Hiệu suất, sức cản, thể tích không khí và tốc độ gió của bộ lọc không khí là các thông số kỹ thuật cốt lõi quyết định hiệu suất của nó. Bốn thông số này có liên quan với nhau và cùng nhau xác định xem bộ lọc có phù hợp với một tình huống cụ thể cũng như khả năng tồn tại-lâu dài về mặt kinh tế của nó hay không.
1, Định nghĩa và mối quan hệ của bốn tham số cốt lõi
- 1. Hiệu quả: Khả năng của bộ lọc để thu giữ các chất ô nhiễm. Hiệu suất (%)=(1- nồng độ ở hạ lưu/nồng độ ở thượng nguồn) × 100%; Tiêu chí phân loại: G1-H14 (dựa trên EN 1822/ISO 16890) Hiệu suất là chỉ số chức năng cốt lõi quyết định mức độ sạch.
- 2. Sức cản: Sự cản trở mà không khí gặp phải khi đi qua bộ lọc. Đơn vị Pa (Pascal); Điện trở ban đầu: điện trở của bộ lọc mới; Điện trở cuối cùng: Điện trở cần thiết để thay thế (thường gấp 2-3 lần điện trở ban đầu), là chỉ số tiêu thụ năng lượng cốt lõi và ảnh hưởng trực tiếp đến mức tiêu thụ năng lượng và chi phí vận hành của quạt.
- 3. Luồng khí: Thể tích không khí đi qua bộ lọc trong một đơn vị thời gian. Đơn vị: m ³/h (mét khối/giờ) hoặc thể tích không khí CFM là chỉ báo công suất xử lý, xác định kích thước không gian áp dụng.
- 4. Tốc độ gió: Tốc độ không khí đi qua bề mặt vật liệu lọc. Đơn vị: m/s (mét/giây), tốc độ gió mặt=khối lượng không khí/bộ lọc diện tích hướng gió, tốc độ gió là van điều chỉnh hiệu suất và lực cản. Nếu quá cao sẽ làm giảm hiệu quả và tăng sức đề kháng.
2, Chuỗi logic cốt lõi của bốn tham số chính
Bốn tham số này không tồn tại biệt lập, chúng tuân theo logic bên trong sau:
- 1. Thể tích không khí và tốc độ gió quyết định kích thước của bộ lọc:
Sau khi xác định được lượng không khí cần thiết, tốc độ gió trở thành yếu tố then chốt trong thiết kế. Để theo đuổi lực cản thấp, người ta thường mong muốn có tốc độ gió thấp hơn. Vì vậy, các kỹ sư sẽ thiết kế kích thước bộ lọc bằng cách giảm tốc độ gió (tức là tăng diện tích lọc).
Công thức: Diện tích lọc=thể tích không khí/tốc độ không khí bề mặt
- 2. Tốc độ gió và vật liệu lọc cùng quyết định sức cản và hiệu quả:
Tốc độ gió càng cao thì lực tác động của không khí lên các sợi lọc càng lớn và lực cản tăng theo bậc vuông.
Tốc độ gió càng cao, các hạt có thể không có đủ thời gian để bị sợi bắt giữ do quán tính cao và có thể bị "đánh bật" hoặc "thổi bay", dẫn đến hiệu suất giảm. Đặc biệt đối với các bộ lọc hiệu suất cao, tốc độ gió là một biến số quan trọng.
Vật liệu lọc càng đặc thì khả năng chặn của nó càng mạnh (hiệu suất cao hơn), nhưng không khí càng khó đi qua (sức cản lớn hơn).
- 3. Khả năng giữ bụi và khả năng chống chịu quyết định tuổi thọ sử dụng:
Khi lượng bụi bị bộ lọc chặn tăng lên, khoảng cách giữa các sợi lọc sẽ bị chặn và điện trở tăng dần. Khi điện trở đạt đến điện trở cuối cùng đã đặt, ngay cả khi bộ lọc không bị chặn hoàn toàn, điều đó có nghĩa là tuổi thọ sử dụng kinh tế của nó đã hết và cần phải được thay thế.
3, Các tình huống và cách giải thích phổ biến trong các ứng dụng kỹ thuật
- 1. "Hiệu ứng bập bênh" giữa các tham số, trong ứng dụng thực tế, bốn tham số này thường cần được cân bằng.
Trường hợp: Các thông số danh nghĩa của bộ lọc là thể tích không khí 2000 m³/h, điện trở ban đầu là 150 Pa và hiệu suất F9.
Nếu thể tích không khí vận hành thực tế tăng lên 2500 m³/h, lực cản sẽ tăng mạnh (có thể vượt quá 250 Pa) khi tốc độ gió tăng. Hiệu quả có thể giảm nhẹ do sự xâm nhập của hạt tăng lên ở tốc độ gió cao.
Cảm hứng: Khi chọn bộ lọc, việc chỉ xem xét các thông số riêng lẻ là chưa đủ mà phải phù hợp dựa trên hiệu suất và sức cản theo thể tích không khí được thiết kế.
- 2. Bẫy thể tích không khí định mức: Nhiều người dùng dễ dàng bỏ qua rằng điện trở danh nghĩa và hiệu suất của bộ lọc được đo ở thể tích không khí định mức.
Nếu bộ lọc gia dụng có thể tích không khí định mức 1000 m³/h bị buộc phải sử dụng trên quạt không khí trong lành yêu cầu 2000 m³/h, nó sẽ dẫn đến tốc độ gió quá cao, lực cản tăng vọt, thể tích không khí của hệ thống không đủ và hiệu quả lọc giảm đáng kể.
Gợi ý: Tốt nhất nên kiểm soát lượng không khí vận hành thực tế trong khoảng 80% -120% lượng không khí định mức.
- 3. Ý nghĩa định hướng của tốc độ gió bề mặt: Tốc độ gió bề mặt là một chỉ tiêu quan trọng để đo lường tính hợp lý của việc lựa chọn bộ lọc.
Bộ lọc hiệu suất thô: Tốc độ gió bề mặt thường nằm trong khoảng 1,0-2,5 m/s.
Bộ lọc hiệu suất cao (HEPA): Tốc độ không khí bề mặt thường nằm trong khoảng 0,3-0,5 m/s.
Nếu tốc độ gió bề mặt của bộ lọc hiệu suất cao-vượt quá 0,8 m/s, điều đó cho thấy diện tích lọc có thể không đủ, điều này có thể dẫn đến lực cản cao và tuổi thọ bị rút ngắn.
4, Tóm tắt: Làm thế nào để sử dụng toàn diện bốn tham số này để lựa chọn?
Khi đối mặt với bảng thông số kỹ thuật của bộ lọc, nên đánh giá theo thứ tự sau:
- 1. Đầu tiên, hãy kiểm tra hiệu quả: xác nhận xem mức độ có đáp ứng nhu cầu làm sạch của bạn hay không (ví dụ F7-F9 dùng trong gia đình và H13-H14 dùng trong y tế).
- 2. Kiểm tra lại lượng không khí: Xác nhận xem lượng không khí định mức của bộ lọc có phù hợp với thiết bị của bạn hay không.
- 3. Tính toán tốc độ gió bề mặt: Chia thể tích không khí cho diện tích bên ngoài của bộ lọc để xem nó có nằm trong phạm vi hợp lý hay không.
- 4. Đánh giá sức cản: Ở luồng không khí định mức, sức cản càng thấp thì mức tiêu thụ năng lượng lâu dài- càng tốt.
