過濾器的效率按GB 6165-85規定,進行了鈉焰法測試.測試效率時的（de）風量與測（cè）試阻（zǔ）力時的風量相同,結果表明,過濾器的效率均不低（dī）於（yú）99. 99%
1、引言(Introduction)
“羞羞视频网站”牌（pái）高效空氣過濾器(High-Efficiency ParticulateAirFilter, HEPA Filter)能夠在極（jí）高收集效率(≥99.97% )下去除低濃度的亞微（wēi）米粒子,美（měi）國原子能委員會於20世紀40年代（dài）就將其用於實驗型（xíng）反應堆中去除放射性塵埃(Anglenetal., 2003),現在已成為世界（jiè）各國核工業中普遍（biàn）采用的防止放射性氣溶膠（jiāo）汙染大氣的一種重要的環保設備.降低高效空氣過濾器（qì）的阻力,可以明顯降低通風係統（tǒng）的建造和運行成本.研究阻力與其他結構參數之間的關係、降低過濾（lǜ）器阻力是過濾理論及實驗（yàn）研究的核心任（rèn）務之（zhī）一(付海明等, 2003).
過濾理論及實驗研究始於20世紀初. 1922年,Freundlich提出在0. 1~0. 2μm半（bàn）徑範圍（wéi）內的氣（qì）溶膠顆粒物存在最大滲透率(Spurny, 1997).此後,國內外許多學者對空氣過濾理論進行了（le）大量的研究,給出（chū）了（le）過濾器阻力的計算公式,但計算結果與實測數據存在較大（dà）的偏差（chà）(林忠平, 1998;許鍾（zhōng）麟,1998).Thomas(2001)等（děng）對非穩態條件下的（de）過濾器阻力進行了實驗和（hé）模擬研究.到（dào）目前為止,現有的理（lǐ）論無法直接用於指導過濾器的生（shēng）產實踐.本文通過實驗（yàn）改進高效空（kōng）氣過濾器的結構形（xíng）式,找出阻力最（zuì）低時（shí）高效（xiào）空氣過（guò）濾器的結構參數（shù）,探討高效過濾器的結構與阻力之間的關係,對於開發高性能的空氣過濾器、探討過濾理論具有重要的意義.
2、理論（lùn）分析(Theoretical analysis)
高效空氣過濾器的阻力分為過濾材料阻力和結（jié）構阻力兩部分.
2. 1 過濾材料阻力（lì）
目前,人（rén）們習慣用達西定律來研（yán）究過濾材料的阻（zǔ）力（lì）.過濾理論認為,在低流速、小雷諾數的情況下,多孔介質兩端的壓差服從達西(Darcy)定律:
2. 2、“羞羞视频网站”牌過濾器結構阻（zǔ）力
在過濾器結構阻力方麵,相（xiàng）關的理論研究較少.結構（gòu）阻力分為兩部分,一部分是空氣流進、流出過濾器時,由於通風麵積發生突變（biàn）(進風時突（tū）縮、出風時突擴)而（ér）產生的能量損失;一（yī）部分是空氣在過濾器內流動（dòng）時受到過濾材料、分隔物阻擋、摩擦而產生的能量損（sǔn）失（shī）.通（tōng）過研究空氣在（zài）過濾器氣（qì）流通道內的流動情況,可以計（jì）算結構阻力.
2. 3 通過實（shí）驗（yàn）來確（què）定合（hé）理的高效空氣過濾器的結構參數
在過濾器（qì）的過濾材料、外（wài）形尺寸、通風量一定時,增加過濾器的濾（lǜ）料麵積可以降低空氣穿（chuān）過過濾材料的速度.根據公式(1),會降低濾料阻（zǔ）力.同時,增加濾料麵積時所采取的（de）措施(如減小濾紙褶的間距、增（zēng）大濾紙褶的深度（dù）),常常會導致結構阻力的升高.綜合作用的結果就是存在最佳（jiā）的結構參數,使（shǐ）過濾器的（de）總阻力最低（dī）.現有（yǒu）的理論無法得出準確的結構參數,使高效空氣過（guò）濾器的阻力降至最低（dī）,因此,通過實驗研究.優化阻力最（zuì）低時高效空氣過（guò）濾器的結構參數,可以指導過濾器的生產和開發（fā）.本文從過濾材料的褶間距、褶深（shēn）度、褶形狀三個（gè）方麵來研究過（guò）濾器（qì）的結構與（yǔ）阻力的關係.
3、材料與（yǔ）方法(Materials andmethods)
實驗過濾器（qì）選用平板密褶型高效空氣過（guò）濾器和（hé）有隔板的高效（xiào）空氣過濾器,過濾材料選用進口（kǒu）的和國產的高效空氣過濾玻纖濾紙(本文中分別（bié）用濾紙A和濾紙B表示（shì）).
4、結果(Results)
4. 1 過濾材料的阻力特性
目前,高效空氣過濾材料有（yǒu）玻纖濾（lǜ）紙（zhǐ）、駐（zhù）極（jí）體聚丙烯、PTFE等(範存養等（děng）, 2001),其中玻纖濾紙性能穩定、價格合理（lǐ）,是主流的高效空氣（qì）過濾材料,而其他（tā）過（guò）濾（lǜ）材料（liào）或價格昂貴或性能不穩定（dìng）,尚未得到廣（guǎng）泛應用.圖1為本實驗中選用的（de）兩種過濾材料的阻力性能測試（shì）結果.可以看出（chū）,進口濾紙A的阻力明顯低於國產濾紙B.
4. 2 褶間距對阻力的影響
在高效空氣過濾器外（wài）形尺寸一定的情況下,減小濾（lǜ）料的褶間距,可（kě）以增加過濾器的濾料麵積,減小濾速,降低氣流穿透濾料的（de）阻力.但隨著褶間距的減小,氣流通道也將變小（xiǎo）,會增大氣流在氣道內流動的能量損失(阻力).所以,存在一合適的褶間距,使過（guò）濾器的總阻力降至最低.為此,本文對不同濾料、不同（tóng）褶間距的3種尺寸的平板密褶型高效空氣過濾（lǜ）器,在1000 m³.h-1風量下的阻力進（jìn）行了測試,
在本實驗範圍內（nèi）,兩種濾料、3種常見規格平板密褶型高效（xiào）空氣過濾器存在不同的最（zuì）佳褶間距.而且兩種濾料有著相同的規律,隨著褶深的增大,最佳褶間距也相應增大.阻力最低的結構參數見表2.
與文獻報道（dào）的結構參數不同(徐小浩, 2005).這也（yě）說明,同樣結構形式的過濾器,采用不（bú）同的過濾材料（liào）對應有不同的（de）最佳結構參數.有隔板（bǎn）的高效空氣過濾（lǜ）器是另一類常見的過濾器.表3是用濾料B製作的兩種尺寸的過濾器阻力實測結（jié）果（guǒ）.從表3的數據來看,深度為（wéi）150 mm的有隔板（bǎn）HEPA過濾器,在褶間距（jù）為4. 8 mm(分隔板波紋高2. 4 mm)時阻（zǔ）力最低;深（shēn）度為292 mm的有隔（gé）板HEPA過（guò）濾器,最佳褶間距為5. 4 mm(分隔板波紋高2. 7 mm).
可以看到,不管（guǎn）是密（mì）褶型還是有隔板的高效空氣（qì）過濾器,當濾（lǜ）料褶深度（dù）確定時,存在最佳的濾料褶（zhě）間距.隨著濾料褶深度的（de）增加,其（qí）最佳褶間距也相應增大.不同的濾料有不同的最佳的結構形式.
4. 3、褶深度對阻力的影響
在對過濾器的深度（dù）尺寸沒有嚴格要求的情況下,增加濾料（liào）褶的深度也可以有效增加濾料麵積,降低氣流穿透濾料的阻力.濾料褶深度的增加,同樣會導致氣流通道內摩擦阻力的增大,因此,也存在一個最合理的使過濾器阻力最低的濾料褶深度（dù）.
是一組平板密褶型高（gāo）效空氣過（guò）濾器的阻力曲（qǔ）線（xiàn）.高效空氣過濾（lǜ）器的端麵尺寸是610 mm×610mm,褶間（jiān）距（jù）為（wéi）3. 3 mm,采（cǎi）用進口濾料A,深度分別是50 mm、60 mm、69 mm、80 mm和90 mm,在850m³.h-1、1000 m³.h-1風量下測定了（le）過濾器的（de）阻力.從圖2中可以清楚地看出（chū）,對於固定的褶間距,存在最佳的使過濾器的阻力最低的（de）濾（lǜ）料褶深度.
組用國產濾料B製作的有隔板的高效空氣過濾器的阻力曲（qǔ）線（xiàn）.在常用（yòng）的有隔板HEPA過濾器的（de）深度範圍內(120~320mm),增加過濾器深度（dù）可有效降低過濾器阻（zǔ）力.過濾器深度較小(120 mm)時,這種影響更大;當過濾器深度（dù）較大(292 mm)時,增加深度導致（zhì）的阻力降低不明顯.
可見（jiàn）,對於固定的濾料褶間距,對應有最佳的使過濾器阻力最低的濾（lǜ）料褶深度.為了降低過濾器阻力（lì）,可以增加濾料褶深度,但同時必須考慮調整濾料的褶間距（jù）.
4. 4、褶形狀對阻力的影響
通常,波紋分隔（gé）板一邊（biān）抵住濾料褶的底部,一邊露出濾料褶5mm,其寬度比濾料褶的深度大5~8mm,形成矩形剖麵的氣流通道（dào）.減小波紋分隔（gé）板的寬度,通過特（tè）定的製（zhì）造工藝,可以使濾料褶的底部形成大（dà）小不一的V字形狀.兩種氣流通道如圖4所示.
本實驗采用的有隔板的高效空氣過濾器（qì）外形尺寸為: 610mm×610mm×292mm,分隔板波紋高度3. 8mm,測得其在1700m³.h-1風量下的阻力如（rú）圖5所示.
顯然,當濾料褶數和褶深度相同時,采用V字形剖麵氣流通道的過濾器,與采用（yòng）矩形剖麵氣流通（tōng）道的過（guò）濾器相比,濾料麵積要略小(矩形氣流通道,即d=0時,過濾器的濾料麵積（jī）為（wéi）23. 9 m²;d=30mm時V字形剖麵氣流通道的過濾器,濾料麵積為23.6 m². ).但（dàn）根據阻力的實測情況（kuàng）來看,過濾器的阻力反而更低（dī）.即V字形剖麵的氣流通道可以用更小的濾料麵（miàn）積獲（huò）得更低的過濾（lǜ）器阻力.當d=15 mm時,濾料麵積為23. 608 m²;當d=40mm時,濾料麵積為23. 602 m²,可以認為,兩者的過（guò）濾麵積基本相同,所以過濾器的濾料（liào）阻力也基本相同,這時過濾器的阻力差(12Pa)基本上就（jiù）是結（jié）構阻（zǔ）力的差值,可見,V字形剖麵的氣流通道是一種阻力（lì）更（gèng）低的（de）氣流通（tōng）道形式.斜波（bō）紋（wén）板（bǎn）有隔板的高效空氣過濾器,不僅是增加了過濾麵積,實際上也（yě）是采用了一種更（gèng）優的（de）氣流通道形式.
5、討論(Discussion)
5. 1 阻力的理（lǐ）論計算值與實際測量（liàng）值的比較（jiào）公式(3)是許鍾麟(1998)給出的高效過（guò）濾器阻力計算公式.
根據公式作者對實驗中的36台有隔板的HEPA過濾器的（de）阻力（lì）進行（háng）了計算,計算結果和實測結果如表4所示（shì）.計（jì）算值和實測值的偏差主要是濾料的不均勻性、工藝的不穩定性以及某些參數選取（qǔ）的不確定性引起的.
5. 2、對過濾器的效率的影響
過濾器的效率按GB 6165-85規（guī）定,進行了鈉焰法測試.測試效率時的風量與測（cè）試阻力時的風量相同（tóng）,結果表明,過濾器的效率均（jun1）不低於99. 99%.但不同（tóng）結構參數的HEPA過濾器,其過濾效率不存在明顯的規律.結構最優、阻力最低的（de）過濾器,效率不一定最高.這說（shuō）明,合理的結構優（yōu）化能在（zài）保（bǎo）證效率的前提下明顯降低HEPA過濾器的阻力.
6、結（jié）論(Conclusions)
1)存在最佳的結構參數使（shǐ）HEPA過濾器的阻力最低,但理論（lùn）計算（suàn）值與實際情況（kuàng）尚（shàng）有差距.
2)不同的過（guò）濾材料（liào）對應有不同（tóng）的過濾器最佳結構參數.進口濾料的褶深為33、52 mm和73 mm時,對應阻力最（zuì）低的褶間（jiān）距（jù）分別為2. 7、3. 4 mm和4. 0 mm;國產濾（lǜ）料的褶深為33、52、73、105 mm和245 mm時,對應阻力最低的褶間距分別為2. 5、3.1、3. 7、4. 8 mm和（hé）5. 4 mm.
3) V字（zì）形（xíng）氣流通（tōng）道是一種阻力更低的氣流通道形式.合理的結構優化能在保證效率的前提下,明顯降低高效空氣過（guò）濾器的（de）阻力.
客服（fú）1