纤维过滤器中被过滤微粒的性质、过滤樹的性质以及它们之间的相互作用,对过滤过程都有重要的影响。较多的研究者倾向于把这种纤维过滤过程归结为两个阶段。
稳定阶段,在这个阶段里,过滤器对微粒的捕集效率和阻力不随时间而改变,而是由过滤器的固有结构、微粒的性质和气流的特性决定。在这个阶段里,过滤器结构由于微粒沉积等原因而引起的厚对于过滤微粒浓度很低的气流,例如过滤室内空气,这个阶段对于过滤器非常重要。
不稳定阶段,在这个阶段里,捕集效率和阻力随时间变化,也随着微粒的沉积、气体的侵蚀、水蒸气含量等变化q尽管这一段和上一阶要长得多,并且对一般工业过滤器有决定意义,但在室内空气净化中意义不大。在纤维过滤器的第一阶段(稳定阶段)过滤过程中,微粒捕集主要借助以下几种作用实现。
筛滤作用,纤维过滤层内纤维排列错综复杂,并形成无数网格卜当微粒粒径大于纤维网孔或沉积在维上的微粒问孔隙时,微粒就会被阻留于纤维层上。
惯性碰撞,气流通过纤维层时,其流线不断改变。当微粒质量较大或者速度(可以看成气流的速度)
拦截作用,当气流接近纤维时,较细小尘粒随,-,若尘粒半径大于尘粒中心到纤维边缘的距离,则尘粒会因与纤维接触而被拦截。
扩散作用,在气体分子热运动引起的碰撞作用下,卸小微粒像气体分子一样作不规则的布朗运动,微粒尺寸越小,这种作用越显著。
静电作用,纤维和微粒都可能带有电荷,两者之间遵循同性相斥,异性相吸的里。若微粒与纤维所带电荷相反,微粒会吸附在滤料上。若微粒与纤维所带电荷相同,则情况正好相反。除了有意识的使纤维或微粒带电外,若是在纤维处理过程中因摩擦带上电荷,或因微粒感应而使纤维表面带电,则由于这种电荷不能长时间存在,而且电场强度也很弱,所以产生的吸引力很小,甚至可以完全忽略。
重力沉降作用,粒径和密度大的尘粒,进入过滤器后,当气速不大,作缓慢运动时,可由重力作用自然[降下来。由于气流通过纤维过滤器的时间较短,对于大多数室内微粒,因其粒径较小,重力沉降速度小,当它有沉降到纤维上时已通过纤维层,所以重力沉降作用较弱。
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