Abstrakcia
Uskutočnili sa testy odolnosti a hmotnostnej účinnosti filtra a preskúmali sa pravidlá zmeny odolnosti filtra zadržiavania prachu a účinnosti filtra, spotreba energie filtra sa vypočítala podľa metódy výpočtu energetickej účinnosti navrhnutej spoločnosťou Eurovent 4 /11.
Zistilo sa, že náklady na elektrickú energiu filtra sa zvyšujú so zvyšujúcim sa časom používania a odporom.
Na základe analýzy nákladov na výmenu filtra, prevádzkových nákladov a komplexných nákladov sa navrhuje metóda na určenie, kedy by sa mal filter vymeniť.
Výsledky ukázali, že skutočná životnosť filtra je vyššia ako životnosť špecifikovaná v GB/T 14295-2008.
Čas výmeny filtra vo všeobecnej občianskej budove by sa mal určiť podľa nákladov na výmenu objemu vzduchu a nákladov na prevádzkovú spotrebu energie.
AutorShanghai Institute of Architecture Science (Group) Co., LtdZhang Chongyang, Li Jingguang
Úvody
Vplyv kvality ovzdušia na ľudské zdravie sa stal jedným z najdôležitejších problémov spoločnosti.
V súčasnosti je znečistenie vonkajšieho ovzdušia PM2,5 v Číne veľmi vážne. Preto sa priemysel čistenia vzduchu rýchlo rozvíja a zariadenia na čistenie čerstvého vzduchu a čističky vzduchu sa široko používajú.
V roku 2017 sa v Číne predalo asi 860 000 kusov ventilácie čerstvého vzduchu a 7 miliónov čističiek. S lepším povedomím o PM2,5 sa bude miera využitia čistiaceho zariadenia ďalej zvyšovať a čoskoro sa stane nevyhnutným zariadením v každodennom živote. Popularita tohto druhu zariadenia je priamo ovplyvnená jeho obstarávacími nákladmi a prevádzkovými nákladmi, takže je veľmi dôležité študovať jeho hospodárnosť.
Medzi hlavné parametre filtra patrí pokles tlaku, množstvo zachytených častíc, účinnosť zberu a doba chodu. Na posúdenie času výmeny filtra čističky čerstvého vzduchu možno použiť tri metódy. Prvým je meranie zmeny odporu pred a za filtrom podľa zariadenia na snímanie tlaku; Druhým je meranie hustoty pevných častíc na výstupe podľa zariadenia na snímanie častíc. Posledný je podľa doby chodu, teda merania doby chodu zariadenia.
Tradičnou teóriou výmeny filtra je vyváženie obstarávacích nákladov a prevádzkových nákladov na základe účinnosti. Inými slovami, zvýšenie spotreby energie je spôsobené zvýšením odporu a obstarávacích nákladov.
ako je znázornené na obrázku 1
Obrázok 1 krivka odporu filtra a ceny
Účelom tohto článku je preskúmať frekvenciu výmeny filtra a jej vplyv na dizajn takéhoto zariadenia a systému analýzou rovnováhy medzi prevádzkovými nákladmi na energiu spôsobenými zvýšením odporu filtra a obstarávacími nákladmi spôsobenými častou výmenou filtra. filter, pri prevádzkových podmienkach malého objemu vzduchu.
1. Testy účinnosti a odolnosti filtra
1.1 Testovacie zariadenie
Platforma na testovanie filtra sa skladá hlavne z nasledujúcich častí: systém vzduchového potrubia, zariadenie na tvorbu umelého prachu, meracie zariadenie atď., Ako je znázornené na obrázku 2.
Obrázok 2. Testovacie zariadenie
Prijatie ventilátora na konverziu frekvencie v systéme vzduchového potrubia v laboratóriu na nastavenie prevádzkového objemu vzduchu filtra, čím sa otestuje výkon filtra pri rôznych objemoch vzduchu.
1.2 Testovacia vzorka
Aby sa zvýšila opakovateľnosť experimentu, boli vybrané 3 vzduchové filtre od rovnakého výrobcu. Keďže na trhu sú široko používané filtre typu H11, H12 a H13, v tomto experimente sa použil filter triedy H11 s veľkosťou 560 mm × 560 mm × 60 mm, typ s hustým skladaním chemických vlákien typu V, ako je znázornené na obrázku 3.
Obrázok 2. Testovanie Ukážka
1.3 Požiadavky na test
V súlade s príslušnými ustanoveniami GB/T 14295-2008 „Vzduchový filter“ by okrem testovacích podmienok požadovaných v testovacích normách mali byť zahrnuté aj tieto podmienky:
1) Počas testu by teplota a vlhkosť čistého vzduchu posielaného do potrubného systému mala byť podobná;
2) Zdroj prachu použitý na testovanie všetkých vzoriek by mal zostať rovnaký.
3) Pred testovaním každej vzorky by sa mali prachové častice usadené v potrubnom systéme očistiť kefou;
4) Zaznamenávanie pracovných hodín filtra počas testu, vrátane času emisie a suspendovania prachu;
2. Výsledok testu a analýza
2.1 Zmena počiatočného odporu s objemom vzduchu
Počiatočná skúška odporu bola vykonaná pri objeme vzduchu 80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 m3/h.
Zmena počiatočného odporu s objemom vzduchu je znázornená na obr. 4.
Obrázok 4. Zmena počiatočného odporu filtra pri rôznom objeme vzduchu
2.2 Zmena účinnosti hmotnosti s množstvom nahromadeného prachu.
Táto pasáž študuje hlavne účinnosť filtrácie PM2,5 podľa testovacích noriem výrobcov filtrov, menovitý objem vzduchu filtra je 508 m3/h. Namerané hodnoty hmotnostnej účinnosti troch filtrov pri rôznych množstvách usadzovania prachu sú uvedené v tabuľke 1
Tabuľka 1 Zmena aretácie s množstvom usadeného prachu
Nameraný index hmotnostnej účinnosti (arestancie) troch filtrov pri rôznych množstvách usadzovania prachu je uvedený v tabuľke 1
2.3 Vzťah medzi odolnosťou a hromadením prachu
Každý filter sa použil na 9-násobok emisií prachu. Prvých 7krát jednotlivé emisie prachu boli kontrolované na približne 15,0 g a posledné 2krát jednotlivé emisie prachu boli kontrolované na približne 30,0 g.
Zmena odporu zadržiavania prachu sa mení s množstvom nahromadeného prachu troch filtrov pod menovitým prietokom vzduchu, je znázornené na obr.
Obr.5
3. Ekonomická analýza použitia filtra
3.1 Menovitá životnosť
GB/T 14295-2008 „Vzduchový filter“ stanovuje, že keď filter pracuje pri menovitej kapacite vzduchu a konečný odpor dosiahne 2-násobok počiatočného odporu, má sa za to, že filter dosiahol svoju životnosť a filter by sa mal vymeniť. Po vypočítaní životnosti filtrov pri menovitých pracovných podmienkach v tomto experimente výsledky ukazujú, že životnosť týchto troch filtrov bola odhadnutá na 1674, 1650 a 1518 h, čo bolo 3,4, 3,3 a 1 mesiac.
3.2 Analýza spotreby prášku
Opakovaný test uvedený vyššie ukazuje, že výkon troch filtrov je konzistentný, takže filter 1 sa berie ako príklad pre analýzu spotreby energie.
Obr. 6 Vzťah medzi nabitím elektriny a dňami používania filtra (objem vzduchu 508 m3/h)
Pretože sa náklady na výmenu objemu vzduchu značne menia, súčet filtra pri výmene a spotreby energie sa tiež výrazne mení v dôsledku činnosti filtra, ako je znázornené na obr. 7. Na obrázku sú komplexné náklady = prevádzkové náklady na elektrickú energiu + náklady na výmenu jednotkového objemu vzduchu.
Obr. 7
Závery
1) Skutočná životnosť filtrov s malým objemom vzduchu vo všeobecných občianskych budovách je oveľa vyššia ako životnosť stanovená v GB/T 14295-2008 „Vzduchový filter“ a odporúčaná súčasnými výrobcami. Skutočnú životnosť filtra možno posúdiť na základe meniaceho sa zákona spotreby energie filtra a nákladov na výmenu.
2) Navrhuje sa metóda hodnotenia výmeny filtra založená na ekonomickom zvážení, to znamená, že náklady na výmenu na jednotku objemu vzduchu a prevádzková spotreba energie by sa mali zvážiť komplexne, aby sa určil čas výmeny filtra.
(Úplný text bol vydaný v HVAC, zväzok 50, č. 5, s. 102-106, 2020)
