Õhufiltri eluea eksperimentaalne uurimine ja majanduslik analüüs

Abstraktsioon

Viidi läbi testid filtri takistuse ja kaaluefektiivsuse kohta ning uuriti filtri tolmupidavuse takistuse ja efektiivsuse muutmise reegleid, filtri energiakulu arvutati Eurovent 4 poolt välja pakutud energiatõhususe arvutusmeetodi järgi. /11.

On leitud, et filtri elektrikulud suurenevad ajakulu ja takistuse suurenedes.

Filtri asenduskulude, kasutuskulude ja üldkulude analüüsi põhjal pakutakse välja meetod filtri väljavahetamise aja määramiseks.

Tulemused näitasid, et filtri tegelik kasutusiga on pikem kui GB/T 14295-2008.

Üldises tsiviilhoones filtri vahetamise aeg tuleks otsustada vastavalt õhuhulga asendamise kuludele ja töövõimsuse tarbimise kuludele.

Sissejuhatused

Õhukvaliteedi mõju inimeste tervisele on muutunud üheks olulisemaks ühiskonnas puudutatud teemaks.

Praegu on PM2,5-ga esindatud välisõhusaaste Hiinas väga tõsine.Seetõttu areneb õhupuhastustööstus kiiresti ning värske õhu puhastusseadmeid ja õhupuhastit on laialdaselt kasutatud.

2017. aastal müüdi Hiinas umbes 860 000 värske õhu ventilatsiooni ja 7 miljonit puhastit.Tänu PM2,5-osakeste paremaks teadvustamisele suureneb puhastusseadmete kasutusmäär veelgi ning peagi muutub see igapäevaelus vajalikuks seadmeks.Seda tüüpi seadmete populaarsust mõjutavad otseselt nende ostu- ja kasutuskulud, mistõttu on nende ökonoomsuse uurimine väga oluline.

Filtri peamised parameetrid hõlmavad rõhulangust, kogutud osakeste kogust, kogumise efektiivsust ja tööaega.Värske õhupuhasti filtri vahetamise aja hindamiseks saab kasutada kolme meetodit.Esimene on takistuse muutuse mõõtmine enne ja pärast filtrit vastavalt rõhuandurile;Teine on tahkete osakeste tiheduse mõõtmine väljalaskeava juures vastavalt tahkete osakeste andurile.Viimane on jooksuaja järgi ehk seadmete tööaja mõõtmine.

Traditsiooniline filtrite vahetamise teooria seisneb ostu- ja kasutuskulude tasakaalustamises efektiivsuse alusel.Teisisõnu põhjustab energiatarbimise suurenemist takistuse ja ostuhinna suurenemine.

nagu on näidatud joonisel 1

Joonis 1 filtri takistuse ja maksumuse kõver

Käesoleva töö eesmärk on uurida filtrite vahetamise sagedust ja selle mõju selliste seadmete ja süsteemide projekteerimisele, analüüsides tasakaalu filtri takistuse suurenemisest tingitud tööenergia kulu ja sagedase vahetamisega tekkiva ostukulu vahel. filter, väikese õhuhulga töötingimustes.

1. Filtri efektiivsuse ja takistuse testid

1.1 Testimisseade

Filtri katseplatvorm koosneb peamiselt järgmistest osadest: õhukanalisüsteem, tehistolmu tekitav seade, mõõteseadmed jne, nagu on näidatud joonisel 2.

Joonis 2. Testimisseade

Sagedusmuunduri ventilaatori kasutuselevõtt labori õhukanalisüsteemis, et reguleerida filtri tööõhu mahtu, et testida filtri jõudlust erineva õhuhulga korral.

1.2 Prooviproov

Katse korratavuse suurendamiseks valiti välja 3 sama tootja toodetud õhufiltrit.Kuna turul kasutatakse laialdaselt H11, H12 ja H13 tüüpi filtreid, kasutati selles katses H11 klassi filtrit, suurusega 560 mm × 560 mm × 60 mm, v-tüüpi keemiliste kiudude tihedat volditavat tüüpi, nagu on näidatud joonisel 3.

Joonis 2. TestimineNäidis

1.3 Testinõuded

Vastavalt GB/T 14295-2008 “Õhufilter” asjakohastele sätetele tuleks lisaks katsestandardites nõutavatele katsetingimustele lisada järgmised tingimused:

1) Katse ajal peaksid kanalisüsteemi suunatava puhta õhu temperatuur ja niiskus olema sarnased;

2) Kõigi proovide testimiseks kasutatav tolmuallikas peaks jääma samaks.

3) Enne iga proovi testimist tuleb kanalisüsteemi ladestunud tolmuosakesed puhastada harjaga;

4) Filtri töötundide registreerimine katse ajal, sealhulgas tolmu eraldumise ja suspendeerumise aeg;

2. Testi tulemus ja analüüs

2.1 Esialgse takistuse muutmine õhuhulgaga

Esialgne takistuskatse viidi läbi õhuhulgaga 80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 m3/h.

Algtakistuse muutus õhumahuga on näidatud joonisel fig.4.

Joonis 4.Filtri algtakistuse muutus erineva õhuhulga korral

2.2 Kaalutõhususe muutus kogunenud tolmu hulgaga.

Selles lõigus uuritakse peamiselt PM2,5 filtreerimise efektiivsust vastavalt filtritootjate katsestandarditele, filtri nimiõhu maht on 508m3/h.Tabelis 1 on näidatud kolme filtri mõõdetud kaalutõhususe väärtused erineva tolmu sadestumise korral

Tabel 1 Arreteerimise muutus ladestunud tolmu kogusega

Tabelis 1 on näidatud kolme filtri mõõdetud kaalutõhususe (arrestance) indeks erineva tolmu sadestumise korral

2.3Resistentsuse ja tolmu kogunemise vaheline seos

Iga filtrit kasutati 9-kordse tolmu tekitamiseks.Esimesed 7 korda üksiku tolmuheite puhul kontrolliti umbes 15,0 g ja kahel viimasel korral umbes 30,0 g.

Tolmu hoidmise takistuse muutused koos kolme filtri tolmu kogunemisega nimiõhuvoolu all on näidatud joonisel 5.

JOONIS 5

3. Filtri kasutamise majanduslik analüüs

3.1 Nimetatud kasutusiga

GB/T 14295-2008 “Õhufilter” näeb ette, et kui filter töötab nimiõhuvõimsusel ja lõpptakistus jõuab 2 korda esialgsest takistusest, loetakse filter oma kasutusea lõppenuks ja filter tuleb välja vahetada.Pärast filtrite tööea arvutamist selles katses nominaalsetes töötingimustes näitasid tulemused, et nende kolme filtri kasutusiga oli vastavalt 1674, 1650 ja 1518 tundi, mis olid vastavalt 3,4, 3,3 ja 1 kuu.

3.2 Pulbritarbimise analüüs

Ülaltoodud korduskatse näitab, et kolme filtri jõudlus on ühtlane, seega on filter 1 võetud energiatarbimise analüüsi näitena.

joonisel fig.6 Elektritasu ja filtri kasutuspäevade suhe (õhumaht 508m3/h)

Kuna õhuhulga asenduskulu muutub suuresti, muutub filtri töö tõttu oluliselt ka filtri summa vahetamisel ja energiatarbimisel, nagu on näidatud joonisel fig.7. Joonisel koondkulu = tegevuselektri kulu + õhuhulga ühiku asenduskulu.

joonisel fig.7

Järeldused

1) Üldiste tsiviilhoonete väikese õhuhulga filtrite tegelik kasutusiga on palju pikem kui standardis GB/T 14295-2008 “Õhufilter” sätestatud ja praeguste tootjate poolt soovitatud kasutusiga.Filtri tegelikku kasutusiga saab arvestada filtri võimsustarbimise ja asendusmaksumuse muutuva seaduse alusel.

2) Pakutakse välja majanduslikel kaalutlustel põhinev filtri asendamise hindamismeetod, st filtri vahetusaja määramisel tuleks igakülgselt arvesse võtta asendusmaksumust õhumahuühiku kohta ja töövõimsuse tarbimist.

(Täistekst avaldati HVACis, 50. kd, nr 5, lk 102–106, 2020)