過(guò)濾器阻力的計(jì)算方式及建議值

空氣過(guò)濾器的阻力是由兩部分組成的：一是濾料的阻力，二是過(guò)濾器結(jié)構(gòu)的阻力。纖維過(guò)濾器的濾料阻力是由氣流通過(guò)纖維層時(shí)迎面阻力造成的，該阻力的大小與在纖維層中流動(dòng)的氣流狀態(tài)有關(guān)，一般情況下纖維層中的氣流為層流，因?yàn)槔w維極細(xì)，濾速很小，故雷諾數(shù)Re也很小。根據(jù)理論計(jì)算、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的研究分析，文獻(xiàn)中給出了多種濾料的阻力表達(dá)公式，其中較為簡(jiǎn)單的如下式：

式中，µ為動(dòng)力黏度，Pa.s

   ν為濾料的濾速，m/s
   H為濾料的厚度，m
   α為充填率，%
   d_f為纖維的直徑，m
   m₂為與d_f有關(guān)的系數(shù)
  φ為纖維的斷面形狀系數(shù)
對(duì)于一個(gè)給定的過(guò)濾器，其濾料已經(jīng)確定，則H、α、m₂、d_f、φ都是一定的，可以將公式簡(jiǎn)寫(xiě)為：

對(duì)于給定微粒，在相當(dāng)?shù)臑V速范圍內(nèi)，濾料阻力與濾速成正比，上式中A為結(jié)構(gòu)系數(shù)，它與纖維層的結(jié)構(gòu)特性有關(guān)。
下圖是中國(guó)建筑科學(xué)研究院空調(diào)研究所得出的幾種濾紙(布)的阻力與濾速關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

纖維過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)阻力是氣流通過(guò)有過(guò)濾器的濾材和支撐材料構(gòu)成的通路時(shí)產(chǎn)生的，以面風(fēng)速為代表，一般達(dá)到m/s的量級(jí)，它通常比通過(guò)過(guò)濾層時(shí)的濾速要大，此時(shí)的Re較大，氣流特性已不是層流，阻力與速度不是直線關(guān)系，過(guò)濾器結(jié)構(gòu)阻力Δp₂可由下式表達(dá)：

式中，B為實(shí)測(cè)的阻力系數(shù)
   u 為過(guò)濾器的面風(fēng)速，m/s

   n為系數(shù)，一般由實(shí)驗(yàn)得出，對(duì)于國(guó)產(chǎn)過(guò)濾器，n為1～2
纖維過(guò)濾器的全阻力可由下式表示：

若以濾速來(lái)表示，全阻力可由下式表示：

式中，ν為過(guò)濾器濾速，m/s
    C，m為系數(shù)

對(duì)于國(guó)產(chǎn)高效空氣過(guò)濾器，C值在3～10之間，m在1.1～1.36之間。下圖是對(duì)國(guó)產(chǎn)高效空氣過(guò)濾器實(shí)驗(yàn)所得阻力曲線之一。
空氣過(guò)濾器的初阻力是指新制作的過(guò)濾器在額定風(fēng)量狀態(tài)下的空氣流通阻力。空氣過(guò)濾器在某一風(fēng)量下運(yùn)行，其流通阻力隨著積塵量的增加而增大，下圖表示的是隨著積塵量的增加，過(guò)濾器阻力變化的趨勢(shì)，從圖中可見(jiàn)多數(shù)呈拋物線形。一般當(dāng)積塵量達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，阻力增加較快，這時(shí)應(yīng)更換或清洗過(guò)濾器，以確保凈化空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

新過(guò)速器阻力稱“初阻力"，對(duì)應(yīng)過(guò)濾器報(bào)廢的阻力值稱“終阻力"。設(shè)計(jì)時(shí)，需要一個(gè)有代表性的阻力值，這一阻力值稱為“設(shè)計(jì)阻力"，一般方法是取初阻力與終阻力的平均值。多數(shù)情況下，過(guò)濾器的終阻力是初阻力的2～4倍。下表給出了一些建議的終阻力。過(guò)濾器達(dá)到終阻力，就需要更換過(guò)濾器，可以在每個(gè)過(guò)濾段安裝阻力檢測(cè)裝置來(lái)判斷，比如采用壓差計(jì)。