Eksperimentalne raziskave in ekonomska analiza življenjske dobe zračnega filtra

Abstrakcija

Izvedeni so bili testi odpornosti in teže filtra ter raziskana pravila spreminjanja odpornosti proti zadrževanju prahu in učinkovitosti filtra, poraba energije filtra je bila izračunana v skladu z metodo izračuna energetske učinkovitosti, ki jo predlaga Eurovent 4. /11.

Ugotovljeno je bilo, da se stroški električne energije filtra povečujejo s povečanjem porabe časa in odpornosti.

Na podlagi analize stroškov zamenjave filtra, obratovalnih stroškov in celovitih stroškov je predlagana metoda za določitev, kdaj je treba filter zamenjati.

Rezultati so pokazali, da je dejanska življenjska doba filtra višja od tiste, določene v GB/T 14295-2008.

Čas za zamenjavo filtra v splošnih civilnih zgradbah je treba določiti glede na stroške zamenjave količine zraka in stroške obratovalne porabe energije.

Uvodi

Vpliv kakovosti zraka na zdravje ljudi je postal eno najpomembnejših vprašanj družbe.

Trenutno je onesnaženje zunanjega zraka, ki ga predstavljajo delci PM2,5, na Kitajskem zelo resno.Zato se industrija čiščenja zraka hitro razvija, oprema za čiščenje svežega zraka in čistilec zraka pa se pogosto uporabljata.

Leta 2017 je bilo na Kitajskem prodanih približno 860.000 prezračevalnih naprav za svež zrak in 7 milijonov čistilnih naprav.Z večjo ozaveščenostjo o PM2,5 se bo stopnja izkoriščenosti opreme za čiščenje še povečala in kmalu bo postala nujna oprema v vsakdanjem življenju.Na priljubljenost te vrste opreme neposredno vplivajo stroški nakupa in obratovalni stroški, zato je zelo pomembno preučiti njeno gospodarnost.

Glavni parametri filtra vključujejo padec tlaka, količino zbranih delcev, učinkovitost zbiranja in čas delovanja.Za oceno časa zamenjave filtra čistilnika svežega zraka lahko uporabite tri metode.Prvi je merjenje spremembe upora pred in za filtrom glede na napravo za zaznavanje tlaka;Drugi je merjenje gostote delcev na izhodu glede na napravo za zaznavanje delcev.Zadnji je po času delovanja, to je merjenje časa delovanja opreme.

Tradicionalna teorija zamenjave filtra je uravnoteženje nabavnih in tekočih stroškov na podlagi učinkovitosti.Z drugimi besedami, povečanje porabe energije je posledica povečanja upora in nabavnih stroškov.

kot je prikazano na sliki 1

Slika 1 krivulja odpornosti filtra in stroškov

Namen tega prispevka je raziskati pogostost menjave filtrov in njen vpliv na zasnovo takšne opreme in sistema z analizo ravnovesja med stroški obratovalne energije, ki jih povzroča povečanje odpornosti filtrov, in stroški nakupa, ki nastanejo zaradi pogoste zamenjave filter, pod delovnimi pogoji majhne količine zraka.

1. Preizkusi učinkovitosti in odpornosti filtra

1.1 Testni objekt

Platforma za testiranje filtra je v glavnem sestavljena iz naslednjih delov: sistem zračnih kanalov, naprava za ustvarjanje umetnega prahu, merilna oprema itd., kot je prikazano na sliki 2.

Slika 2. Testna naprava

Sprejem ventilatorja za pretvorbo frekvence v sistem zračnih kanalov laboratorija za prilagoditev delovne količine zraka filtra, s čimer se preizkusi delovanje filtra pri različnih prostorninah zraka.

1.2 Testni vzorec

Da bi povečali ponovljivost poskusa, so bili izbrani 3 zračni filtri istega proizvajalca.Ker se na trgu pogosto uporabljajo filtri vrste H11, H12 in H13, je bil v tem poskusu uporabljen filter razreda H11 z velikostjo 560 mm × 560 mm × 60 mm, tip v-vrste kemičnih vlaken z gostim zlaganjem, kot je prikazano na sliki 3.

Slika 2. TestiranjeVzorec

1.3 Testne zahteve

V skladu z ustreznimi določbami GB/T 14295-2008 "Zračni filter" je treba poleg preskusnih pogojev, zahtevanih v preskusnih standardih, vključiti naslednje pogoje:

1) Med preskusom morata biti temperatura in vlažnost čistega zraka, poslanega v kanalski sistem, podobni;

2) Vir prahu, uporabljen za testiranje vseh vzorcev, mora ostati enak.

3) Pred vsakim preskusom vzorca je treba prašne delce, odložene v sistemu kanalov, očistiti s krtačo;

4) Beleženje delovnih ur filtra med preskusom, vključno s časom emisije in suspendiranja prahu;

2. Rezultat in analiza testa

2.1 Sprememba začetnega upora s prostornino zraka

Začetni test odpornosti je bil izveden pri volumnu zraka 80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 m3/h.

Sprememba začetnega upora z volumnom zraka je prikazana na sl.4.

Slika 4.Sprememba začetnega upora filtra pri različnih prostorninah zraka

2.2 Sprememba učinkovitosti teže glede na količino nabranega prahu.

Ta odlomek preučuje predvsem učinkovitost filtracije PM2,5 v skladu s preskusnimi standardi proizvajalcev filtrov, nazivna prostornina zraka filtra je 508 m3/h.Izmerjene vrednosti učinkovitosti teže treh filtrov pri različnih količinah odlaganja prahu so prikazane v tabeli 1

Tabela 1 Sprememba zadrževanja glede na količino odloženega prahu

Izmerjeni indeks učinkovitosti teže (zadrževanje) treh filtrov pri različnih količinah odlaganja prahu je prikazan v tabeli 1

2.3Razmerje med odpornostjo in kopičenjem prahu

Vsak filter je bil uporabljen za 9-kratno emisijo prahu.Prvih 7 krat enkratne emisije prahu je bilo kontroliranih pri približno 15,0 g, zadnjih 2 krat enkratne emisije prahu pa pri približno 30,0 g.

Sprememba odpornosti proti zadrževanju prahu se spreminja s količino prahu, ki se kopiči v treh filtrih pod nazivnim pretokom zraka, je prikazano na SL.5

SL.5

3. Ekonomska analiza uporabe filtra

3.1 Nazivna življenjska doba

GB/T 14295-2008 "Zračni filter" določa, da ko filter deluje pri nazivni zračni zmogljivosti in končni upor doseže dvakratnik začetnega upora, se šteje, da je filter dosegel svojo življenjsko dobo in ga je treba zamenjati.Po izračunu življenjske dobe filtrov pri ocenjenih delovnih pogojih v tem poskusu rezultati kažejo, da je življenjska doba teh treh filtrov ocenjena na 1674, 1650 oziroma 1518 ur, kar je 3,4, 3,3 in 1 mesec.

3.2 Analiza porabe prahu

Zgornji ponovni preskus kaže, da je delovanje treh filtrov dosledno, zato je filter 1 vzet kot primer za analizo porabe energije.

FIG.6 Razmerje med ceno električne energije in dnevi uporabe filtra (prostornina zraka 508m3/h)

Ker se stroški zamenjave količine zraka močno spremenijo, se zaradi delovanja filtra močno spremeni tudi vsota filtra ob zamenjavi in ​​porabe energije, kot je prikazano na sl.7. Na sliki je skupni strošek = obratovalni strošek električne energije + nadomestni strošek prostornine zraka na enoto.

FIG.7

Sklepi

1) Dejanska življenjska doba filtrov z majhno prostornino zraka v splošnih civilnih stavbah je veliko višja od življenjske dobe, ki je določena v GB/T 14295-2008 "zračni filter" in jo priporočajo trenutni proizvajalci.Dejansko življenjsko dobo filtra je mogoče upoštevati na podlagi spreminjajočega se zakona porabe energije filtra in stroškov zamenjave.

2) Predlagana je metoda vrednotenja zamenjave filtra, ki temelji na ekonomskem premisleku, to je, da je treba celovito upoštevati stroške zamenjave glede na prostornino enote zraka in porabo energije pri delovanju, da se določi čas zamenjave filtra.

(Celotno besedilo je bilo objavljeno v HVAC, letnik 50, št. 5, str. 102-106, 2020)