耐高溫復(fù)合濾料的結(jié)構(gòu)分析和過(guò)濾性能理論探討.pdf

1、近年來(lái)，霧霾天氣嚴(yán)重影響了人們的日常生活，損害人體的健康，給人類(lèi)敲響了警鐘。霧霾的主要來(lái)源之一是工業(yè)廢氣中所含的粉塵，現(xiàn)今工廠中對(duì)粉塵的過(guò)濾主要采用袋式除塵器。隨著政府出臺(tái)的排放標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)袋式除塵器所用濾料的過(guò)濾性能也提出了更高的要求。濾料的性能取決于其組成纖維和結(jié)構(gòu)，目前采用的耐高溫濾料多為多種不同細(xì)度的纖維構(gòu)成的復(fù)合濾料，而關(guān)于過(guò)濾效率和過(guò)濾阻力的經(jīng)典理論計(jì)算公式只針對(duì)單一纖維濾料做了研究，為盡可能準(zhǔn)確描述多組分纖維復(fù)合濾料

2、的過(guò)濾性能，本文對(duì)此進(jìn)行了初步探索。
　　論文首先對(duì)幾種耐高溫纖維濾料浸漬處理前后的宏觀和微觀性能進(jìn)行測(cè)試分析，旨在了解浸漬處理對(duì)纖維濾料的孔徑、孔隙率等結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響，進(jìn)一步分析結(jié)構(gòu)對(duì)其過(guò)濾等性能的影響。測(cè)試后發(fā)現(xiàn)漬氈比素氈的平均孔徑小，斷裂強(qiáng)力大，透氣度小，過(guò)濾效率高，過(guò)濾阻力大。由于浸漬氈的性能明顯優(yōu)于素氈，在以后的回歸方程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證時(shí)采用浸漬氈測(cè)試其過(guò)濾性能。無(wú)論素氈和浸漬氈，隨著玻纖細(xì)度減小，平均孔徑變小，斷裂強(qiáng)力變大

3、，透氣度降低，過(guò)濾效率增加，過(guò)濾阻力增加。說(shuō)明纖維細(xì)度是影響過(guò)濾性能的重要參數(shù)，而不同纖維構(gòu)成的濾料的平均直徑?jīng)]有實(shí)際的物理意義，所以可采用纖維比表面積取代平均直徑用于過(guò)濾性能的計(jì)算公式。
　　利用已有的Kozeny-Carman方程，將濾料的比表面積代入公式計(jì)算過(guò)濾阻力，與濾料在2m/min風(fēng)速條件下的實(shí)測(cè)阻力值進(jìn)行對(duì)比，得出相關(guān)系數(shù)R2=92.9％，說(shuō)明比表面積計(jì)算過(guò)濾阻力可行。然后利用指數(shù)函數(shù)進(jìn)行多元回歸，將過(guò)濾速度、填充率

4、、厚度和比表面積作為自變量，過(guò)濾效率作為因變量，再經(jīng)過(guò)濾料在6種風(fēng)速條件下過(guò)濾效率的驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)相對(duì)誤差在0.001%~9.659%之間，證明比表面積在計(jì)算過(guò)濾效率時(shí)可用。最后對(duì)過(guò)濾效率理論計(jì)算公式進(jìn)行改進(jìn)，把關(guān)于纖維直徑的參數(shù)用比表面積進(jìn)行替換，將濾料在6種風(fēng)速條件下的實(shí)測(cè)過(guò)濾效率和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，得出過(guò)濾效率相對(duì)誤差在0.008~8.192%之間。對(duì)計(jì)算過(guò)濾阻力的理論公式進(jìn)行改進(jìn)，采用濾料在2m/min風(fēng)速條件下的實(shí)測(cè)阻力值進(jìn)行驗(yàn)證