Eksperimentinis oro filtro eksploatavimo trukmės tyrimas ir ekonominė analizė

Abstrakcija

Atlikti filtro atsparumo ir svorio efektyvumo bandymai bei ištirtos filtro atsparumo dulkėms ir efektyvumo kitimo taisyklės, apskaičiuotos filtro energijos sąnaudos pagal Eurovent 4 pasiūlytą energijos vartojimo efektyvumo skaičiavimo metodą. /11.

Nustatyta, kad filtro elektros sąnaudos didėja didėjant laiko sąnaudoms ir atsparumui.

Remiantis filtro keitimo sąnaudų, eksploatavimo sąnaudų ir visapusiškų sąnaudų analize, siūlomas metodas, kaip nustatyti, kada reikia pakeisti filtrą.

Rezultatai parodė, kad tikrasis filtro tarnavimo laikas yra ilgesnis nei nurodyta GB/T 14295-2008.

Filtrų keitimo laikas bendrame civiliniame pastate turėtų būti sprendžiamas atsižvelgiant į oro tūrio ir eksploatacinės energijos sąnaudas.

Įvadai

Oro kokybės įtaka žmonių sveikatai tapo viena iš svarbiausių visuomenei rūpimų klausimų.

Šiuo metu lauko oro tarša, kurią sudaro PM2,5, Kinijoje yra labai rimta.Todėl oro valymo pramonė sparčiai vystosi, o šviežio oro valymo įranga ir oro valytuvas buvo plačiai naudojami.

2017 metais Kinijoje parduota apie 860 000 gryno oro ventiliatorių ir 7 mln.Sužinant apie PM2,5, valymo įrangos panaudojimo lygis toliau didės ir greitai taps būtina įranga kasdieniame gyvenime.Tokios įrangos populiarumą tiesiogiai veikia jos įsigijimo ir eksploatavimo išlaidos, todėl labai svarbu ištirti jos ekonomiškumą.

Pagrindiniai filtro parametrai apima slėgio kritimą, surinktų dalelių kiekį, surinkimo efektyvumą ir veikimo laiką.Norint įvertinti gryno oro valytuvo filtro keitimo laiką, galima taikyti tris metodus.Pirmasis – išmatuoti pasipriešinimo pokytį prieš ir po filtro pagal slėgio jutimo įtaisą;Antrasis – matuoti kietųjų dalelių tankį išleidimo angoje pagal kietųjų dalelių jutimo įtaisą.Paskutinis yra pagal veikimo laiką, tai yra, matuojamas įrangos veikimo laikas.

Tradicinė filtrų keitimo teorija yra subalansuoti pirkimo ir eksploatavimo išlaidas, remiantis efektyvumu.Kitaip tariant, energijos suvartojimo padidėjimą lemia atsparumo ir pirkimo kainos padidėjimas.

kaip parodyta 1 paveiksle

1 pav. filtro varžos ir kainos kreivė

Šio darbo tikslas – ištirti filtrų keitimo dažnumą ir jo įtaką tokios įrangos ir sistemos konstrukcijai, analizuojant pusiausvyrą tarp eksploatacinės energijos sąnaudų, atsirandančių dėl filtro varžos padidėjimo, ir pirkimo kaštų, atsirandančių dažnai keičiant filtrą. filtras, veikiant mažam oro kiekiui.

1. Filtro efektyvumo ir atsparumo testai

1.1 Testavimo priemonė

Filtro bandymo platformą daugiausia sudaro šios dalys: oro kanalų sistema, dirbtinių dulkių generavimo įtaisas, matavimo įranga ir kt., kaip parodyta 2 paveiksle.

2 pav. Testavimo priemonė

Dažnio keitimo ventiliatoriaus naudojimas laboratorijos ortakių sistemoje, kad būtų galima reguliuoti filtro darbinį oro tūrį ir taip patikrinti filtro veikimą esant skirtingam oro kiekiui.

1.2 Bandymo pavyzdys

Siekiant padidinti eksperimento pakartojamumą, buvo pasirinkti 3 to paties gamintojo oro filtrai.Kadangi rinkoje plačiai naudojami H11, H12 ir H13 tipai, šiame eksperimente buvo naudojamas H11 klasės filtras, kurio dydis 560 mm × 560 mm × 60 mm, V tipo cheminio pluošto tankus sulankstymas, kaip parodyta 3 paveiksle.

2 pav. TestavimasPavyzdys

1.3 Bandymo reikalavimai

Pagal atitinkamas GB/T 14295-2008 „Oro filtras“ nuostatas, be bandymo sąlygų, reikalaujamų bandymo standartuose, turėtų būti įtrauktos šios sąlygos:

1) Bandymo metu į ortakių sistemą siunčiamo švaraus oro temperatūra ir drėgmė turi būti panaši;

2) Visiems mėginiams tirti naudojamas dulkių šaltinis turi likti toks pat.

3) Prieš tiriant kiekvieną mėginį, dulkių dalelės, nusėdusios ortakių sistemoje, turi būti nuvalytos šepetėliu;

4) filtro darbo valandų registravimas bandymo metu, įskaitant dulkių išsiskyrimo ir sustabdymo laiką;

2. Testo rezultatas ir analizė

2.1 Pradinio pasipriešinimo pakeitimas atsižvelgiant į oro kiekį

Pradinis atsparumo bandymas buvo atliktas esant 80 140 220 300 380 460 540 600 711 948 m3/h oro kiekiui.

Pradinio pasipriešinimo pokytis atsižvelgiant į oro kiekį parodytas Fig.4.

4 pav.Pradinės filtro varžos pokytis esant skirtingam oro kiekiui

2.2 Svorio efektyvumo pokytis, kai susikaupė dulkių kiekis.

Šioje ištraukoje daugiausia tiriamas KD2,5 filtravimo efektyvumas pagal filtrų gamintojų bandymų standartus, vardinis filtro oro tūris yra 508m3/h.Išmatuotos trijų filtrų svorio efektyvumo vertės esant skirtingam dulkių nusėdimo kiekiui pateiktos 1 lentelėje

1 lentelė. Arešto pokytis atsižvelgiant į nusėdusių dulkių kiekį

Išmatuotas trijų filtrų svorio efektyvumo (sulaikymo) indeksas, esant skirtingam dulkių nusėdimo kiekiui, parodytas 1 lentelėje

2.3Atsparumo ir dulkių kaupimosi ryšys

Kiekvienas filtras buvo naudojamas 9 kartus sumažinti dulkes.Pirmuosius 7 kartus pavienių dulkių emisija buvo kontroliuojama maždaug 15,0 g, o paskutinius 2 kartus – maždaug 30,0 g.

Dulkių sulaikymo pasipriešinimo kitimas, atsižvelgiant į trijų filtrų susikaupusių dulkių kiekį esant vardiniam oro srautui, parodyta 5 pav.

Fig.5

3. Ekonominė filtrų naudojimo analizė

3.1 Vardinis tarnavimo laikas

GB/T 14295-2008 „Oro filtras“ numato, kad kai filtras veikia vardine oro talpa ir galutinė varža pasiekia 2 kartus didesnę už pradinę varžą, laikoma, kad filtras pasiekęs savo tarnavimo laiką ir filtras turi būti pakeistas.Apskaičiavus filtrų eksploatavimo laiką vardinėmis darbo sąlygomis šiame eksperimente, rezultatai rodo, kad šių trijų filtrų tarnavimo laikas buvo atitinkamai 1674, 1650 ir 1518 val., kurie buvo atitinkamai 3,4, 3,3 ir 1 mėnuo.

3.2 Miltelių suvartojimo analizė

Aukščiau atliktas pakartotinis bandymas rodo, kad trijų filtrų veikimas yra vienodas, todėl 1 filtras naudojamas kaip pavyzdys energijos suvartojimo analizei.

Fig.6 Mokesčio už elektrą ir filtro naudojimo dienų santykis (oro tūris 508m3/h)

Kadangi oro kiekio pakeitimo kaina labai kinta, keičiant filtrą ir suvartojamos energijos suma taip pat labai pasikeičia dėl filtro veikimo, kaip parodyta Fig.7. Paveiksle bendrosios sąnaudos = eksploatacinės elektros sąnaudos + vieneto oro kiekio pakeitimo išlaidos.

Fig.7

Išvados

1) Faktinis filtrų su nedideliu oro kiekiu bendruosiuose civiliniuose pastatuose tarnavimo laikas yra daug ilgesnis nei nurodytas GB/T 14295-2008 „Oro filtras“ ir rekomenduojamas dabartinių gamintojų.Faktinis filtro tarnavimo laikas gali būti vertinamas remiantis kintančiu filtro energijos suvartojimo ir pakeitimo sąnaudų dėsniu.

2) Siūlomas filtro pakeitimo įvertinimo metodas, pagrįstas ekonominiais sumetimais, tai yra, norint nustatyti filtro keitimo laiką, reikėtų visapusiškai atsižvelgti į pakeitimo išlaidas pagal oro tūrio vienetą ir eksploatacinės galios sąnaudas.

(Visas tekstas buvo išleistas HVAC, 50 tomas, Nr. 5, p. 102–106, 2020)