大氣中存在大量的懸浮塵埃粒子,它們的存在極大地影響產(chǎn)品的精密化、微型化、高質(zhì)量、高純度和高可靠性。
空氣中懸浮的粒狀污染物質(zhì)是由固體或液體微粒子所組成。大氣塵可分為狹義大氣塵和廣義大氣塵:狹義大氣塵是指大氣中的固態(tài)粒子,即真正的灰塵;大氣塵的現(xiàn)代概念既包括固態(tài)微粒也包括液態(tài)微粒的多分散的氣溶膠,是專指大氣中的懸浮微粒,粒徑小于10μm,這就是廣義的大氣塵。對于大于10μm的粒子,因為較重,經(jīng)過一段時間的無規(guī)則的布朗運動后,在重力的作用下,它們會逐漸沉降到地面上,是通風除塵的主要目標;大氣中0.1---10μm的灰塵粒子也在空氣中做無規(guī)則的運動,因重量較輕,則容易隨氣流漂浮,而很難沉降到地面上。因此,空氣潔凈技術(shù)中的大氣塵的概念和一般除塵技術(shù)中的灰塵的概念是有所區(qū)別的。
通風除塵用的尼龍網(wǎng)過濾器、金屬網(wǎng)過濾器、泡沫海綿過濾器過濾的灰塵,因為濾料的孔徑較大,一般大于10μm,主要是過濾大于10μm的灰塵,因此對0.1~~10μm的粒子,過濾效率很低;如果是對環(huán)境的凈化有一定的潔凈度要求,必須采取潔凈技術(shù)中的空氣過濾技術(shù),才能達到凈化要求??諝鈨艋闹饕蝿帐歉鶕?jù)各種產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、不同工序、各類房間的空氣潔凈度級別需要,采取空氣過濾技術(shù)來捕集大氣中的0.1---10μm懸浮塵埃粒子和微生物,使?jié)崈羰一蚓植績艋瘏^(qū)域中的塵埃粒子濃度或含菌濃度控制在允許范圍之內(nèi),以保證潔凈度的級別要求。
空氣中的懸浮粒子除微小液滴成球形外,其它粒子為結(jié)晶狀、片狀、塊狀、針狀、鏈狀等,很難從幾何形狀去度量其尺寸。在潔凈技術(shù)中,粒徑的意義是指通過微粒內(nèi)部的某個長度因次,并不含有規(guī)則幾何形狀的意義,只是便于比較粒子大小的一種“名義尺寸”。
空氣中的懸浮粒子分為非生物性粒子和生物粒子:非生物粒子是由固體、液體的破碎、蒸發(fā)、燃燒、凝聚產(chǎn)生的,其形成過程有物理作用或化學作用。生物粒子有微生物、植物的花粉、花絮及絨毛等;微生物一般包括病毒、立克次氏菌、細菌、菌類、原生蟲及藻類,其中與凈化關(guān)系較直接的是細菌和菌類??諝庵械奈⑸镏饕街诨覊m上,因此過濾掉空氣中的灰塵可以有效地清除空氣中的微生物,這也是生物凈化的主要理論依據(jù)。
根據(jù)不同國家和時間的大氣塵中微粒的統(tǒng)計,大氣塵中微粒數(shù)量隨著粒徑的增加而顯著減少,即在雙對數(shù)坐標圖上,數(shù)量和粒徑呈直線關(guān)系,特別是對0.1---5μm;數(shù)量與質(zhì)量的分布關(guān)系,亞微米級的微粒數(shù)量占總數(shù)的比例接近,而重量僅占總量的2%--3%;這也是潔凈相關(guān)標準可以在不同國家通用的理論依據(jù)。
統(tǒng)計表示,農(nóng)村中的灰塵濃度大約在10萬粒/升左右,郊區(qū)中的灰塵濃度大約在20萬粒/升左右,城市中的灰塵濃度大約在30萬粒/升左右,污染嚴重的地區(qū)可達到100萬粒/升以上。
1.空氣過濾技術(shù)主要采用過濾分離方法:通過設置不同性能的過濾器,除去空氣中的懸塵埃粒子和微生物,也即通過濾料將塵埃粒子捕集截留下來,以保證送入風量的潔凈度要求。它所用的濾料為較細直徑的纖維,既能使氣流順利通過,也能有效地捕集塵埃粒子。
2.潔凈技術(shù)控制過濾的灰塵一般是0.1---10μm的塵埃粒子,粒徑較小,包含有固態(tài)微粒和液態(tài)微粒;大氣中懸浮的有機微粒有微生物、植物的花粉、花絮與絨毛,微生物一般包括病毒、立克次氏菌、細菌、菌類、原生蟲和藻類??諝鈨艋刂频闹饕羌毦途?、病毒。因為微生物主要附著在塵埃粒子上,因此將空氣中的塵埃粒子有效地控制,也就能有效地控制空氣中的細菌、菌類及病毒。要做到這一點,必須通過阻隔性質(zhì)的微粒過濾器,方可加以過濾。一般地,普通過濾器對細菌的過濾效率可達99.996%,基本上可以滿足生物潔凈室的過濾凈化要求。。
過濾器的過濾層捕集微粒的作用主要有5種:
1.攔截效應:當某一粒徑的粒子運動到纖維表面附近時,其中心線到纖維表面的距離小于微粒半徑,灰塵粒子就會被濾料纖維攔截而沉積下來。
2.慣性效應:當微粒質(zhì)量較大或速度較大時,由于慣性而碰撞在纖維表面而沉積下來。
3.擴散效應:小粒徑的粒子布朗運動較強而容易碰撞到纖維表面上。
4.重力效應:微粒通過纖維層時,因重力沉降而沉積在纖維上。
5.靜電效應:纖維或粒子都可能帶電荷,產(chǎn)生吸引微粒的靜電效應,而將粒子吸到纖維表面上。
隨著捕集灰塵越來越多,則濾層的過濾效率也隨著下降,而阻力增大;當?shù)揭欢ǖ淖枇χ祷蛐式档侥持禃r,過濾器就需及時加以更換,以保證凈化潔凈度的要求。
過濾器的濾料zui常用的形式有:無紡布、化學纖維材料、玻璃纖維材料;它們在額定風量下,阻力較小而效率較高,更換、維護方便,適用范圍廣,在空調(diào)凈化系統(tǒng)中有著*的使用價值和應用領域