Abstracción
Se realizaron pruebas de resistencia y eficiencia de peso del filtro, y se exploraron las reglas de cambio de la resistencia de retención de polvo y eficiencia del filtro, se calculó el consumo energético del filtro según el método de cálculo de eficiencia energética propuesto por Eurovent 4 /11.
Se encuentra que los costos de electricidad del filtro aumentan con el aumento del tiempo de uso y la resistencia.
Con base en el análisis del costo de reemplazo del filtro, costo operativo y costo integral, se propone un método para determinar cuándo se debe reemplazar el filtro.
Los resultados mostraron que la vida útil real del filtro es mayor que la especificada en GB/T 14295-2008.
El tiempo para el reemplazo del filtro en la construcción civil general debe decidirse de acuerdo con los costos de reemplazo del volumen de aire y los costos de consumo de energía de operación.
Autor Instituto de Ciencias de la Arquitectura de Shanghai (Grupo) Co., Ltd Zhang Chongyang, Li JingguangIntroducciones
La influencia de la calidad del aire en la salud humana se ha convertido en uno de los temas más importantes que preocupan a la sociedad.
Actualmente, la contaminación del aire exterior representada por PM2.5 es muy grave en China.Por lo tanto, la industria de purificación de aire se desarrolla rápidamente y el equipo de purificación de aire fresco y el purificador de aire se han utilizado ampliamente.
En 2017, se vendieron en China alrededor de 860 000 ventiladores de aire fresco y 7 millones de purificadores.Con una mejor conciencia de PM2.5, la tasa de utilización del equipo de purificación aumentará aún más y pronto se convertirá en un equipo necesario en la vida diaria.La popularidad de este tipo de equipos se ve directamente afectada por su costo de compra y costo de funcionamiento, por lo que es de gran importancia estudiar su economía.
Los principales parámetros del filtro incluyen la caída de presión, la cantidad de partículas recolectadas, la eficiencia de recolección y el tiempo de funcionamiento.Se pueden adoptar tres métodos para juzgar el tiempo de reemplazo del filtro del purificador de aire fresco.El primero es medir el cambio de resistencia antes y después del filtro según el dispositivo sensor de presión;El segundo es medir la densidad de partículas en la salida de acuerdo con el dispositivo de detección de partículas.La última es por el tiempo de funcionamiento, es decir, midiendo el tiempo de funcionamiento del equipo.
La teoría tradicional del reemplazo del filtro es equilibrar el costo de compra y el costo de funcionamiento en función de la eficiencia.En otras palabras, el aumento del consumo de energía es causado por el aumento de la resistencia y el costo de compra.
como se muestra en la Figura 1
Figura 1 la curva de resistencia y costo del filtro
El propósito de este artículo es explorar la frecuencia de reemplazo de filtros y su influencia en el diseño de dichos equipos y sistemas mediante el análisis del balance entre el costo de energía de operación causado por el aumento de la resistencia del filtro y el costo de compra producido por el reemplazo frecuente de filtros. filtro, bajo la condición de funcionamiento de pequeño volumen de aire.
1. Pruebas de eficiencia y resistencia del filtro
1.1 Instalación de prueba
La plataforma de prueba de filtros se compone principalmente de las siguientes partes: sistema de conductos de aire, dispositivo generador de polvo artificial, equipo de medición, etc., como se muestra en la Figura 2.
Figura 2. Instalación de prueba
Adoptando el ventilador de conversión de frecuencia en el sistema de conductos de aire del laboratorio para ajustar el volumen de aire operativo del filtro, para así probar el rendimiento del filtro bajo diferentes volúmenes de aire.
1.2 Muestra de prueba
Para mejorar la repetibilidad del experimento, se seleccionaron 3 filtros de aire producidos por el mismo fabricante.Como los filtros tipo H11, H12 y H13 son ampliamente utilizados en el mercado, en este experimento se utilizó un filtro de grado H11, con un tamaño de 560 mm × 560 mm × 60 mm, tipo plegado denso de fibra química tipo v, como se muestra en la Figura 3.
Figura 2. PruebasMuestra
1.3 Requisitos de prueba
De acuerdo con las disposiciones pertinentes de GB/T 14295-2008 "Filtro de aire", además de las condiciones de prueba requeridas en los estándares de prueba, se deben incluir las siguientes condiciones:
1) Durante la prueba, la temperatura y la humedad del aire limpio enviado al sistema de conductos deben ser similares;
2) La fuente de polvo utilizada para analizar todas las muestras debe seguir siendo la misma.
3) Antes de analizar cada muestra, las partículas de polvo depositadas en el sistema de conductos deben limpiarse con un cepillo;
4) Registrar las horas de trabajo del filtro durante la prueba, incluyendo el tiempo de emisión y suspensión de polvo;
2. Resultado de la prueba y análisis
2.1 Cambio de resistencia inicial con volumen de aire
La prueba de resistencia inicial se realizó al volumen de aire de 80.140.220.300.380.460.540.600.711.948 m3/h.
El cambio de la resistencia inicial con el volumen de aire se muestra en la FIG.4.
Figura 4.El cambio de la resistencia inicial del filtro bajo diferentes volúmenes de aire.
2.2 El cambio de eficiencia de peso con la cantidad de polvo acumulado.
Este pasaje estudia principalmente la eficiencia de filtración de PM2.5 de acuerdo con los estándares de prueba de los fabricantes de filtros, el volumen de aire nominal del filtro es de 508 m3/h.Los valores de eficiencia de peso medidos de los tres filtros bajo diferentes cantidades de deposición de polvo se muestran en la Tabla 1
Tabla 1 El cambio de arresto con la cantidad de polvo depositado
El índice de eficiencia de peso medido (detención) de tres filtros bajo diferentes cantidades de deposición de polvo se muestra en la Tabla 1
2.3La relación entre la resistencia y la acumulación de polvo
Cada filtro se utilizó para 9 veces de emisión de polvo.Las primeras 7 veces de emisión de polvo único se controlaron a aproximadamente 15,0 gy las últimas 2 veces de emisión de polvo único se controlaron a aproximadamente 30,0 g.
La variación de los cambios de resistencia de retención de polvo con la cantidad de acumulación de polvo de tres filtros bajo el flujo de aire nominal, se muestra en la FIG.5
FIG.5
3.Análisis económico del uso de filtros
3.1 Vida útil nominal
GB/T 14295-2008 "Filtro de aire" estipula que cuando el filtro funciona a la capacidad nominal de aire y la resistencia final alcanza el doble de la resistencia inicial, se considera que el filtro ha llegado a su vida útil y debe reemplazarse.Después de calcular la vida útil de los filtros en condiciones de trabajo nominales en este experimento, los resultados muestran que la vida útil de estos tres filtros se estimó en 1674, 1650 y 1518 h respectivamente, que fueron respectivamente 3,4, 3,3 y 1 mes.
3.2 Análisis de consumo de polvo
La prueba repetida anterior muestra que el rendimiento de los tres filtros es consistente, por lo que el filtro 1 se toma como ejemplo para el análisis de consumo de energía.
HIGO.6 Relación entre el cargo de electricidad y los días de uso del filtro (volumen de aire 508m3/h)
Como el costo de reemplazo del volumen de aire cambia mucho, la suma del filtro en el reemplazo y el consumo de energía también cambia mucho, debido al funcionamiento del filtro, como se muestra en la FIG.7. En la figura, el costo integral = costo de electricidad operativa + costo de reemplazo de volumen de aire unitario.
HIGO.7
Conclusiones
1) La vida útil real de los filtros con un volumen de aire pequeño en edificios civiles en general es mucho mayor que la vida útil estipulada en GB/T 14295-2008 "Filtro de aire" y recomendada por los fabricantes actuales.La vida útil real del filtro se puede considerar en función de la ley cambiante del consumo de energía del filtro y el costo de reemplazo.
2) Se propone el método de evaluación de reemplazo del filtro basado en la consideración económica, es decir, el costo de reemplazo por unidad de volumen de aire y el consumo de energía de funcionamiento deben considerarse integralmente para determinar el tiempo de reemplazo del filtro.
(El texto completo se publicó en HVAC, Vol. 50, No. 5, pp. 102-106, 2020)
Hora de publicación: 31 de agosto de 2020