Các yếu tố kỹ thuật xác định khả năng giữ bụi của bộ lọc không khí hiệu suất cao có thể được hiểu một cách sinh động là: khả năng giữ bụi giống như dung lượng lưu trữ của một "nhà kho" và kích thước của nó được xác định bởi không gian của chính nhà kho (vật liệu và kết cấu bộ lọc), phương pháp xếp hàng hóa (cấu trúc sợi và cơ chế lọc) và các quy tắc quản lý (thiết lập điểm cuối điện trở).
Sau đây là bốn thông số công nghệ cốt lõi xác định khả năng giữ bụi:
1. Bản chất của vật liệu lọc: vật liệu, độ dày và cấu trúc sợi. Vật liệu lọc là không gian vật lý chứa bụi và các đặc tính riêng của nó là cơ sở cho khả năng giữ bụi.
- Loại vật liệu lọc: Khả năng giữ bụi của các vật liệu khác nhau khác nhau đáng kể. Dữ liệu thực nghiệm cho thấy, với cùng tốc độ dòng khí (1000m ³/h), khả năng giữ bụi của bộ lọc sợi thủy tinh có thể đạt 250-300g, trong khi khả năng giữ bụi của bộ lọc vải không dệt gấp thông thường chỉ khoảng 100g. Sợi thủy tinh do có sợi mịn và phân bố đồng đều nên có thể tạo thành cấu trúc lọc sâu dày đặc hơn.
- Độ dày và độ mịn của vật liệu lọc: Sử dụng sợi thủy tinh siêu dày hoặc sợi hóa học giãn nở làm lớp lọc chính có thể làm tăng đáng kể khả năng giữ bụi. Vật liệu lọc càng dày và mịn thì không gian sâu bên trong càng lớn và càng có nhiều hạt có thể chứa được.
- Đường kính sợi và mật độ khối: Sợi càng mịn thì diện tích bề mặt riêng càng lớn và khả năng hấp phụ càng cao khi tiếp xúc với các hạt có cùng kích thước. Đồng thời, mật độ nén sợi hợp lý có thể tạo thành các kênh quanh co, cho phép các hạt bị giữ lại theo hướng sâu thay vì chỉ bị chặn trên bề mặt.
2. Thiết kế kết cấu: Điều quan trọng là tối đa hóa việc sử dụng diện tích lọc và cấu hình bên trong, dựa trên hiệu suất xác định của vật liệu lọc.
- Vùng lọc hiệu quả: Đây là biến quan trọng nhất. Trong cùng một thể tích khung lọc, diện tích giấy lọc không gấp càng lớn thì khả năng giữ bụi càng cao. Bộ lọc không phân vùng có thể chứa nhiều giấy lọc hơn trong một không gian hạn chế thông qua thiết kế xếp nếp dày đặc, nhờ đó đạt được khả năng giữ bụi cao hơn các bộ lọc phân vùng truyền thống. Bộ lọc kết hợp sử dụng cấu trúc hình chữ V-, cấu trúc này cũng làm tăng khả năng giữ bụi bằng cách tăng đáng kể diện tích vật liệu lọc.
- Khoảng cách và độ đồng đều của các nếp gấp: Dù là dây keo nóng chảy không có bộ lọc phân vùng hay tấm phân vùng có bộ lọc phân vùng, chức năng của nó là duy trì khoảng cách đồng đều giữa các nếp gấp. Khoảng cách đồng đều đảm bảo luồng không khí có thể tiếp xúc hoàn toàn với từng inch của giấy lọc, cho phép toàn bộ độ sâu của vật liệu lọc tham gia ngăn chặn bụi và tránh hư hỏng sớm do tốc độ gió cục bộ quá cao. So với các kênh hình chữ nhật có vách ngăn, kênh hình chữ V không có vách ngăn có thể cải thiện hơn nữa tính đồng nhất của việc lưu trữ bụi.
- Vật liệu lọc composite nhiều lớp: Lớp lọc composite có cấu trúc gradient có thể tăng khả năng giữ bụi. Ví dụ, một lớp nỉ giãn nở bằng sợi mịn được thiết lập ở phía đón gió làm lớp lọc sơ bộ để chặn các hạt lớn, đồng thời một lớp lọc dày đặc và hiệu quả được sử dụng ở phía đón gió để chặn các hạt nhỏ. Phương pháp tổng hợp "thô mịn" này có thể cải thiện đáng kể khả năng giữ bụi tổng thể.
3. Thông số vận hành: Tốc độ gió và đặc tính hạt, cũng như tốc độ gió và loại bụi mà bộ lọc gặp phải trong quá trình vận hành thực tế, cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất giữ bụi cuối cùng của nó.
- Lọc tốc độ gió: Tốc độ gió là con dao hai lưỡi. Tốc độ gió quá cao và quán tính cao của các hạt mang theo luồng không khí có thể dễ dàng xuyên qua các lớp sâu của vật liệu lọc hoặc khiến "bụi thứ cấp" phát tán bụi tích tụ, dẫn đến giảm khả năng giữ bụi; Tốc độ gió quá thấp, mặc dù hiệu ứng khuếch tán được tăng cường nhưng lượng không khí được xử lý trên một đơn vị thời gian lại giảm đi. Tốc độ gió phù hợp giúp các hạt lắng đọng đồng đều ở các lớp sâu của vật liệu lọc, từ đó tăng khả năng giữ bụi.
- Tính chất hạt bụi: Bụi bị giữ lại bởi chính bộ lọc cũng sẽ trở thành một “phương tiện lọc” mới. Các hạt lớn và bụi dạng sợi dễ hình thành các bánh lọc lỏng lẻo, dẫn đến sức đề kháng tăng trưởng chậm; Bụi nhỏ và dính có thể dễ dàng làm tắc nghẽn các lỗ rỗng của vật liệu lọc, khiến điện trở tăng nhanh và ảnh hưởng đến tổng khả năng giữ bụi trước khi đạt đến điện trở cuối cùng.
4. Tiêu chí đánh giá: Đặt giá trị điện trở cuối cùng
- Đây là yếu tố công nghệ “con người” dễ bị bỏ qua nhưng lại rất quan trọng. Khả năng giữ bụi không phải là giá trị cố định tuyệt đối mà là giá trị thử nghiệm trong các điều kiện kết thúc cụ thể.
- Định nghĩa về điện trở cuối cùng: Các tiêu chuẩn ngành thường quy định khi điện trở của bộ lọc đạt gấp đôi điện trở ban đầu thì lượng bụi tích tụ lúc này chính là khả năng giữ bụi tiêu chuẩn. Nhưng cài đặt này có thể thương lượng. Nếu điện trở cuối cùng được đặt thành 2,5 lần điện trở ban đầu thì khả năng giữ bụi đo được đương nhiên sẽ lớn hơn. Vì vậy, việc so sánh khả năng giữ bụi phải dựa trên cùng điều kiện chống chịu cuối cùng.
- Điểm tới hạn suy giảm hiệu suất: Đôi khi, điều kiện chấm dứt khả năng giữ bụi cũng đề cập đến khi hiệu suất giảm xuống dưới 85% hiệu suất ban đầu. Đối với các bộ lọc-hiệu suất cao, hiệu suất thường tăng khi mức độ tích tụ bụi tăng lên. Tuy nhiên, đối với một số bộ lọc hiệu suất thô hoặc trung bình, sự tích tụ bụi quá mức có thể khiến hiệu suất lúc đầu tăng lên rồi giảm xuống, dẫn đến việc tạo ra bụi thứ cấp, cũng được coi là đã đạt đến giới hạn giữ bụi.
Tóm tắt: Yếu tố kỹ thuật quyết định khả năng giữ bụi của bộ lọc-hiệu suất cao là một chuỗi từ vật liệu đến thiết kế và sau đó đến tiêu chuẩn vận hành:
- Nền tảng nằm ở chất liệu, độ dày và độ mịn của sợi của chính vật liệu lọc (sợi thủy tinh vượt trội hơn sợi hóa học thông thường).
- Điều quan trọng nằm ở việc liệu thiết kế cấu trúc có thể tối đa hóa và tận dụng đồng đều diện tích giấy lọc hay không (không có vách ngăn, cấu trúc hình chữ V, khoảng cách đồng đều).
- Tác động nằm ở việc tốc độ gió vận hành và đặc tính hạt bụi có thuận lợi cho việc tích tụ bụi sâu hay không.
- Thước dựa trên giá trị cài đặt điện trở cuối cùng làm tiêu chí đánh giá.

