Воздушный фильтр
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( май 2009 г. ) |
твердых частиц Воздушный фильтр представляет собой устройство, состоящее из волокнистых или пористых материалов, которое удаляет такие частицы , как дым , пыль , пыльца , плесень , вирусы и бактерии из воздуха . Фильтры, содержащие адсорбент или катализатор, такой как древесный уголь (уголь), также могут удалять запахи и газообразные загрязняющие вещества, такие как летучие органические соединения или озон . [1] Воздушные фильтры используются там, где качество воздуха имеет важное значение, особенно в системах вентиляции зданий и двигателях.
В некоторых зданиях, а также в самолетах и других объектах, созданных человеком (например, спутниках и космических кораблях из пенопласта, гофрированной бумаги или стекловолокна ), используются фильтрующие элементы . Другой метод, ионизаторы воздуха , использует волокна или элементы со статическим электрическим зарядом, которые притягивают частицы пыли. В воздухозаборниках двигателей внутреннего сгорания и воздушных компрессоров обычно используются бумажные , пенопластовые или хлопчатобумажные фильтры. Фильтры с масляной ванной вышли из моды, если не считать нишевых применений. Технология воздухозаборных фильтров газовых турбин существенно усовершенствовалась за последние годы за счет улучшения аэродинамики и гидродинамики воздушно -компрессорной части газовых турбин.
НЕРА-фильтры
[ редактировать ]Высокоэффективный улавливатель твердых частиц (HEPA), [2] [3] Первоначально называемый высокоэффективным поглотителем твердых частиц, но также иногда называемый высокоэффективным улавливателем твердых частиц или высокоэффективным улавливателем твердых частиц, это тип воздушного фильтра. Фильтры, соответствующие стандарту HEPA, имеют множество применений, в том числе в чистых помещениях при производстве микросхем, в 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 размером больше или равным 0,3 мкм .
Воздушные фильтры салона автомобиля
[ редактировать ]Воздушный фильтр салона, также известный в Великобритании как пыльцевый фильтр, обычно представляет собой фильтр из гофрированной бумаги, который устанавливается в воздухозаборник наружного воздуха в пассажирском салоне автомобиля. Некоторые из этих фильтров имеют прямоугольную форму и по форме похожи на воздушный фильтр двигателя. Другие имеют уникальную форму, соответствующую доступному пространству наружных воздухозаборников конкретных автомобилей.
Первым автопроизводителем, который включил одноразовый фильтр для поддержания чистоты системы вентиляции, был » компании Nash Motors « Weather Eye , представленный в 1940 году. [6]
Многоразовый сердечниковый фильтр отопителя был доступен в качестве дополнительного аксессуара на моделях Studebaker , начиная с 1959 года, включая автомобили Studebaker Lark (1959–1966), автомобили Studebaker Gran Turismo Hawk (1962–1964) и грузовики Studebaker Champ (1960–1964). Фильтр представлял собой алюминиевую раму с алюминиевой сеткой и располагался непосредственно над сердцевиной нагревателя. Фильтр был снят и установлен из моторного отсека через прорезь в брандмауэре. Когда фильтр был установлен, щель закрывалась длинной тонкой резиновой прокладкой. Перед установкой фильтр можно пропылесосить и промыть.
Засоренные или грязные салонные фильтры могут значительно уменьшить поток воздуха из вентиляционных отверстий салона, а также внести аллергены в воздушный поток салона. Поскольку температура воздуха в салоне зависит от скорости потока воздуха, проходящего через сердечник обогревателя , испаритель автомобиля . или оба, засоренные фильтры могут значительно снизить эффективность и производительность систем кондиционирования и отопления [7]
Некоторые салонные фильтры работают плохо, а некоторые производители салонных фильтров не указывают минимальную отчетную оценку эффективности (MERV) на своих воздушных фильтрах салона. [ нужна ссылка ]
Воздушные фильтры двигателя внутреннего сгорания
[ редактировать ]
Фильтр воздуха для горения предотвращает попадание абразивных 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 внутри пластиковой коробки, соединенной с корпусом дроссельной заслонки воздуховодом. В старых автомобилях, в которых используются карбюраторы или дроссельная заслонка, 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 воздуховоды для подачи прохладного и/или теплого входящего воздуха и закрывается металлической или пластиковой крышкой. Общий блок (фильтр и корпус вместе) называется воздухоочистителем .
Бумага
[ редактировать ]Гофрированные бумажные фильтрующие элементы являются почти эксклюзивным выбором 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, существует стойкое убеждение используемой для письма или упаковки и т. д. Среди тюнеров , подогреваемое рекламой небумажных сменных фильтров послепродажного обслуживания, что бумажные фильтры плохо пропускают воду. и тем самым ограничить производительность двигателя. Фактически, пока фильтр из гофрированной бумаги имеет размер, соответствующий объемам воздушного потока, возникающим в конкретном применении, такие фильтры создают лишь незначительное ограничение потока до тех пор, пока фильтр не станет значительно засорен грязью. Двигатели строительной техники также используют это. Причина в том, что бумага согнута зигзагом, а общая площадь бумаги очень велика, примерно в 50 раз больше площади воздушного отверстия.
Мыло
[ редактировать ]Смачиваемые маслом элементы из пенополиуретана используются в некоторых сменных автомобильных воздушных фильтрах послепродажного обслуживания. Пена в прошлом широко использовалась в воздухоочистителях небольших двигателей газонокосилок и другого силового оборудования, но бумажные фильтрующие элементы автомобильного типа в значительной степени вытеснили в этих применениях смачиваемую маслом пену. Поролоновые фильтры до сих пор широко используются в воздушных компрессорах пневматических инструментов мощностью до 5 лошадиных сил (3,7 кВт). В зависимости от сорта и толщины используемого пенопласта, смоченный маслом фильтрующий элемент из пенопласта может обеспечивать минимальное ограничение воздушного потока или очень высокую грязеемкость; последнее свойство делает пенные фильтры популярным выбором в ралли по бездорожью и других видах автоспорта, где требуется высокий уровень загрязнения. пыль будет встречаться . Из-за особенностей улавливания пыли пенными фильтрами большие количества пыли могут улавливаться без заметного изменения ограничения воздушного потока.
Хлопок
[ редактировать ]Промасленная хлопчатобумажная марля используется во все большем количестве автомобильных воздушных фильтров на вторичном рынке, которые продаются как высокоэффективные изделия. В прошлом хлопчатобумажная марля использовалась ограниченно в автомобильных воздушных фильтрах оригинального оборудования. Однако с момента появления версий Abarth SS дочерняя компания Fiat поставляет воздушные фильтры из хлопчатобумажной марли в качестве фильтров оригинального оборудования.
Нержавеющая сталь
[ редактировать ]Сетка из нержавеющей стали — еще один пример среды, пропускающей больше воздуха. Сетка из нержавеющей стали имеет различное количество ячеек, что обеспечивает 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 никакие частицы не попадут в двигатель через турбонаддув.
Масляная ванна
[ редактировать ]Воздухоочиститель с масляной ванной состоит из поддона, содержащего лужу масла, и вставки, заполненной волокном, сеткой, пеной или другим фильтрующим материалом грубой очистки. Очиститель удаляет частицы, прилипая к пропитанному маслом фильтрующему материалу, а не при традиционной фильтрации. Отверстия в фильтрующем материале намного больше, чем частицы, подлежащие фильтрации. Когда очиститель собран, корпус вставки, содержащий среду, находится на небольшом расстоянии над поверхностью масляной ванны. Край вставки перекрывает край поддона. Такое расположение образует лабиринтный путь, по которому воздух должен проходить серией разворотов: вверх через зазор между краями вставки и поддоном, вниз через зазор между внешней стенкой вставки и внутренней стенкой отстойника и вверх через фильтрующий материал в корпусе вставки. При этом развороте воздух с высокой скоростью перемещается по поверхности масляной лужи. Более крупные и тяжелые частицы пыли и грязи в воздухе не могут совершить поворот из-за их по инерции , поэтому они попадают в масло и оседают на дно основной чаши. Более легкие и мелкие частицы прилипают к фильтрующему материалу во вкладыше, который смачивается каплями масла, всасываемыми туда обычным потоком воздуха. Постоянное всасывание масла на фильтрующий материал медленно переносит большую часть более мелких захваченных частиц вниз, и масло капает обратно в резервуар, где частицы накапливаются.
Воздухоочистители с масляной ванной очень широко использовались в автомобилях и небольших двигателях до широкого внедрения в промышленности бумажных фильтров в начале 1960-х годов. Такие очистители до сих пор используются во внедорожной технике, где наблюдается очень высокий уровень запыленности, поскольку воздухоочистители с масляной ванной могут улавливать большое количество грязи по сравнению с их общим размером без потери эффективности фильтрации или воздушного потока. Однако жидкое масло делает очистку и обслуживание таких воздухоочистителей грязными и неудобными, 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 аспирации масла при использовании с искровым зажиганием. двигатели. [ нужна ссылка ]
Водяная баня
[ редактировать ]В начале 20-го века (примерно с 1900 по 1930 годы) 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 конструкции с масляными ваннами вытеснили конструкции с водяными ваннами из-за лучших характеристик фильтрации.
Фильтры для обработки сыпучих материалов
[ редактировать ]Обработка сыпучих материалов предполагает транспортировку твердых веществ (механический транспорт, пневмотранспорт), которые могут находиться в форме порошка. Многие отрасли промышленности работают с сыпучими материалами (горнодобывающая промышленность, химическая промышленность, пищевая промышленность), что требует очистки воздушных потоков, выходящих из процесса, чтобы мелкие частицы не выбрасывались в атмосферу по нормативным или экономическим причинам (потеря материалов). Как следствие, воздушные фильтры устанавливаются во многих местах технологического процесса, особенно на приемных линиях пневмотранспорта. [8] где количество воздуха важно, а содержание мелких частиц весьма 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. [9]
Фильтровать классы
[ редактировать ]В соответствии с европейскими стандартами нормализации EN 779 были признаны следующие классы фильтров:
| Использование | Сорт | Производительность | Тест производительности | Размер частиц приближается к 100% удержанию |
Стандарт испытаний |
|---|---|---|---|---|---|
| Фильтры грубой очистки
(используется как Начальный) |
Г1 | 65% | Среднее значение | >5 мкм | БС EN779 |
| G2 | 65–80% | Среднее значение | >5 мкм | БС EN779 | |
| G3 | 80–90% | Среднее значение | >5 мкм | БС EN779 | |
| G4 | 90%– | Среднее значение | >5 мкм | БС EN779 | |
| Фильтры тонкой очистки
(используется как Среднее) |
М5 | 40–60% | Среднее значение | >5 мкм | БС EN779 |
| М6 | 60–80% | Среднее значение | >2 мкм | БС EN779 | |
| F7 | 80–90% | Среднее значение | >2 мкм | БС EN779 | |
| F8 | 90–95% | Среднее значение | >1 мкм | БС EN779 | |
| F9 | 95%– | Среднее значение | >1 мкм | БС EN779 | |
| Полу HEPA | Е10 | 85% | Минимальное значение | >1 мкм | БС ЭН1822 |
| Е11 | 95% | Минимальное значение | >0,5 мкм | БС ЭН1822 | |
| Е12 | 99.5% | Минимальное значение | >0,5 мкм | БС ЭН1822 | |
| HEPA | Н13 | 99.95% | Минимальное значение | >0,3 мкм | БС ЭН1822 |
| Н14 | 99.995% | Минимальное значение | >0,3 мкм | БС ЭН1822 | |
| ГНЕВ | U15 | 99.9995% | Минимальное значение | >0,3 мкм | БС ЭН1822 |
| U16 | 99.99995% | Минимальное значение | >0,3 мкм | БС ЭН1822 | |
| U17 | 99.999995% | Минимальное значение | >0,3 мкм | БС ЭН1822 |
Европейский стандарт EN 779, на котором основана приведенная выше таблица, оставался в силе с 2012 года до середины 2018 года, когда его заменил ISO 16890. [10]
См. также
[ редактировать ]- Очиститель воздуха
- Скорость доставки чистого воздуха
- ГородДеревья
- Корси-Розенталь Коробка
- Циклоническая сепарация
- Осушитель
- Дизельный сажевый фильтр
- Пылесборник
- Увлажнитель
- Импульсный фильтр
- Качество воздуха в помещении
- Механический фильтр (респиратор)#Стандарты фильтрации
- Носовой фильтр
- Масляный фильтр
- Карманный фильтр
- Респиратор
- Скруббер
- Смоговая башня
- Проток лебединой шеи
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «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.
- ^ компании HEPA Глоссарий терминов
- ^ Первоначально высокоэффективное улавливание 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 правилам ASME AG-1–2003 по ядерной обработке воздуха и газа», 2004 г.
- ^ Вуларри (19 мая 2009 г.). «Нильс Уолберг и Нэш — приветствие великому инженеру и невоспетым автомобилям» .
- ^ «Признаки загрязнения салонного фильтра» . ООО «ПЕРВАЯ БРЕНДС ГРУП» . Проверено 12 июня 2024 г.
- ^ «Фильтрация воздуха – Пылесборники» .
- ^ «Сепарация твердых газов (циклон – фильтрация)» .
- ^ ISO 16890-1:2016 (ru) Воздушные фильтры для общей вентиляции. Часть 1. Технические характеристики, требования и система классификации, основанные на эффективности твердых частиц (ePM).
Внешние ссылки
[ редактировать ]