Eksperimentell forskning og økonomisk analyse av luftfilterets levetid

Abstraksjon

Tester ble utført på motstanden og vekteffektiviteten til filteret, og endringsreglene for støvholdingsmotstanden og effektiviteten til filteret ble utforsket, energiforbruket til filteret ble beregnet i henhold til energieffektivitetsberegningsmetoden foreslått av Eurovent 4 /11.

Det er funnet at strømkostnadene til filteret øker med økende tidsbruk og motstand.

Basert på analysen av filterbyttekostnaden, driftskostnaden og totalkostnaden, foreslås en metode for å bestemme når filteret skal skiftes.

Resultatene viste at den faktiske levetiden til filteret er høyere enn det som er spesifisert i GB/T 14295-2008.

Tidspunktet for filterbytte i alminnelig sivil bygning bør bestemmes i henhold til utskiftingskostnadene for luftmengde og driftskostnader for strømforbruk.

Introduksjoner

Luftkvalitetens innflytelse på menneskers helse har blitt en av de viktigste sakene som er opptatt av samfunnet.

For tiden er utendørs luftforurensning representert ved PM2.5 svært alvorlig i Kina.Derfor utvikler luftrenseindustrien seg raskt, og friskluftrenseutstyr og luftrenser har blitt mye brukt.

I 2017 ble det solgt rundt 860 000 friskluftsventilasjon og 7 millioner rensere i Kina.Med den bedre bevisstheten om PM2.5 vil utnyttelsesgraden av renseutstyr øke ytterligere, og det vil snart bli et nødvendig utstyr i dagliglivet.Populariteten til denne typen utstyr påvirkes direkte av innkjøpskostnadene og driftskostnadene, så det er av stor betydning å studere økonomien.

Hovedparametrene til filteret inkluderer trykkfallet, mengden partikler som samles inn, oppsamlingseffektiviteten og driftstiden.Tre metoder kan brukes for å bedømme filterbyttetiden til friskluftrenseren.Den første er å måle motstandsendringen før og etter filteret i henhold til trykkføleren;Den andre er å måle tettheten av partikkelmateriale ved utløpet i henhold til partikkelsensoren.Den siste er ved brukstiden, det vil si å måle driftstiden til utstyret.

Den tradisjonelle teorien om filterbytte er å balansere innkjøpskostnad og driftskostnad basert på effektivitet.Økningen i energiforbruket er med andre ord forårsaket av økningen i motstanden og kjøpskostnaden.

som vist i figur 1

Figur 1 kurven for filtermotstand og kostnad

Hensikten med denne artikkelen er å utforske hyppigheten av filterbytte og dens innflytelse på utformingen av slikt utstyr og system ved å analysere balansen mellom driftsenergikostnaden forårsaket av økningen i filtermotstanden og kjøpskostnaden som produseres ved hyppig utskifting av filter, under driftsforhold med lite luftvolum.

1.Filter effektivitet og motstandstester

1.1 Testanlegg

Filtertestplattformen er hovedsakelig sammensatt av følgende deler: luftkanalsystem, kunstig støvgenererende enhet, måleutstyr, etc., som vist i figur 2.

Figur 2. Testanlegg

Bruk av frekvenskonverteringsviften i luftkanalsystemet til laboratoriet for å justere driftsluftvolumet til filteret, og dermed teste filterytelsen under forskjellig luftvolum.

1.2 Testing av prøve

For å øke repeterbarheten til eksperimentet ble 3 luftfiltre produsert av samme produsent valgt.Siden filtertypene H11, H12 og H13 er mye brukt i markedet, ble H11-kvalitetsfilter brukt i dette eksperimentet, med størrelsen 560 mm×560 mm×60 mm, v-type kjemisk fibertett foldetype, som vist i figur 3.

Figur 2. TestingPrøve

1.3 Testkrav

I samsvar med de relevante bestemmelsene i GB/T 14295-2008 "Luftfilter", i tillegg til testbetingelsene som kreves i teststandardene, bør følgende forhold inkluderes:

1) Under testen bør temperaturen og fuktigheten til ren luft som sendes inn i kanalsystemet være lik;

2) Støvkilden som brukes til å teste alle prøvene bør forbli den samme.

3) Før hver prøve testes, bør støvpartikler avsatt i kanalsystemet rengjøres med en børste;

4) Registrering av arbeidstiden til filteret under testen, inkludert tidspunktet for utslipp og suspendering av støv;

2. Testresultat og analyse

2.1 Endring av startmotstand med luftvolum

Den første motstandstesten ble utført ved luftvolumet på 80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 m3/t.

Forandringen av startmotstanden med luftvolumet er vist i fig.4.

Figur 4.Endringen av startmotstanden til filteret under forskjellig luftvolum

2.2 Endringen av vekteffektivitet med mengden støv som samles opp.

Denne passasjen studerer hovedsakelig filtreringseffektiviteten til PM2.5 i henhold til filterprodusentenes teststandarder, det nominelle luftvolumet til filteret er 508m3/t.De målte vekteffektivitetsverdiene for de tre filtrene under forskjellig støvavsetningsmengde er vist i tabell 1

Tabell 1 Forandringen av arrestasjonsevne med mengden støv avsatt

Den målte vekteffektivitetsindeksen for tre filtre under forskjellig støvavsetningsmengde er vist i tabell 1

2.3Forholdet mellom motstand og støvansamling

Hvert filter ble brukt for 9 ganger støvutslipp.De første 7 gangene med enkeltstøvutslipp ble kontrollert til ca. 15,0 g, og de to siste gangene med enkeltstøvutslipp ble kontrollert til ca. 30,0 g.

Variasjonen av støvholdemotstanden endres med mengden støvakkumulering av tre filtre under den nominelle luftstrømmen, er vist på FIG.

FIG.5

3. Økonomisk analyse av filterbruk

3.1 Nominell levetid

GB/T 14295-2008 "Luftfilter" fastsetter at når filteret opererer med nominell luftkapasitet og den endelige motstanden når 2 ganger den opprinnelige motstanden, anses filteret å ha nådd sin levetid, og filteret bør skiftes ut.Etter å ha beregnet levetiden til filtrene under nominelle arbeidsforhold i dette forsøket, viser resultatene at levetiden til disse tre filtrene ble estimert til å være henholdsvis 1674, 1650 og 1518 timer, som var henholdsvis 3,4, 3,3 og 1 måned.

3.2 Analyse av pulverforbruk

Den gjentatte testen ovenfor viser at ytelsen til de tre filtrene er konsistent, så filter 1 er tatt som eksempel for energiforbruksanalyse.

FIG.6 Forholdet mellom strømlading og bruksdager for filter (luftmengde 508m3/t)

Ettersom utskiftingskostnaden for luftvolumet endres sterkt, endres også summen av filteret ved utskifting og strømforbruk i stor grad på grunn av driften av filteret, som vist i fig.7. I figuren er totalkostnaden = driftskraftkostnad + enhetsutskiftingskostnad for luftvolum.

FIG.7

Konklusjoner

1) Den faktiske levetiden til filtre med lite luftvolum i generelle sivile bygninger er mye høyere enn levetiden angitt i GB/T 14295-2008 "Air Filter" og anbefalt av gjeldende produsenter.Den faktiske levetiden til filteret kan vurderes basert på den endrede loven om filterets strømforbruk og utskiftningskostnaden.

2) Evalueringsmetoden for filterbytte basert på økonomiske vurderinger foreslås, det vil si at utskiftingskostnaden per enhet luftvolum og driftsstrømforbruket bør vurderes omfattende for å bestemme utskiftingstiden for filteret.

(Fullteksten ble utgitt i HVAC, Vol. 50, No. 5, s. 102-106, 2020)