Експериментална истраживања и економска анализа века трајања ваздушних филтера

Одвајање

Спроведени су тестови отпорности и ефикасности тежине филтера, и истражена су правила промене отпора задржавања прашине и ефикасности филтера, потрошња енергије филтера је израчуната према методи прорачуна енергетске ефикасности коју је предложио Еуровент 4. /11.

Утврђено је да се трошкови електричне енергије филтера повећавају са повећањем потрошње времена и отпора.

На основу анализе трошкова замене филтера, оперативних трошкова и свеобухватних трошкова, предлаже се метод за одређивање када филтер треба заменити.

Резултати су показали да је стварни век трајања филтера дужи од оног наведеног у ГБ/Т 14295-2008.

Време замене филтера у општој цивилној згради требало би да буде одлучено у складу са трошковима замене запремине ваздуха и трошкова радне потрошње енергије.

Интродуцтионс

Утицај квалитета ваздуха на здравље људи постао је једно од најважнијих питања које брине друштво.

Тренутно је загађење спољашњег ваздуха које представља ПМ2,5 веома озбиљно у Кини.Због тога се индустрија пречишћавања ваздуха брзо развија, а опрема за пречишћавање свежег ваздуха и пречистач ваздуха су широко коришћени.

У 2017. години у Кини је продато око 860.000 вентилација свежег ваздуха и 7 милиона пречистача.Са бољом свешћу о ПМ2.5, стопа искоришћења опреме за пречишћавање ће се додатно повећати, и ускоро ће постати неопходна опрема у свакодневном животу.На популарност ове врсте опреме директно утичу њени набавни и оперативни трошкови, тако да је од великог значаја проучавање њене економичности.

Главни параметри филтера укључују пад притиска, количину сакупљених честица, ефикасност сакупљања и време рада.За процену времена замене филтера пречистача свежег ваздуха могу се применити три методе.Први је мерење промене отпора пре и после филтера према уређају за сензор притиска;Други је мерење густине честица на излазу према уређају за детекцију честица.Последњи је по времену рада, односно мерењу времена рада опреме.

Традиционална теорија замене филтера је балансирање трошкова куповине и трошкова рада на основу ефикасности.Другим речима, повећање потрошње енергије је узроковано повећањем отпора и трошкова куповине.

као што је приказано на слици 1

Слика 1 крива отпора филтера и цене

Сврха овог рада је да истражи учесталост замене филтера и њен утицај на дизајн такве опреме и система анализом равнотеже између трошкова радне енергије изазване повећањем отпора филтера и трошкова набавке који настају честом заменом филтера. филтер, под условима рада мале запремине ваздуха.

1. Тестови ефикасности филтера и отпорности

1.1 Постројење за тестирање

Платформа за испитивање филтера се углавном састоји од следећих делова: система ваздушних канала, вештачког уређаја за стварање прашине, мерне опреме, итд., као што је приказано на слици 2.

Слика 2. Постројење за тестирање

Усвајање вентилатора за конверзију фреквенције у систем ваздушних канала у лабораторији за подешавање радне запремине ваздуха филтера, на тај начин да се тестира перформансе филтера под различитим запреминама ваздуха.

1.2 Узорак за тестирање

Да би се побољшала поновљивост експеримента, одабрана су 3 ваздушна филтера истог произвођача.Како се филтери типа Х11, Х12 и Х13 широко користе на тржишту, у овом експерименту је коришћен филтер класе Х11, величине 560 мм × 560 мм × 60 мм, типа в-типа са густим савијањем хемијских влакана, као што је приказано на слици 3.

Слика 2. ТестирањеУзорак

1.3 Захтеви за тестирање

У складу са релевантним одредбама ГБ/Т 14295-2008 „Филтер за ваздух“, поред услова испитивања који се захтевају у стандардима испитивања, требало би да буду укључени и следећи услови:

1) Током теста, температура и влажност чистог ваздуха који се шаље у систем канала треба да буду сличне;

2) Извор прашине који се користи за испитивање свих узорака треба да остане исти.

3) Пре тестирања сваког узорка, честице прашине депоноване у систему канала треба очистити четком;

4) евидентирање радног времена филтера током испитивања, укључујући време емисије и суспензије прашине;

2. Резултат и анализа теста

2.1 Промена почетног отпора са запремином ваздуха

Почетно испитивање отпора је спроведено при запремини ваздуха од 80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 м3/х.

Промена почетног отпора са запремином ваздуха приказана је на Сл.4.

Слика 4.Промена почетног отпора филтера под различитом запремином ваздуха

2.2 Промена ефикасности тежине са количином акумулиране прашине.

Овај одломак углавном проучава ефикасност филтрације ПМ2,5 према стандардима тестирања произвођача филтера, називна запремина ваздуха филтера је 508м3/х.Измерене вредности ефикасности тежине три филтера под различитим количинама таложења прашине приказане су у табели 1

Табела 1 Промена хапшења са количином депоноване прашине

Измерени индекс ефикасности тежине (заустављивости) три филтера под различитим количинама таложења прашине приказан је у табели 1.

2.3Однос између отпора и акумулације прашине

Сваки филтер је коришћен за 9 пута емисије прашине.Првих 7 пута појединачне емисије прашине контролисано је на око 15,0 г, а последња 2 пута појединачне емисије прашине контролисано је на око 30,0 г.

Варијација отпора задржавања прашине се мења са количином акумулације прашине на три филтера испод номиналног протока ваздуха, приказана је на Сл.5.

СЛ.5

3.Економска анализа коришћења филтера

3.1 Називни радни век

ГБ/Т 14295-2008 „Филтер за ваздух” предвиђа да када филтер ради са номиналним капацитетом ваздуха и коначни отпор достигне 2 пута већи од почетног отпора, сматра се да је филтер достигао свој радни век и филтер треба заменити.Након израчунатог века трајања филтера под назначеним радним условима у овом експерименту, резултати показују да је радни век ова три филтера процењен на 1674, 1650 и 1518х, односно 3,4, 3,3 и 1 месец.

3.2 Анализа потрошње праха

Поновљени тест изнад показује да су перформансе три филтера конзистентне, па је филтер 1 узет као пример за анализу потрошње енергије.

ШИПАК.6 Однос између наплате електричне енергије и дана коришћења филтера (запремина ваздуха 508м3/х)

Како се цена замене запремине ваздуха у великој мери мења, збир филтера за замену и потрошња енергије такође се значајно мења, услед рада филтера, као што је приказано на Сл.7. На слици, свеобухватни трошак = оперативни трошак електричне енергије + јединични трошак замене запремине ваздуха.

ШИПАК.7

Закључци

1) Стварни век трајања филтера са малом запремином ваздуха у општим цивилним зградама је много већи од радног века предвиђеног у ГБ/Т 14295-2008 „Филтер за ваздух“ и препорученог од стране тренутних произвођача.Стварни век трајања филтера може се узети у обзир на основу закона промене потрошње енергије филтера и цене замене.

2) Предложена је метода процене замене филтера на основу економског разматрања, односно треба свеобухватно размотрити цену замене по јединици запремине ваздуха и радну потрошњу енергије да би се одредило време замене филтера.

(Цео текст је објављен у ХВАЦ, Вол. 50, бр. 5, стр. 102-106, 2020.)