吸尘器中的过滤

null吸尘器中的过滤吸尘器中的过滤桐乡市健民过滤材料有限公司 马炳荣小小吸尘器，却是过滤集大成者 小小吸尘器，却是过滤集大成者 吸尘过滤 已经可以用系统的概念来描述，它几乎是过滤的集大成者 ！ 材质 ─ 高分子材料 / 无机材料 / 金属 型式 ─ 袋式 / 片式 / 折叠式（平板/筒式/盘式） 过滤材料 ─颗粒填充 / 纤维堆积 / 微孔膜 过滤对象 ─ 从砂粒直至细菌（病毒），还包括了水等液体 过滤效果 ─ 从G1到H14级（甚至U级，99.9995%以上）过滤对象过滤对象吸尘器的过滤对象十分丰富 应主要考察颗粒细度（分布）和黏着性两个方面过滤系统流程过滤系统流程吸尘器中过滤系统的流程: → 袋 式 → 片 式 → 电机(风机) → 折叠式 →袋式过滤器袋式过滤器过滤级别: G4(G1-F9，H10-12) 过滤效率: ≥ 90%(计重法) 过滤对象: ≥ 2μm / 5μm 滤器要求: 滤除绝大部分的大颗粒 有足够的容尘空间，（可重复利用） 过滤面积大，强度好 过滤材料: 以天然纤维/高分子纤维为主 片式过滤器片式过滤器过滤级别: G2(G1-G3) 设置作用: 保护电机 — 控制气流 — 拦集可能透过的大颗粒 — 除去可能吸入的液滴 ─ 过滤中聚结行为 滤器要求: 大通量，过滤面积较小，（可重复利用） 过滤材料: 以高分子材料的网、蓬松纤维为主 风机（电机）风机（电机） 三者关系: 风量 / 吸压头 / 推压力 关键点: 电机功率 / 有效轴功率 风扇形状 / 风扇与腔体的环隙 环隙大则风量大，环隙小则压头高过滤过程的动力源折叠式过滤器折叠式过滤器过滤级别: H10-H14(F6-H14) 过滤效率: ≥ 85%(DOP法) 过滤对象: ≥ 微尘和微生物 滤器要求: 采用折叠方式 解决过滤效率与阻力（流阻）之间的平衡 性(可重复利用) 过滤材料: 以高分子材料（纤维或膜）/无机纤维为主过滤器的匹配，标志着吸尘器的水平过滤器的匹配，标志着吸尘器的水平 吸尘器的使用价值 大部分体现在过滤系统的有效性上 ! 两个基本问题: 阻力与效率 四个重要因素: 过滤效率/过滤阻力/材料面积/ 电机动力四者匹配是中的关键点 其他部件都是为这个系统服务 过滤精度/效率的匹配过滤精度/效率的匹配考虑角度: 保护后级过滤器，负荷分级分担，最低使用成本 匹配原则：以相隔一个“中国”级差为宜 选用观点：前级过滤器为G/F ，终端过滤器为F/H 串接后的总效率η=1-(1-η1)(1-η2)…(1-ηn) 式中ηi为i级过滤器的效率透气量/阻力的关系透气量/阻力的关系透气量与阻力的关系： Q1/Q2 = P1/P2 △ 比值是相等的 △ 随着Q的上升 P的上升率会不断加快 △ 试验P→Q可以得到经验 曲线 过滤面积/阻力的关系过滤面积/阻力的关系 面积与阻力的关系： P1 A1 = P2 A2 = cosnt △ 乘积是相等的 △ 面积增加对降低阻力/增 加透气量是有利的 滤速/阻力的关系滤速/阻力的关系 滤速与阻力的关系： P = aU＋b △ P与U呈线性关系 滤速/阻力的关系滤速/阻力的关系滤速的选择 面滤速：V = Q/F，F过滤器的有效截面积 料滤速：V = Q/A，A滤料净面积 △ 通过面滤速计算过滤器外形尺寸 △ 通过料滤速计算过滤器滤料面积 滤速/透过率的关系滤速/透过率的关系滤速与透过率的关系: Ln P = －A1U－A A1、A为与滤料纤维直径、 尘埃粒径相关的常数 △ 随滤速增加MPPS变小 风量/压头的匹配风量/压头的匹配风机是过滤系统设计的前提条件 重要参数：风量/吸压头/推压头/功率/发热量/噪音/体积/震动 两种形式：离心风机一般有前向式/后向式（叶式） 前向式的特点是效率高、能量损失小 后向式的特点是体积小、噪音低 △ 吸压头裕量 ≥ 三倍前置过滤器的初始阻力 △ 推压头裕量 ≥ 两倍后置过滤器的初始阻力 △ 气流温度 ≤ 45℃（55℃） 风量/压头的匹配风量/压头的匹配特性曲线是选择风机的基础 △ 充分注意风机吸压头/推 压头曲线的刚性 △ 大流量并不表达高压头 △ 电机的效率η不能忽视 η＝Pu/Pa Pu 有效功率 Pa 轴功率 细节，决定成败 吸尘器设计中，存在着许多重要的细节 就过滤系统而言，八个细节值得注意 关注两级过滤器 / 注意滤器测试 风机电机不容忽视 / 形式不代表过滤器的效率 密封从细做好 / 认清不同的过滤形式 过滤面积与使用寿命的关系 / 功能化材料应予关注细节，决定成败关注两级过滤器关注两级过滤器前置过滤器明显地影响着吸尘器的运行效率 终端过滤器决定了吸尘器工作时的污染程度 △ 袋式过滤器：依赖风机的吸入压力，决定着终端过滤器的阻力上升速度，所以过滤效率不能太低，而强度和透气性要好 △ 折叠式过滤器：一般以选择H级（不低于F8）为宜，H13级是十分优秀的过滤器，在设计时特别要从系统的角度去认识注意滤器测试方法注意滤器测试方法同一过滤器用不同测试方法所得结果是不尽相同的 MPPS是一种经常被推荐的测试方法 △ MPPS：最大透过率粒径（Most Penetrating Particle Size）最低效率等效粒径下，DOP单分散相粒子的透过率及阻力测试方法风机不容忽视 / 形式不代表效率风机不容忽视 / 形式不代表效率风机是过滤系统的动力源 过滤材料决定过滤器的效率 △ 风机是设计的原始参数。风量/ 吸推压头/ 发热量必须十分 明确，可以用调节前置过滤器的效率和增加后置过滤的面 积来完善吸尘器的过滤系统 △ 传统的袋式过滤器以G/F级为主，但采用膜材料（MF-PTFE） 时同样可以达到HEPA级（H11-H13级）密封从细做好 / 面积影响寿命密封从细做好 / 面积影响寿命密封的可靠性同样直接影响到 过滤器的使用寿命（前后级）和吸尘器的最终效率 密封问题涉及过滤器中过滤材料与结构件之间的密封，同时也涉及过滤器与吸尘器结构件之间的密封 过滤面积与使用寿命的关系 P≥0.7n2，其中n-面积，P-寿命 可见面积增加一倍 寿命增加近三倍分清过滤形式 / 发展功能化材料分清过滤形式 / 发展功能化材料表面型（膜式）与深层型（纤维堆积）过滤材料，在过滤过程中是有着明显区别的 过滤材料的功能化是吸尘过滤发展的重要方面 PTFE复膜、化学吸附、冷触媒、复合材料等技术必将提升吸尘器的使用 功能和降低制造成本 过滤器的选择，不要轻易落槌过滤器的选择，不要轻易落槌 过滤材料品种繁杂，过滤器形式多样，生产使用厂商 如何选择 ？ 选择合格的供应商 / 选择合格的过滤器 选择能合理匹配的过滤器 / 根据使用对象及技术指标选择过滤器 选择通量大、压降小、过滤面积大的过滤器 / 选择强度好、稳定性高的过滤器 选择可再利用的过滤器 / 选择卫生安全的过滤器 过滤器的选择过滤器的选择选择合格的供应商 供应商的价值观念，质量管理体系，产品生产能力，对过滤系统的技术内涵的理解等都是十分重要的 选择测试合格的过滤器 要认真评估供应商质保体系的运行、实际的测试设备和标准的采用，方法的不同会在数据上产生很大差别建议：G级用计重法，F-H级用DOP法或油雾法过滤器的选择过滤器的选择选择能合理匹配的过滤器 所有过滤器都有过滤功能，但匹配是否合理直接决定了过滤系统的技术水平 选择通量大、压降小、过滤面积大的过滤器 三个指标是同效率过滤器比较的重要参数，影响着过滤系统使用性能 选择强度好、稳定性高的过滤器 强度包括湿强度，稳定性包括尺寸稳定性、化学稳定性（工业吸尘器）、热稳定性（不同地区）过滤器的选择过滤器的选择根据使用对象及技术指标选择过滤器 必须以吸尘器等级来选择终端过滤器等级和过滤系统匹配，因此明确技术指标的对象和要求，可以经济地选择过滤器 选择可再利用的过滤器 可再利用是降低使用成本和符合环保要求的需要，再利用性能表现主要为可清洗性、能再生，好回收利用 选择卫生安全的过滤器 充分注意到有害气体的逸出、重金属含量、材料处理时的毒性可降解等相关指标，以最大程度地减少二次污染的可能过滤技术，可以归一化过滤技术，可以归一化拦集截留和扩散截留是两种起主要截留作用的过滤机理 气体过滤是一个复杂的物理过程 过滤效率与过滤材料、气体流速、粉尘性质等因素有关 重要的过滤机理 直接阻留 惯性沉积 拦集截留 扩散截留 静电作用null直接阻留 大于过滤材料孔径的颗粒被空间 位阻效应截留在过滤材料表面 （Φ≥ D） 惯性沉积 微粒有足够的惯性力，使其不能 随流线运动而被过滤材料阻留 （Φ≥ 1μm）过滤机理null拦集截留 由于粘性流足够地慢而使颗粒阻留在过滤材料上 （Φ≥ 0.5μm）过滤机理 扩散截留 微粒由于布朗运动从流线中游离出来，经碰撞过滤材料而被截留（Φ≤ 0.5μm）null 静电作用 依靠微粒与过滤材料间实有 的或诱导的静电力而被阻留， 同性相斥，异性相吸过滤机理－＋ 由此可以理解过滤材料的当量孔径、纤维细度、堆积方式、带电状态、厚度、亲疏水性，气体流速，过滤对象对整个过滤过程的影响程度null过滤效果是五种主要过滤机理的综合 过滤机理集团简况集团简况桐乡实业版块 桐乡朝晖滤品有限公司 桐乡市健民过滤材料有限公司 桐乡市健民机械制造有限公司上海实业版块 上海沛杰过滤技术有限公司 上海多元过滤技术有限公司 上海多元-TIOZ纳米科技有限公司市场营销版块 美国朝晖销售公司及生产工厂 德国欧洲办事处 香港亚洲办事处集团集团产品集团产品 主要从事 天然纤维 / 无机纤维 / 合成纤维 / 膜材料 / 化学净化 / 催化净化等过滤材料 / 过滤器 / 过滤系统的 开发、生产和市场推广致力于过滤产业已有十五年的历史健民材料技术健民材料技术天然纤维过滤材料 木浆滤纸 / 木浆复配技术，过滤效率 / 强度 / 透气性达到国际水平 玻纤过滤材料 0.085μm玻纤/纤维拉伸技术，极好地提高了过滤效率，和0.7μm / 7μm玻纤复配增加了材料的强度 熔喷过滤材料 PP/ PET直接熔喷技术，有增强支撑体的熔喷过滤材料，抗张强度大幅度提高健民材料技术健民材料技术 冷触媒材料 半导体低温催化技术，有害有机物的转化率>90%(98%)，杀菌率 >90%(99.9%) 复合材料 材料过滤性能优化技术，过滤功能的叠加#设计#使过滤材料达到了低成本高性能 C吸附材料 最小表面遮蔽技术，C表面99%利用率和极好的炭粒均布性健民材料技术健民材料技术 PTFE微孔膜材料 无损热覆膜技术， H14：η＝99.99% △P≤300Pa PVDF、PTFE、HF 绝对除菌微孔膜材料 过滤精度：0.01μm，过滤效率：99.99995% 健民人的今天 健民人的今天 文化建设 以人为本，诚信经营，以发展作为核心价值观 发展理念 质量方针：市场源自诚信，质量决定生存 技术见证产品，思想创造未来 实现目标 提高技术核心竞争力，体现成本直接竞争力 增加管理基础竞争力，树立品牌长期竞争力null谢谢大家！