Օդային ֆիլտրի կյանքի փորձարարական հետազոտություն և տնտեսական վերլուծություն

Աբստրակցիա

Կատարվել են փորձարկումներ ֆիլտրի դիմադրության և քաշի արդյունավետության վերաբերյալ, ուսումնասիրվել են փոշու պահպանման դիմադրության և ֆիլտրի արդյունավետության փոփոխման կանոնները, ֆիլտրի էներգիայի սպառումը հաշվարկվել է Eurovent 4-ի կողմից առաջարկված էներգաարդյունավետության հաշվարկման մեթոդի համաձայն: /11.

Պարզվել է, որ ֆիլտրի էլեկտրաէներգիայի արժեքը մեծանում է ժամանակի օգտագործման և դիմադրության բարձրացման հետ:

Ֆիլտրի փոխարինման արժեքի, գործառնական արժեքի և համապարփակ արժեքի վերլուծության հիման վրա առաջարկվում է մեթոդ՝ որոշելու, թե երբ պետք է փոխարինվի ֆիլտրը:

Արդյունքները ցույց են տվել, որ ֆիլտրի իրական ծառայության ժամկետը ավելի բարձր է, քան նշված է GB/T 14295-2008-ում:

Ընդհանուր քաղաքացիական շենքում ֆիլտրի փոխարինման ժամանակը պետք է որոշվի օդի ծավալի փոխարինման և գործառնական էներգիայի սպառման ծախսերի համաձայն: 

ՀեղինակShanghai Institute of Architecture Science (Group) Co., LtdZhang Chongyang, Li Jingguang

Ներածություններ

Օդի որակի ազդեցությունը մարդու առողջության վրա դարձել է հասարակությանը հուզող կարևորագույն խնդիրներից մեկը։

Ներկայումս Չինաստանում արտաքին օդի աղտոտվածությունը, որը ներկայացված է PM2.5-ով, շատ լուրջ է։ Հետևաբար, օդի մաքրման արդյունաբերությունը արագ զարգանում է, և թարմ օդի մաքրման սարքավորումները և օդը մաքրող սարքերը լայնորեն օգտագործվում են:

2017 թվականին Չինաստանում վաճառվել է մոտ 860,000 մաքուր օդի օդափոխություն և 7 միլիոն մաքրող սարք։ PM2.5-ի ավելի լավ տեղեկացվածության դեպքում մաքրման սարքավորումների օգտագործման արագությունը հետագայում կավելանա, և այն շուտով կդառնա անհրաժեշտ սարքավորում առօրյա կյանքում: Այս տեսակի սարքավորումների հանրաճանաչության վրա ուղղակիորեն ազդում է գնման արժեքը և ընթացիկ արժեքը, ուստի մեծ նշանակություն ունի դրա տնտեսության ուսումնասիրությունը:

Ֆիլտրի հիմնական պարամետրերը ներառում են ճնշման անկումը, հավաքված մասնիկների քանակը, հավաքման արդյունավետությունը և գործարկման ժամանակը: Մաքուր օդը մաքրող սարքի ֆիլտրի փոխարինման ժամանակը դատելու համար կարելի է կիրառել երեք մեթոդ: Առաջինը պետք է չափել դիմադրության փոփոխությունը ֆիլտրից առաջ և հետո՝ ըստ ճնշման տվիչ սարքի. Երկրորդը մասնիկների խտությունը ելքի վրա չափելն է՝ ըստ մասնիկների ընկալման սարքի: Վերջինը գործարկման ժամանակով է, այսինքն՝ սարքավորման աշխատաժամանակի չափում։ 

Ֆիլտրի փոխարինման ավանդական տեսությունը գնման արժեքի և գործառնական ծախսերի հավասարակշռումն է՝ հիմնված արդյունավետության վրա: Այսինքն՝ էներգիայի սպառման աճը պայմանավորված է դիմադրության և գնման արժեքի բարձրացմամբ։

ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում

Նկար 1 ֆիլտրի դիմադրության և արժեքի կորը 

Այս հոդվածի նպատակն է ուսումնասիրել ֆիլտրի փոխարինման հաճախականությունը և դրա ազդեցությունը նման սարքավորումների և համակարգի նախագծման վրա՝ վերլուծելով ֆիլտրի դիմադրության բարձրացման հետևանքով առաջացած գործառնական էներգիայի արժեքի և հաճախակի փոխարինման արդյունքում առաջացած գնման արժեքի հավասարակշռությունը: զտիչ, փոքր օդի ծավալի աշխատանքային վիճակում։

1. Ֆիլտրի արդյունավետության և դիմադրության թեստեր

1.1 Փորձարկման հաստատություն

Ֆիլտրի փորձարկման հարթակը հիմնականում բաղկացած է հետևյալ մասերից՝ օդային խողովակների համակարգ, արհեստական ​​փոշու գեներացնող սարք, չափիչ սարքավորում և այլն, ինչպես ցույց է տրված Նկար 2-ում:

 Նկար 2. Փորձարկման հաստատություն

Լաբորատորիայի օդային խողովակի համակարգում հաճախականության փոխակերպման օդափոխիչի ընդունումը ֆիլտրի աշխատանքային օդի ծավալը կարգավորելու համար, այդպիսով փորձարկելու ֆիլտրի կատարումը օդի տարբեր ծավալների ներքո: 

1.2 Փորձարկման նմուշ

Փորձի կրկնելիությունը մեծացնելու նպատակով ընտրվել են նույն արտադրողի կողմից արտադրված 3 օդային զտիչներ: Քանի որ H11, H12 և H13 տիպի ֆիլտրերը լայնորեն օգտագործվում են շուկայում, այս փորձի ժամանակ օգտագործվել է H11 կարգի ֆիլտր՝ 560 մմ × 560 մմ × 60 մմ չափսերով, v տիպի քիմիական մանրաթելերի խիտ ծալովի տիպ, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3-ում:

 Նկար 2. Փորձարկում Նմուշ

1.3 Փորձարկման պահանջներ

Համաձայն GB/T 14295-2008 «Օդային զտիչ» համապատասխան դրույթների, ի լրումն փորձարկման ստանդարտներում պահանջվող փորձարկման պայմանների, պետք է ներառվեն հետևյալ պայմանները.

1) Փորձարկման ընթացքում խողովակի համակարգ ուղարկվող մաքուր օդի ջերմաստիճանը և խոնավությունը պետք է նույնական լինեն.

2) Բոլոր նմուշների փորձարկման համար օգտագործվող փոշու աղբյուրը պետք է մնա նույնը:

3) Յուրաքանչյուր նմուշի փորձարկումից առաջ խողովակի համակարգում նստած փոշու մասնիկները պետք է մաքրվեն խոզանակով.

4) փորձարկման ընթացքում ֆիլտրի աշխատանքային ժամերի գրանցումը՝ ներառյալ փոշու արտանետման և կասեցման ժամանակը. 

2. Թեստի արդյունք և վերլուծություն 

2.1 Օդի ծավալով սկզբնական դիմադրության փոփոխություն

Նախնական դիմադրության փորձարկումն իրականացվել է 80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 մ3/ժ օդի ծավալով:

Օդի ծավալի հետ սկզբնական դիմադրության փոփոխությունը ցույց է տրված ՆԿ. 4.

 Նկար 4. Զտիչի սկզբնական դիմադրության փոփոխություն օդի տարբեր ծավալների տակ

2.2 Քաշի արդյունավետության փոփոխությունը կուտակված փոշու քանակով: 

Այս հատվածը հիմնականում ուսումնասիրում է PM2.5-ի ֆիլտրման արդյունավետությունը՝ ըստ ֆիլտր արտադրողների փորձարկման ստանդարտների, ֆիլտրի գնահատված օդի ծավալը 508 մ3/ժ է: Երեք ֆիլտրերի չափված քաշի արդյունավետության արժեքները փոշու նստվածքի տարբեր քանակության տակ ներկայացված են Աղյուսակ 1-ում:

Աղյուսակ 1 Ամրացման փոփոխությունը տեղավորված փոշու քանակի հետ

Երեք ֆիլտրերի չափված քաշի արդյունավետության (առանցության) ինդեքսը փոշու նստվածքի տարբեր քանակության տակ ներկայացված է Աղյուսակ 1-ում:

2.3 Դիմադրության և փոշու կուտակման միջև կապը

Յուրաքանչյուր զտիչ օգտագործվել է 9 անգամ փոշու արտանետման համար: Մեկ փոշու արտանետման առաջին 7 անգամները վերահսկվել են մոտ 15,0 գ, իսկ վերջին 2 անգամ փոշու մեկ արտանետումը վերահսկվել է մոտ 30,0 գ:

Փոշին պահելու դիմադրության տատանումները փոխվում են երեք ֆիլտրերի փոշու կուտակման քանակով օդի գնահատված հոսքի տակ, ցույց է տրված ՆԿ. 5-ում:

ՆԿ.5

3. Ֆիլտրի օգտագործման տնտեսական վերլուծություն

3.1 Գնահատված ծառայության ժամկետը

GB/T 14295-2008 «Օդային զտիչ» սահմանում է, որ երբ ֆիլտրը գործում է օդի գնահատված հզորությամբ, և վերջնական դիմադրությունը հասնում է սկզբնական դիմադրության 2 անգամ, համարվում է, որ ֆիլտրը հասել է իր ծառայության ժամկետին, և ֆիլտրը պետք է փոխարինվի: Այս փորձի ժամանակ գնահատված աշխատանքային պայմաններում ֆիլտրերի ծառայության ժամկետը հաշվարկելուց հետո արդյունքները ցույց են տալիս, որ այս երեք ֆիլտրերի ծառայության ժամկետը գնահատվել է համապատասխանաբար 1674, 1650 և 1518 ժամ, որոնք համապատասխանաբար եղել են 3,4, 3,3 և 1 ամիս:

3.2 Փոշու սպառման վերլուծություն

Վերևում կրկնվող թեստը ցույց է տալիս, որ երեք ֆիլտրերի աշխատանքը համահունչ է, ուստի ֆիլտր 1-ը վերցված է որպես էներգիայի սպառման վերլուծության օրինակ:

ՆԿԱՐ. 6 Էլեկտրաէներգիայի լիցքավորման և ֆիլտրի օգտագործման օրերի կապը (օդի ծավալը 508 մ3/ժ)

Քանի որ օդի ծավալի փոխարինման արժեքը մեծապես փոխվում է, փոխարինման և էներգիայի սպառման ֆիլտրի գումարը նույնպես մեծապես փոխվում է ֆիլտրի աշխատանքի շնորհիվ, ինչպես ցույց է տրված ՆԿ. 7. Նկարում համապարփակ արժեքը = գործառնական էլեկտրաէներգիայի արժեքը + միավոր օդի ծավալի փոխարինման արժեքը:

ՆԿԱՐ. 7

Եզրակացություններ

1) Ընդհանուր քաղաքացիական շենքերում փոքր օդի ծավալով ֆիլտրերի փաստացի ծառայության ժամկետը շատ ավելի բարձր է, քան GB/T 14295-2008 «Օդային զտիչ»-ով նախատեսված և գործող արտադրողների կողմից առաջարկվող ծառայության ժամկետը: Ֆիլտրի իրական ծառայության ժամկետը կարելի է համարել ֆիլտրի էներգիայի սպառման փոփոխվող օրենքի և փոխարինման արժեքի հիման վրա:

2) Առաջարկվում է ֆիլտրի փոխարինման գնահատման մեթոդը, որը հիմնված է տնտեսական նկատառումների վրա, այսինքն՝ փոխարինման արժեքը ըստ օդի միավորի ծավալի և գործառնական էներգիայի սպառումը պետք է համապարփակ դիտարկվեն՝ ֆիլտրի փոխարինման ժամանակը որոշելու համար:

(Ամբողջական տեքստը հրապարակվել է HVAC-ում, հատոր 50, թիվ 5, էջ 102-106, 2020 թ.)