એર ફિલ્ટર લાઇફનું પ્રાયોગિક સંશોધન અને આર્થિક વિશ્લેષણ

એબ્સ્ટ્રેક્શન

ફિલ્ટરના પ્રતિકાર અને વજન કાર્યક્ષમતા પર પરીક્ષણો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા, અને ફિલ્ટરની ધૂળ હોલ્ડિંગ પ્રતિકાર અને કાર્યક્ષમતાના ફેરફારોના નિયમોની શોધ કરવામાં આવી હતી, ફિલ્ટરના ઊર્જા વપરાશની ગણતરી યુરોવેન્ટ 4 દ્વારા પ્રસ્તાવિત ઊર્જા કાર્યક્ષમતા ગણતરી પદ્ધતિ અનુસાર કરવામાં આવી હતી. /11.

એવું જાણવા મળ્યું છે કે ફિલ્ટરનો વીજળીનો ખર્ચ, સમય-ઉપયોગ અને પ્રતિકાર વધારવા સાથે વધે છે.

ફિલ્ટર બદલવાની કિંમત, સંચાલન ખર્ચ અને વ્યાપક ખર્ચના વિશ્લેષણના આધારે, ફિલ્ટરને ક્યારે બદલવું જોઈએ તે નિર્ધારિત કરવાની એક પદ્ધતિ પ્રસ્તાવિત છે.

પરિણામો દર્શાવે છે કે ફિલ્ટરની વાસ્તવિક સેવા જીવન જીબી/ટી 14295-2008 માં નિર્દિષ્ટ કરતા વધારે છે.

સામાન્ય સિવિલ બિલ્ડીંગમાં ફિલ્ટર બદલવાનો સમય હવાના જથ્થાના રિપ્લેસમેન્ટ ખર્ચ અને ઓપરેટિંગ પાવર વપરાશ ખર્ચના આધારે નક્કી થવો જોઈએ. 

લેખકશાંઘાઈ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ આર્કિટેક્ચર સાયન્સ (ગ્રુપ) કું., લિઝાંગ ચોંગયાંગ, લી જિંગગુઆંગ

પરિચય

માનવ સ્વાસ્થ્ય પર હવાની ગુણવત્તાનો પ્રભાવ એ સમાજ દ્વારા ચિંતિત સૌથી મહત્વપૂર્ણ મુદ્દાઓમાંનો એક બની ગયો છે.

હાલમાં, PM2.5 દ્વારા રજૂ કરાયેલ આઉટડોર વાયુ પ્રદૂષણ ચીનમાં ખૂબ જ ગંભીર છે. તેથી, હવા શુદ્ધિકરણ ઉદ્યોગ ઝડપથી વિકાસ પામે છે, અને તાજા હવા શુદ્ધિકરણ સાધનો અને હવા શુદ્ધિકરણનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.

2017 માં, ચીનમાં લગભગ 860,000 તાજી હવા વેન્ટિલેશન અને 7 મિલિયન પ્યુરિફાયર વેચાયા હતા. PM2.5 ની વધુ સારી જાગૃતિ સાથે, શુદ્ધિકરણ સાધનોનો ઉપયોગ દર વધુ વધશે, અને તે ટૂંક સમયમાં રોજિંદા જીવનમાં જરૂરી સાધન બની જશે. આ પ્રકારના સાધનોની લોકપ્રિયતા તેની ખરીદીની કિંમત અને ચાલતી કિંમત દ્વારા સીધી અસર કરે છે, તેથી તેની અર્થવ્યવસ્થાનો અભ્યાસ કરવો તે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

ફિલ્ટરના મુખ્ય પરિમાણોમાં દબાણમાં ઘટાડો, એકત્રિત કણોની માત્રા, સંગ્રહ કાર્યક્ષમતા અને ચાલવાનો સમય શામેલ છે. ફ્રેશ એર પ્યુરિફાયરના ફિલ્ટર રિપ્લેસમેન્ટ સમયને નક્કી કરવા માટે ત્રણ પદ્ધતિઓ અપનાવી શકાય છે. પ્રથમ એક દબાણ સેન્સિંગ ઉપકરણ અનુસાર ફિલ્ટર પહેલાં અને પછી પ્રતિકાર ફેરફાર માપવા માટે છે; બીજું પાર્ટિક્યુલેટ સેન્સિંગ ડિવાઇસ અનુસાર આઉટલેટ પર પાર્ટિક્યુલેટ મેટરની ઘનતા માપવાનું છે. છેલ્લું એક ચાલી રહેલ સમય દ્વારા છે, એટલે કે, સાધનોના ચાલતા સમયને માપવા. 

ફિલ્ટર રિપ્લેસમેન્ટનો પરંપરાગત સિદ્ધાંત કાર્યક્ષમતા પર આધારિત ખરીદી ખર્ચ અને ચાલી રહેલ ખર્ચને સંતુલિત કરવાનો છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ઉર્જા વપરાશમાં વધારો પ્રતિકાર અને ખરીદી ખર્ચમાં વધારો થવાને કારણે થાય છે.

આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે

આકૃતિ 1 ફિલ્ટર પ્રતિકાર અને કિંમતનો વળાંક 

આ પેપરનો હેતુ ફિલ્ટર રિપ્લેસમેન્ટની આવર્તન અને આવા સાધનો અને સિસ્ટમની ડિઝાઇન પર તેના પ્રભાવનું અન્વેષણ કરવાનો છે. ફિલ્ટર, નાના હવાના જથ્થાની ઓપરેટિંગ સ્થિતિ હેઠળ.

1.ફિલ્ટર કાર્યક્ષમતા અને પ્રતિકાર પરીક્ષણો

1.1 પરીક્ષણ સુવિધા

ફિલ્ટર ટેસ્ટ પ્લેટફોર્મ મુખ્યત્વે નીચેના ભાગોનું બનેલું છે: આકૃતિ 2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે એર ડક્ટ સિસ્ટમ, કૃત્રિમ ધૂળ પેદા કરતું ઉપકરણ, માપન સાધનો વગેરે.

 આકૃતિ 2. પરીક્ષણ સુવિધા

ફિલ્ટરના ઓપરેટિંગ એર વોલ્યુમને સમાયોજિત કરવા માટે લેબોરેટરીની એર ડક્ટ સિસ્ટમમાં ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ઝન ફેન અપનાવવું, આમ અલગ-અલગ હવાના જથ્થા હેઠળ ફિલ્ટરની કામગીરીનું પરીક્ષણ કરવા માટે. 

1.2 પરીક્ષણ નમૂના

પ્રયોગની પુનરાવર્તિતતા વધારવા માટે, સમાન ઉત્પાદક દ્વારા ઉત્પાદિત 3 એર ફિલ્ટર્સ પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા. H11, H12 અને H13 ના ફિલ્ટર્સનો વ્યાપકપણે બજારમાં ઉપયોગ થાય છે, H11 ગ્રેડ ફિલ્ટરનો ઉપયોગ આ પ્રયોગમાં 560mm×560mm×60mm, v-ટાઇપ રાસાયણિક ફાઇબર ડેન્સ ફોલ્ડિંગ પ્રકાર સાથે આકૃતિ 3 માં દર્શાવ્યા પ્રમાણે કરવામાં આવ્યો હતો.

 આકૃતિ 2. પરીક્ષણ નમૂના

1.3 ટેસ્ટ જરૂરીયાતો

GB/T 14295-2008 "એર ફિલ્ટર" ની સંબંધિત જોગવાઈઓ અનુસાર, પરીક્ષણ ધોરણોમાં આવશ્યક પરીક્ષણ શરતો ઉપરાંત, નીચેની શરતોનો સમાવેશ થવો જોઈએ:

1) પરીક્ષણ દરમિયાન, ડક્ટ સિસ્ટમમાં મોકલવામાં આવતી સ્વચ્છ હવાનું તાપમાન અને ભેજ સમાન હોવું જોઈએ;

2) બધા નમૂનાઓનું પરીક્ષણ કરવા માટે વપરાયેલ ધૂળનો સ્ત્રોત એકસરખો રહેવો જોઈએ.

3) દરેક નમૂનાનું પરીક્ષણ કરતા પહેલા, ડક્ટ સિસ્ટમમાં જમા થયેલ ધૂળના કણોને બ્રશથી સાફ કરવા જોઈએ;

4) પરીક્ષણ દરમિયાન ફિલ્ટરના કામકાજના કલાકોને રેકોર્ડ કરવું, જેમાં ધૂળના ઉત્સર્જન અને સસ્પેન્ડના સમયનો સમાવેશ થાય છે; 

2. પરીક્ષણ પરિણામ અને વિશ્લેષણ 

2.1 હવાના જથ્થા સાથે પ્રારંભિક પ્રતિકારમાં ફેરફાર

પ્રારંભિક પ્રતિકાર પરીક્ષણ 80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 m3/h ના હવાના જથ્થા પર કરવામાં આવ્યું હતું.

હવાના જથ્થા સાથે પ્રારંભિક પ્રતિકારનો ફેરફાર FIG માં બતાવવામાં આવ્યો છે. 4.

 આકૃતિ 4. વિવિધ હવાના જથ્થા હેઠળ ફિલ્ટરના પ્રારંભિક પ્રતિકારમાં ફેરફાર

2.2 સંચિત ધૂળની માત્રા સાથે વજનની કાર્યક્ષમતામાં ફેરફાર. 

આ પેસેજ મુખ્યત્વે ફિલ્ટર ઉત્પાદકોના પરીક્ષણ ધોરણો અનુસાર PM2.5 ની ગાળણ કાર્યક્ષમતાનો અભ્યાસ કરે છે, ફિલ્ટરનું રેટ કરેલ હવાનું પ્રમાણ 508m3/h છે. અલગ-અલગ ધૂળ જમા કરવાની રકમ હેઠળ ત્રણ ફિલ્ટર્સના માપેલ વજન કાર્યક્ષમતા મૂલ્યો કોષ્ટક 1 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે.

કોષ્ટક 1 જમા થયેલ ધૂળની રકમ સાથે ધરપકડમાં ફેરફાર

અલગ-અલગ ધૂળ જમા કરવાની રકમ હેઠળ ત્રણ ફિલ્ટર્સનો માપેલ વજન કાર્યક્ષમતા (અરેસ્ટન્સ) ઇન્ડેક્સ કોષ્ટક 1 માં દર્શાવવામાં આવ્યો છે.

2.3 પ્રતિકાર અને ધૂળના સંચય વચ્ચેનો સંબંધ

દરેક ફિલ્ટરનો ઉપયોગ 9 વખત ધૂળના ઉત્સર્જન માટે કરવામાં આવ્યો હતો. પ્રથમ 7 વખત એકલ ધૂળના ઉત્સર્જનને લગભગ 15.0g પર નિયંત્રિત કરવામાં આવ્યું હતું, અને છેલ્લા 2 વખત એકલ ધૂળના ઉત્સર્જનને લગભગ 30.0g પર નિયંત્રિત કરવામાં આવ્યું હતું.

રેટેડ એરફ્લો હેઠળ ત્રણ ફિલ્ટર્સના ધૂળના સંચયની માત્રા સાથે ધૂળ હોલ્ડિંગ પ્રતિકારમાં ફેરફાર થાય છે, જે FIG.5 પર બતાવવામાં આવે છે.

FIG.5

3. ફિલ્ટર વપરાશનું આર્થિક વિશ્લેષણ

3.1 રેટ કરેલ સેવા જીવન

GB/T 14295-2008 “એર ફિલ્ટર” એ નિયત કરે છે કે જ્યારે ફિલ્ટર રેટ કરેલ હવાની ક્ષમતા પર કાર્ય કરે છે અને અંતિમ પ્રતિકાર પ્રારંભિક પ્રતિકારના 2 ગણા સુધી પહોંચે છે, ત્યારે ફિલ્ટર તેની સેવા જીવન સુધી પહોંચી ગયું હોવાનું માનવામાં આવે છે, અને ફિલ્ટરને બદલવું જોઈએ. આ પ્રયોગમાં રેટેડ કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓ હેઠળ ફિલ્ટર્સની સર્વિસ લાઇફની ગણતરી કર્યા પછી, પરિણામો દર્શાવે છે કે આ ત્રણ ફિલ્ટર્સની સર્વિસ લાઇફ અનુક્રમે 1674, 1650 અને 1518h હોવાનો અંદાજ છે, જે અનુક્રમે 3.4, 3.3 અને 1 મહિનો હતો.

 

3.2 પાવડર વપરાશ વિશ્લેષણ

ઉપરોક્ત પુનરાવર્તિત પરીક્ષણ બતાવે છે કે ત્રણ ફિલ્ટર્સનું પ્રદર્શન સુસંગત છે, તેથી ઉર્જા વપરાશ વિશ્લેષણ માટે ફિલ્ટર 1 ઉદાહરણ તરીકે લેવામાં આવે છે.

અંજીર. 6 વીજળીના ચાર્જ અને ફિલ્ટરના ઉપયોગના દિવસો વચ્ચેનો સંબંધ (એર વોલ્યુમ 508m3/h)

જેમ જેમ હવાના જથ્થાના રિપ્લેસમેન્ટ ખર્ચમાં મોટા પ્રમાણમાં ફેરફાર થાય છે તેમ, ફિલ્ટરના સંચાલનને કારણે રિપ્લેસમેન્ટ અને પાવર વપરાશ પરના ફિલ્ટરનો સરવાળો પણ ઘણો બદલાય છે, જેમ કે FIG માં બતાવ્યા પ્રમાણે. 7. આકૃતિમાં, વ્યાપક ખર્ચ = ઓપરેટિંગ વીજળી ખર્ચ + યુનિટ એર વોલ્યુમ રિપ્લેસમેન્ટ ખર્ચ.

અંજીર. 7

તારણો

1) સામાન્ય નાગરિક ઇમારતોમાં નાના હવાના જથ્થા સાથે ફિલ્ટર્સની વાસ્તવિક સેવા જીવન જીબી/ટી 14295-2008 "એર ફિલ્ટર" માં નિર્ધારિત સેવા જીવન કરતાં ઘણી વધારે છે અને વર્તમાન ઉત્પાદકો દ્વારા ભલામણ કરવામાં આવી છે. ફિલ્ટર પાવર વપરાશના બદલાતા કાયદા અને રિપ્લેસમેન્ટ ખર્ચના આધારે ફિલ્ટરની વાસ્તવિક સેવા જીવનને ધ્યાનમાં લઈ શકાય છે.

2) આર્થિક વિચારણા પર આધારિત ફિલ્ટર રિપ્લેસમેન્ટ મૂલ્યાંકન પદ્ધતિ પ્રસ્તાવિત છે, એટલે કે, એકમ હવાના જથ્થા પ્રમાણે રિપ્લેસમેન્ટ ખર્ચ અને ઓપરેટિંગ પાવર વપરાશને ફિલ્ટરના રિપ્લેસમેન્ટ સમયને નિર્ધારિત કરવા માટે વ્યાપકપણે ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ.

(સંપૂર્ણ લખાણ HVAC, વોલ્યુમ 50, નંબર 5, પૃષ્ઠ 102-106, 2020 માં બહાર પાડવામાં આવ્યું હતું)