本文關鍵詞：PM2.5凈化材料及過濾器分級過濾性能的試驗研究

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【摘要】：隨著社會的發(fā)展、科學技術的進步,環(huán)境污染的情況越來越嚴重,人們對生產(chǎn)環(huán)境和生活環(huán)境都提出了更高的要求。由于空氣質(zhì)量對人體健康的影響,人們對空氣質(zhì)量的關注內(nèi)容已由以前的PM10轉(zhuǎn)變到現(xiàn)在的PM2.5。現(xiàn)在降低空氣中PM2.5濃度的最普遍有效的辦法就是空氣過濾,應用過濾技術的相關設備是空氣凈化器和空氣過濾器。過濾材料作為過濾設備的核心,性能好壞對空氣過濾效果有最直接的影響。首先通過整理已經(jīng)提出的理論經(jīng)驗公式,作者總結出過濾效率和過濾阻力的一種計算方法,以影響纖維過濾性能的一些重要因素如:纖維直徑、纖維厚度、纖維孔徑、纖維填充率、氣溶膠粒徑等為變量,進行理論計算揭示這些因素的具體影響,為制備具有優(yōu)異性能的新型濾料提供理論指導。作者對比目前各國的空氣過濾材料性能測試方法,考察市場上的商業(yè)測試臺,并自行研制和購買不同塵源的過濾材料分級過濾性能測試臺。通過對測試臺的誤差、穩(wěn)定性、重復性等進行分析,證明測試臺具有實驗室經(jīng)濟適用性。采購四種市面上具有典型特征的性能良好的過濾材料:兩種普通纖維濾料、駐極體濾料和覆膜復合濾料。通過掃描電鏡,PMI孔徑測試儀等對這些樣品進行結構的表征,通過實驗測試不同樣品的分級過濾性能,發(fā)現(xiàn)普通纖維濾料的過濾性能和纖維結構關系符合理論推導,駐極體濾料和覆膜復合濾料具有高效低阻的特點,最后給出一種材料制備方向:通過給纖維附加荷電或者直接采用本身帶有電荷的纖維制備濾料,復合不同性能的濾料制備復合濾料。作者自行搭建過濾器分級過濾性能測試臺,對不同過濾器進行性能測試,發(fā)現(xiàn)一種濾料制備成過濾器后,對于0.3-1.0μm之間的粒子,效率下降8%-10%,對于1.0-2.5μm之間的粒子,效率下降1%-3%,阻力會增加40%-50%;在同等風量的工況下,褶深值越大,過濾效率越高,隨著褶深值的增大,過濾阻力先減小后增大,并存在最優(yōu)值;濾速對于過濾器和濾料的過濾性能的影響是相似的。
【關鍵詞】：PM2.5 過濾材料 分級 過濾器 測試臺 性能
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.85
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 主要符號表12-14
• 第一章 緒論14-25
• 1.1 PM2.5 的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2 空氣潔凈技術的發(fā)展概況15-18
• 1.2.1 空氣潔凈技術在工業(yè)上的應用15-16
• 1.2.2 空氣潔凈技術在生物凈化領域的應用16-17
• 1.2.3 空氣潔凈技術在室內(nèi)空氣品質(zhì)改善的應用17-18
• 1.2.4 空氣潔凈技術國內(nèi)外的發(fā)展差距18
• 1.3 空氣過濾材料的發(fā)展18-21
• 1.3.1 空氣過濾材料國內(nèi)外發(fā)展狀況18-20
• 1.3.2 空氣過濾材料的特點20
• 1.3.3 過濾材料未來發(fā)展趨勢20-21
• 1.4 空氣過濾材料的檢測方法21-23
• 1.4.1 過濾材料性能檢測參數(shù)21
• 1.4.2 過濾效率測試方法21-23
• 1.5 本課題的研究內(nèi)容23-25
• 第二章 過濾材料的過濾機理及理論分析25-38
• 2.1 纖維過濾機理25-30
• 2.1.1 攔截效應25-26
• 2.1.2 慣性效應26-27
• 2.1.3 擴散效應27-28
• 2.1.4 重力效應28-29
• 2.1.5 靜電效應29-30
• 2.2 纖維捕集效率的計算30-31
• 2.3 濾材阻力的計算31-32
• 2.4 理論計算與分析32-37
• 2.4.1 纖維直徑對過濾效率和阻力的影響32-33
• 2.4.2 纖維填充率對過濾效率和阻力的影響33-35
• 2.4.3 濾料厚度對過濾效率和阻力的影響35-36
• 2.4.4 氣溶膠粒徑對過濾效率和阻力的影響36-37
• 2.5 本章小結37-38
• 第三章 濾料性能測試臺的搭建38-55
• 3.1 以大氣塵為塵源的濾料性能測試臺38-43
• 3.1.1 測試臺的流程裝置圖38-39
• 3.1.2 測試臺的主要測試參數(shù)39
• 3.1.3 測試臺的組成部件39-42
• 3.1.4 測試臺的操作流程42-43
• 3.2 以PAO油為塵源的濾料測試臺43-52
• 3.2.1 測試臺組成部分及選用儀器的介紹43-52
• 3.2.2 測試臺的操作流程52
• 3.3 以NaCl為塵源的濾料測試臺52-54
• 3.3.1. 測試臺的組成部分介紹52-53
• 3.3.2. 測試臺的工作條件53-54
• 3.4 本章小結54-55
• 第四章 濾料性能測試臺的測試分析55-61
• 4.1 測試臺的誤差分析55-57
• 4.1.1 采樣誤差55-56
• 4.1.2 激光粒子計數(shù)器的計數(shù)損失56-57
• 4.2 測試臺的穩(wěn)定性分析57-58
• 4.3 測試臺的重復性分析58
• 4.4 實驗數(shù)據(jù)的誤差分析58-59
• 4.5 本章小結59-61
• 第五章 空氣過濾材料過濾性能試驗分析61-75
• 5.1 研究對象61-67
• 5.1.1 纖維直徑分布61-64
• 5.1.2 纖維孔徑分布64-66
• 5.1.3 濾料厚度和填充率66-67
• 5.2 過濾性能測試67-74
• 5.2.1 濾料結構對濾料性能的影響67-69
• 5.2.2 過濾速度對濾料性能的影響69-71
• 5.2.3 氣溶膠類型對濾料性能的影響71-74
• 5.3 本章小結74-75
• 第六章 過濾器性能測試系統(tǒng)的搭建及實驗75-84
• 6.1 過濾器性能測試臺75-78
• 6.1.1 管道系統(tǒng)75-76
• 6.1.2 動力系統(tǒng)76-77
• 6.1.3 測量系統(tǒng)77
• 6.1.4 采樣系統(tǒng)77-78
• 6.2 試驗操作78-79
• 6.2.1 檢漏78
• 6.2.2 自凈78
• 6.2.3 風速的測量78-79
• 6.2.4 風速的調(diào)節(jié)79
• 6.3 過濾器性能試驗79-83
• 6.3.1 濾料與過濾器過濾特性對比79-80
• 6.3.2 過濾器結構變化對過濾器性能的影響80-82
• 6.3.3 濾速對過濾器性能影響82-83
• 6.4 本章小結83-84
• 結論84-86
• 參考文獻86-91
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果91-92
• 致謝92-93
• 附件93

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本文編號：629479