Experimentell forskning och ekonomisk analys av luftfiltrets livslängd

Abstraktion

Tester utfördes på filtrets resistans och vikteffektivitet, och ändringsreglerna för dammhållningsmotståndet och filtrets effektivitet undersöktes, filtrets energiförbrukning beräknades enligt den energieffektivitetsberäkningsmetod som föreslagits av Eurovent 4 /11.

Det har visat sig att elkostnaderna för filtret ökar med ökningen av tidsanvändning och resistans.

Baserat på analysen av filterbyteskostnad, driftskostnad och totalkostnad föreslås en metod för att bestämma när filtret ska bytas ut.

Resultaten visade att filtrets faktiska livslängd är högre än vad som anges i GB/T 14295-2008.

Tidpunkten för filterbyte i allmän civil byggnad bör bestämmas i enlighet med ersättningskostnaderna för luftvolym och driftskostnader för energiförbrukning.

Introduktioner

Luftkvalitetens påverkan på människors hälsa har blivit en av de viktigaste frågorna som berörs av samhället.

För närvarande är luftföroreningar utomhus som representeras av PM2,5 mycket allvarliga i Kina.Därför utvecklas luftreningsindustrin snabbt, och friskluftsreningsutrustning och luftrenare har använts i stor utsträckning.

Under 2017 såldes cirka 860 000 friskluftsventilationer och 7 miljoner renare i Kina.Med den bättre medvetenheten om PM2.5 kommer användningsgraden av reningsutrustning att öka ytterligare, och den kommer snart att bli en nödvändig utrustning i det dagliga livet.Populariteten för denna typ av utrustning påverkas direkt av dess inköpskostnad och driftskostnad, så det är av stor betydelse att studera dess ekonomi.

Filtrets huvudparametrar inkluderar tryckfallet, mängden partiklar som samlas in, uppsamlingseffektiviteten och drifttiden.Tre metoder kan användas för att bedöma filterbytestiden för friskluftsrenaren.Den första är att mäta resistansförändringen före och efter filtret enligt tryckavkänningsanordningen;Den andra är att mäta densiteten av partikelmaterial vid utloppet enligt partikelavkänningsanordningen.Den sista är genom drifttiden, det vill säga mätning av drifttiden för utrustningen.

Den traditionella teorin om filterbyte är att balansera inköpskostnad och driftskostnad baserat på effektivitet.Med andra ord, ökad energiförbrukning orsakas av ökat motstånd och inköpskostnad.

som visas i figur 1

Figur 1 kurvan för filtermotstånd och kostnad

Syftet med denna uppsats är att undersöka frekvensen av filterbyten och dess inverkan på utformningen av sådan utrustning och system genom att analysera balansen mellan driftsenergikostnaden orsakad av ökningen av filtermotståndet och inköpskostnaden som orsakas av det frekventa utbytet av filter, under drifttillstånd med liten luftvolym.

1. Filtrera effektivitets- och motståndstester

1.1 Testanläggning

Filtertestplattformen består huvudsakligen av följande delar: luftkanalsystem, artificiellt dammgenererande anordning, mätutrustning etc., som visas i figur 2.

Figur 2. Testanläggning

Användning av frekvensomvandlingsfläkten i laboratoriets luftkanalsystem för att justera filtrets driftsluftvolym, för att testa filterprestanda under olika luftvolymer.

1.2 Testa prov

För att förbättra experimentets repeterbarhet valdes 3 luftfilter tillverkade av samma tillverkare ut.Eftersom filter av typen H11, H12 och H13 används i stor utsträckning på marknaden, användes H11-kvalitetsfilter i detta experiment, med storleken 560 mm×560 mm×60 mm, v-typ kemisk fibertät vikningstyp, som visas i figur 3.

Figur 2. TestningProv

1.3 Testkrav

I enlighet med de relevanta bestämmelserna i GB/T 14295-2008 "Air Filter", utöver de testförhållanden som krävs i teststandarderna, bör följande villkor inkluderas:

1) Under testet bör temperaturen och luftfuktigheten för ren luft som skickas in i kanalsystemet vara liknande;

2) Dammkällan som används för att testa alla prover bör förbli densamma.

3) Innan varje prov testas ska dammpartiklar som avsatts i kanalsystemet rengöras med en borste;

4) Registrering av filtrets arbetstimmar under testet, inklusive tidpunkten för utsläpp och uppslamning av damm;

2. Testresultat och analys

2.1 Ändring av initialt motstånd med luftvolym

Det initiala motståndstestet utfördes vid luftvolymen 80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 m3/h.

Förändringen av initialmotståndet med luftvolymen visas i FIG.4.

Figur 4.Förändringen av filtrets initiala motstånd under olika luftvolymer

2.2 Förändringen av vikteffektivitet med mängden damm som ackumuleras.

Denna passage studerar huvudsakligen filtreringseffektiviteten för PM2.5 enligt filtertillverkarnas teststandarder, filtrets nominella luftvolym är 508m3/h.De uppmätta vikteffektivitetsvärdena för de tre filtren under olika dammavsättningsmängder visas i tabell 1

Tabell 1 Förändringen av stopp med mängden avsatt damm

Det uppmätta vikteffektivitetsindexet för tre filter under olika dammavsättningsmängder visas i tabell 1

2.3Förhållandet mellan motstånd och dammackumulering

Varje filter användes för 9 gånger dammutsläpp.De första 7 gångerna av enstaka dammutsläpp kontrollerades till cirka 15,0 g, och de sista 2 gångerna av enstaka dammutsläpp kontrollerades till cirka 30,0 g.

Variationen av dammhållningsmotståndet ändras med mängden dammackumulering av tre filter under det nominella luftflödet, visas på FIG.

FIG.5

3. Ekonomisk analys av filteranvändning

3.1 Bedömd livslängd

GB/T 14295-2008 "Air Filter" föreskriver att när filtret arbetar med nominell luftkapacitet och det slutliga motståndet når 2 gånger det initiala motståndet, anses filtret ha nått sin livslängd och filtret bör bytas ut.Efter att ha beräknat livslängden för filtren under nominella arbetsförhållanden i detta experiment visar resultaten att livslängden för dessa tre filter uppskattades till 1674, 1650 respektive 1518 timmar, vilka var 3,4, 3,3 respektive 1 månad.

3.2 Analys av pulverförbrukning

Upprepningstestet ovan visar att de tre filtrens prestanda är konsekventa, så filter 1 tas som exempel för energiförbrukningsanalys.

FIKON.6 Förhållandet mellan elladdning och användningsdagar för filter (luftvolym 508m3/h)

Eftersom utbyteskostnaden för luftvolymen förändras kraftigt, ändras också summan av filtret vid utbyte och energiförbrukning avsevärt på grund av filtrets funktion, såsom visas i FIG.7. I figuren är den totala kostnaden = driftelkostnad + enhetskostnad för ersättning av luftvolym.

FIKON.7

Slutsatser

1) Den faktiska livslängden för filter med liten luftvolym i allmänna civila byggnader är mycket längre än livslängden som anges i GB/T 14295-2008 "Air Filter" och rekommenderas av nuvarande tillverkare.Filtrets faktiska livslängd kan övervägas baserat på den ändrade lagen för filtrets energiförbrukning och utbyteskostnaden.

2) Utvärderingsmetoden för filterbyte baserad på ekonomiska överväganden föreslås, det vill säga utbyteskostnaden per enhet luftvolym och drifteffektförbrukningen bör övervägas heltäckande för att bestämma filtrets bytestid.

(Den fullständiga texten släpptes i HVAC, vol. 50, nr 5, sid. 102-106, 2020)