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

1、近年來，霧霾天氣嚴(yán)重影響了人們的日常生活，損害人體的健康，給人類敲響了警鐘。霧霾的主要來源之一是工業(yè)廢氣中所含的粉塵，現(xiàn)今工廠中對粉塵的過濾主要采用袋式除塵器。隨著政府出臺的排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，對袋式除塵器所用濾料的過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)于過濾效率和過濾阻力的經(jīng)典理論計(jì)算公式只針對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、的過濾性能，本文對此進(jìn)行了初步探索。
　　論文首先對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)行測試分析，旨在了解浸漬處理對纖維濾料的孔徑、孔隙率等結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響，進(jìn)一步分析結(jié)構(gòu)對其過濾等性能的影響。測試后發(fā)現(xiàn)漬氈比素氈的平均孔徑小，斷裂強(qiáng)力大，透氣度小，過濾效率高，過濾阻力大。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)論證時采用浸漬氈測試其過濾性能。無論素氈和浸漬氈，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，過濾效率增加，過濾阻力增加。說明纖維細(xì)度是影響過濾性能的重要參數(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)算過濾阻力，與濾料在2m/min風(fēng)速條件下的實(shí)測阻力值進(jìn)行對比，得出相關(guān)系數(shù)R2=92.9％，說明比表面積計(jì)算過濾阻力可行。然后利用指數(shù)函數(shù)進(jìn)行多元回歸，將過濾速度、填充率

4、、厚度和比表面積作為自變量，過濾效率作為因變量，再經(jīng)過濾料在6種風(fēng)速條件下過濾效率的驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)相對誤差在0.001%~9.659%之間，證明比表面積在計(jì)算過濾效率時可用。最后對過濾效率理論計(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)測過濾效率和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比，得出過濾效率相對誤差在0.008~8.192%之間。對計(jì)算過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)測阻力值進(jìn)行驗(yàn)證