Abstractie
Er werden testen uitgevoerd op de weerstand en het gewichtsrendement van het filter en de veranderingsregels van de stofopnameweerstand en het rendement van het filter werden onderzocht. Het energieverbruik van het filter werd berekend volgens de energie-efficiëntieberekeningsmethode voorgesteld door Eurovent 4/11.
Het is gebleken dat de elektriciteitskosten van het filter toenemen naarmate de tijdsduur en de weerstand toenemen.
Op basis van de analyse van de kosten voor het vervangen van het filter, de bedrijfskosten en de totale kosten, wordt een methode voorgesteld om te bepalen wanneer het filter vervangen moet worden.
Uit de resultaten blijkt dat de werkelijke levensduur van het filter hoger is dan de in GB/T 14295-2008 gespecificeerde levensduur.
Het tijdstip voor het vervangen van het filter in algemene civiele gebouwen moet worden bepaald op basis van de vervangingskosten van het luchtvolume en de kosten voor het operationele stroomverbruik.
Auteur Shanghai Instituut voor Architectuurwetenschap (Groep) Co., Ltd Zhang Chongyang, Li JingguangInleidingen
De invloed van de luchtkwaliteit op de gezondheid van de mens is een van de belangrijkste kwesties geworden waar de samenleving zich zorgen over maakt.
De luchtvervuiling door PM2.5 in de buitenlucht is momenteel zeer ernstig in China. Daarom ontwikkelt de luchtzuiveringsindustrie zich snel en worden apparatuur voor het zuiveren van frisse lucht en luchtreinigers op grote schaal gebruikt.
In 2017 werden in China ongeveer 860.000 ventilatie- en 7 miljoen luchtreinigers verkocht. Met de toenemende bewustwording van PM2.5 zal de inzet van zuiveringsapparatuur verder toenemen en zal het binnenkort een onmisbaar apparaat in het dagelijks leven worden. De populariteit van dit soort apparatuur wordt direct beïnvloed door de aanschaf- en gebruikskosten, dus het is van groot belang om de economische aspecten ervan te bestuderen.
De belangrijkste parameters van het filter zijn de drukval, de hoeveelheid opgevangen deeltjes, de opvangefficiëntie en de looptijd. Er zijn drie methoden om de vervangingstijd van het filter van de luchtreiniger te bepalen. De eerste is het meten van de weerstandsverandering vóór en na het filter, gemeten met behulp van de druksensor; de tweede is het meten van de dichtheid van het fijnstof bij de uitlaat, gemeten met behulp van de fijnstofsensor. De laatste is het meten van de looptijd, oftewel de looptijd van de apparatuur.
De traditionele theorie over filtervervanging is om de aanschaf- en gebruikskosten in evenwicht te brengen op basis van efficiëntie. Met andere woorden: de toename van het energieverbruik wordt veroorzaakt door de toename van de weerstand en de aanschafkosten.
zoals weergegeven in figuur 1
Figuur 1: de curve van filterweerstand en kosten
Het doel van dit artikel is om de frequentie van het vervangen van filters en de invloed daarvan op het ontwerp van dergelijke apparatuur en systemen te onderzoeken, door de balans te analyseren tussen de operationele energiekosten veroorzaakt door de toename van de filterweerstand en de aankoopkosten die voortvloeien uit het frequent vervangen van filters, onder de bedrijfsomstandigheden van een klein luchtvolume.
1. Filterefficiëntie- en weerstandstesten
1.1 Testfaciliteit
Het filtertestplatform bestaat hoofdzakelijk uit de volgende onderdelen: luchtkanaalsysteem, apparaat voor het genereren van kunstmatig stof, meetapparatuur, enz., zoals weergegeven in Afbeelding 2.
Figuur 2. Testfaciliteit
Het toepassen van een frequentieomvormerventilator in het luchtkanaalsysteem van het laboratorium om het werkende luchtvolume van het filter aan te passen en zo de filterprestaties bij verschillende luchtvolumes te testen.
1.2 Testmonster
Om de herhaalbaarheid van het experiment te verbeteren, werden drie luchtfilters van dezelfde fabrikant geselecteerd. Omdat de filtertypen H11, H12 en H13 veel gebruikt worden, werd in dit experiment een H11-filter gebruikt met een afmeting van 560 mm × 560 mm × 60 mm, een dicht vouwbaar V-type met chemische vezels, zoals weergegeven in figuur 3.
Figuur 2. TestenSteekproef
1.3 Testvereisten
In overeenstemming met de relevante bepalingen van GB/T 14295-2008 “Luchtfilter” dienen, naast de testomstandigheden die vereist zijn in de testnormen, de volgende omstandigheden te worden opgenomen:
1) Tijdens de test moeten de temperatuur en de vochtigheid van de schone lucht die in het kanalensysteem wordt geblazen, vergelijkbaar zijn;
2) De stofbron die voor het testen van alle monsters wordt gebruikt, moet hetzelfde blijven.
3) Voordat elk monster wordt getest, moeten stofdeeltjes die zich in het kanalensysteem hebben afgezet, met een borstel worden schoongemaakt;
4) Het registreren van de bedrijfsuren van het filter tijdens de test, met inbegrip van de tijd van emissie en ophoping van stof;
2. Testresultaat en analyse
2.1 Verandering van de initiële weerstand met het luchtvolume
De eerste weerstandstest werd uitgevoerd bij een luchtvolume van 80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 m3/u.
De verandering van de initiële weerstand met het luchtvolume wordt weergegeven in FIG. 4.
Figuur 4.De verandering van de initiële weerstand van het filter onder verschillende luchtvolumes
2.2 Verandering in gewichtsrendement afhankelijk van de hoeveelheid opgehoopt stof.
Deze passage bestudeert voornamelijk de filtratie-efficiëntie van PM2.5 volgens de testnormen van filterfabrikanten. Het nominale luchtvolume van het filter is 508 m³/u. De gemeten gewichtsefficiëntiewaarden van de drie filters bij verschillende stofafzettingshoeveelheden worden weergegeven in Tabel 1.
Tabel 1 De verandering van de arrestantie met de hoeveelheid afgezet stof
De gemeten gewichtsrendementsindex (arrestatie-index) van drie filters onder verschillende hoeveelheden stofafzetting worden weergegeven in Tabel 1.
2.3De relatie tussen weerstand en stofophoping
Elk filter werd gebruikt voor 9 keer stofemissie. De eerste 7 keer enkelvoudige stofemissie werd gecontroleerd op ongeveer 15,0 g, en de laatste 2 keer enkelvoudige stofemissie op ongeveer 30,0 g.
De variatie van de stofvasthoudweerstand verandert met de hoeveelheid stofophoping van drie filters onder de nominale luchtstroom, wordt weergegeven in FIG. 5
FIG.5
3. Economische analyse van filtergebruik
3.1 Nominale levensduur
GB/T 14295-2008 "Luchtfilter" bepaalt dat wanneer het filter op de nominale luchtcapaciteit werkt en de eindweerstand 2 keer de initiële weerstand bereikt, het filter geacht wordt zijn levensduur te hebben bereikt en vervangen moet worden. Na berekening van de levensduur van de filters onder nominale bedrijfsomstandigheden in dit experiment, tonen de resultaten aan dat de levensduur van deze drie filters werd geschat op respectievelijk 1674, 1650 en 1518 uur, wat neerkomt op respectievelijk 3,4, 3,3 en 1 maand.
3.2 Poederverbruiksanalyse
Uit de bovenstaande herhalingstest blijkt dat de prestaties van de drie filters consistent zijn. Daarom wordt filter 1 als voorbeeld genomen voor de analyse van het energieverbruik.
FIGUUR 6 Verhouding tussen de elektriciteitsprijs en het aantal gebruiksdagen van het filter (luchtvolume 508 m3/h)
Omdat de vervangingskosten van het luchtvolume sterk veranderen, verandert ook de som van de vervangingskosten van het filter en het stroomverbruik sterk, als gevolg van de werking van het filter, zoals weergegeven in FIG. 7. In de figuur zijn de totale kosten = operationele elektriciteitskosten + vervangingskosten per eenheid luchtvolume.
AFBEELDING 7
Conclusies
1) De werkelijke levensduur van filters met een klein luchtvolume in algemene civiele gebouwen is veel hoger dan de levensduur zoals vastgelegd in GB/T 14295-2008 "Luchtfilter" en aanbevolen door huidige fabrikanten. De werkelijke levensduur van het filter kan worden beoordeeld op basis van de veranderende wet van het stroomverbruik van het filter en de vervangingskosten.
2) Er wordt een evaluatiemethode voor filtervervanging voorgesteld die gebaseerd is op economische overwegingen. Dat wil zeggen dat de vervangingskosten per eenheid luchtvolume en het bedrijfsstroomverbruik integraal in overweging moeten worden genomen om de vervangingstijd van het filter te bepalen.
(De volledige tekst is gepubliceerd in HVAC, Vol. 50, nr. 5, pp. 102-106, 2020)
Plaatsingstijd: 31-08-2020
