/年(24小时/天)n=0.7E=1*60*8760/0.7*1000=750度/年选用过滤面积大的过滤器,省钱!通风系统清扫费用:通风系统为什么需要清扫?原因是使用差的过滤器,管道积灰,通风不畅;温湿度适宜的积灰是微生物繁衍的理想场所;温湿度等传感与控制元件失灵;风机积灰,运行效率降低,能耗增加;风阀、变风量末端等装置失效;换热器积灰,传热效率降低,能耗增加。
怎样使通风系统无需清扫?对于大气尘,F7过滤器的计重效率可达98%以上;实践证明,使用F7以上效率的过滤器,通风系统根本无需清扫。
一般来说,平均每m3/h的空气需要大约0.05m2的通风管道面积;正常来说,使用F5以下效率的过滤器,通风系统至少每5年应清扫一次;清扫费用(50元/m2);使用F7(比色法80-90%)以上效率的过滤器,通风系统根本无需清扫。
清扫费用计算,我们取一只24”*24”标准过滤器的额定风量3600m3/h来计算。
一次清扫费用(3600*0.05*50=9000元)。
即使每10年清扫一次,平均清扫费用900元/年!清扫费用远高于用来提高过滤器档次所需的费用!清扫费用举例,北京市某五星级酒店,总建筑面积约70000 m2,通风空调总风量约300000m3/h。
建成后第5年清扫了一次,费用约为70万元。
相当于10年全部使用F7的过滤器的总费用。
因此,业主对整个空调过滤系统进行了改造,所花的钱数倍于当初使用最好过滤器的费用!使用好的过滤器维持风机运行效率=节约运行费用!E=q*p*t/n*1000E=风机能耗(kWh度/年)q=风量(m3/s)p=风机全压(Pa)t=运行时间(小时/年)n=风机运行效率风机运行费用计算,假设:P =800Paq=3600m3/h=1m3/st=24小时/天*365天/年=8760小时采用F7效率的过滤器,风机运行效率维持0.7。
E=1.0*800*8760/0.7*1000=10011Kwh/年采用F5以下效率的过滤器,风机运行效率降为0.65。
E=1.0*800*8760/0.65*1000=10781Kwh/年好过滤器不会增加运行费用,使用好过滤器可以维持风机高效率运行,节省能耗:10781-10011=770 Kwh/年F7过滤器阻力比F5过滤器高40Pa ,因此多耗能:E=1.0*40*8760/0.7*1000=500 Kwh/年<770 Kwh/年选用效率足够高的过滤器,经济!⇨过滤器终阻力:随着过滤器积灰,阻力增加。
当阻力增大到某一值时,过滤器报废,需要更换。
新过滤器的阻力称为“初阻力”,过滤器报废时的阻力称为“终阻力”。
确定过滤器终阻力影响因素(过滤器机械强度、过滤器更换费用、过滤器运行阻力能耗、系统风量允许变化范围、过滤效率变化。
)过滤器机械强度,面积大的过滤器,框架和固定装置所占的比例较小。
当阻力过大时,可能造成过滤器的松散或破损。
从这方面确定终阻力,其值一般都偏大,因此一般不做考虑。
过滤器效率变化,低效率的过滤器(G4以下)常采用直径>20 um的粗纤维滤料;纤维间隙约为200-400um;过滤风速大约为0.5-2 m/s。
阻力过大时,过滤器上的积灰会再被气流带走,此时虽阻力不再升高,但过滤效率急剧下降。
因此对此类过滤器,要在其效率下降之前考虑更换。
终阻力建议值,根据前面几个因素,针对国内用户情况:过滤器效率规格建议终阻力(Pa)G1-G2(粗效)50-100G3(粗效)100-150G4(粗效)150-200F5-F6(中效)150-250F7-F8(高中效)250-400F9-H11(亚高效)350-450H12-U17(高效与超高效)400-600过滤器阻力-系统风量变化,过滤器通常是引起通风系统风量变化的最主要部件。
对空调设计人员来说,应根据已确定的过滤器初终阻力和用户允许的风量变化范围来选配风机及设计空调器。
并提供用户过滤器更换时的终阻力值。
对于已有的通风空调系统,如没有空调供应商提供的终阻力值和设备详细资料,应根据自己的系统风量允许范围和其它情况来确定终阻力。
⇨标准:美国联邦标准US Federal Standard 209( 洁净室及洁净区中空气悬浮粒子洁净等级):—旧标准US Fed Std-209D,1988(虽然过时,但仍最流行)。
—联邦标准的最后一版US Fed Std-209E(SI),1992。