基于不同類別過濾單元的空氣凈化器凈化特性試驗研究.pdf

1、近年來，我國霧霾頻發(fā)，國內外對顆粒物健康效應的研究以PM2.5為主?？諝鈨艋饕蚱淠軌蚩焖俳档褪覂萈M2.5濃度，改善空氣品質，應用前景廣闊。我國空氣凈化行業(yè)起步較晚，相關標準還未健全，市場上基于不同過濾單元的凈化器品質良莠不齊，產品說明中存在夸大宣傳等問題，檢測結果不能客觀反映凈化器的性能。同時，大量的空氣凈化器性能實驗在環(huán)境艙內完成，而對實際環(huán)境顆粒物凈化效果的研究較少。對空氣凈化器的性能、技術等方面進行系統(tǒng)全面的研究，探索空氣凈化

2、器的發(fā)展方向，為設計實踐提供參考，具有重要的意義和價值。因此，本課題對比分析了基于不同類別過濾單元的空氣凈化器的凈化特性，以期為低阻高效空氣凈化裝置的應用提供一定參考。
　　以上海和北京作為重點城市進行環(huán)境空氣顆粒物濃度調研，并對上海市某學生公寓室內外PM2.5濃度進行了實時監(jiān)測。結果表明，上海市2013、2014年均未達到《環(huán)境空氣質量標準》規(guī)定的PM2.5和PM10的年平均二級濃度限值，2015年PM10達標，PM2.5超標，

3、PM2.5、PM10的日平均濃度也存在超標；北京市2013~2015年PM2.5和PM10的年平均、日平均濃度超標天數(shù)比率較大，且超標濃度較高；室內外PM2.5濃度具有一定的相關性，室內濃度隨著室外濃度的波動而變化。
　　針對自主設計的空氣凈化器裸機進行了性能測試。通過設計試驗、篩選設置參數(shù)及調試自動控制裝置，以獲得不同處理風量。熟悉改變空氣凈化器處理風量的控制操作過程，為后續(xù)過濾單元的測試打下基礎。利用在回風口覆蓋鋼板網+多層紗

4、布的組合形式，實現(xiàn)了空氣凈化器有序遞增的不同阻力工況。測試了每一種阻力工況下，無級變速裝置設置參數(shù)在一個變化周期內，對應的風速和機內靜壓，并擬合出風機特性曲線。
　　通過試驗研究了基于 IFD裝置的空氣凈化器對實際環(huán)境 PM2.5的凈化效果，結果表明，IFD裝置的一次過濾效率隨風量增大逐漸降低，最大過濾效率為94.81％；當處理風量在600-1200m/h范圍時，空氣凈化器的能耗增速較快；空氣凈化器在不同檔位下均能有效去除香煙煙霧

5、產生的高濃度PM2.5，且臭氧發(fā)生量滿足環(huán)境要求，2-5檔的凈化效果相近；空氣凈化器的潔凈空氣量越大，PM2.5去除效果越好。2檔運行時，潔凈空氣量和凈化效能均較大。
　　進一步設計了一臺可置換多種過濾單元的空氣凈化器，對比分析了IFD裝置、HEPA(1)、初效濾網+駐極體、初效濾網+靜電紡和初效濾網+HEPA(2)+活性炭過濾單元的凈化特性。主要測試內容包括一次過濾效率、處理風量、能耗和室內PM2.5濃度衰減情況，采用效率-風量

6、和衰減測試兩種方法計算了不同過濾單元的潔凈空氣量，并計算了凈化效能。
　　結果表明，初效濾網+駐極體、初效濾網+靜電紡的過濾效率隨著風量增大先增大，達到峰值后略有降低；HEPA(1)、初效濾網+HEPA(2)+活性炭過濾單元的過濾效率隨風量增大而增大；IFD裝置的過濾效率隨風量增大而降低。過濾單元阻力關系：IFD裝置<初效濾網+靜電紡<初效濾網+駐極體　　當風量一定且小于

7、300m/h時，初效濾網+HEPA(2)+活性炭過濾單元的能耗最大，其次為 HEPA(1)，再次為初效濾網+駐極體、初效濾網+靜電紡，且兩者相差不大， IFD裝置消耗功率最小。隨著風量繼續(xù)增大，IFD裝置能耗增速越來越快。
　　基于不同類別過濾單元的空氣凈化器開啟1h內，均能有效凈化香煙煙霧產生的 PM2.5。初始濃度視為相同，凈化到同等潔凈程度， IFD裝置和 HEPA(1)用時相近且較短，其次是初效濾網+駐極體，初效濾網+HE