Действительно ли увеличение толщины фильтра снижает сопротивление?

При выборе фильтра мы часто слышим эмпирическое высказывание: более толстый фильтр имеет меньшее сопротивление и более длительный срок службы. Это утверждение имеет определенное происхождение, но оно не совсем точно. Толщина является лишь конструктивным параметром, а перепад давления определяется характеристиками фильтрующего материала, складчатой ​​конструкции, площади фильтра, объема воздуха и внутренней опоры. Для фильтров одинаковой толщины сопротивление может сильно различаться из-за разных материалов фильтра и способов складывания; увеличьте толщину, но если сгиб слишком плотный или проход ограничен, сопротивление может не уменьшиться, а увеличиться.

Ниже мы начнем с взаимосвязи между толщиной и площадью, складчатой ​​структурой, характеристиками фильтрующего материала и методами сравнения.

Толщина и эффективная площадь фильтра не эквивалентны.

Увеличение глубины фильтра теоретически позволяет разместить больше складчатого фильтрующего материала, тем самым увеличивая площадь расширения. Однако фактическая эффективная площадь фильтрации также зависит от плотности складывания, структуры перегородок и метода упаковки. Если складки будут слишком плотными, каналы между фильтрующими материалами станут уже, и потери на трение при прохождении воздушного потока возрастут; Если конструкция перегородки нерациональна, некоторые фильтрующие материалы могут оказаться неспособными эффективно участвовать в фильтрации.

Поэтому увеличение толщины может лишь увеличить площадь фильтрации, но не означает определенного увеличения. При оценке следует смотреть на развернутую и наветренную площадь конкретной модели фильтрующего материала, а не просто смотреть на толщину.

Если вы все еще не уверены в эффективном диаметре площади, вы можете увидеть Как следует смотреть на эффективную площадь воздуховыпускного отверстия ФФУ? и Как преобразовать скорость ветра и объем воздуха? , сначала уточните определение площади, а потом сравнивайте модели разной толщины.

Складчатая структура влияет на сопротивление и каналирование.

Гофрированная структура определяет путь воздушного потока между фильтрующими материалами. Общие структуры включают в себя:

• Глубокая складчатая структура : глубина складывания большая, и фильтрующий материал разворачивается на большой площади, но также необходимо проверить сопротивление канала;

• Плотная структура складок : складки на единицу объема становятся плотнее, площадь увеличивается, но канал становится уже;

• Структура перегородок : используйте перегородки для поддержания каналов и уменьшения прилипания фильтрующего материала, но увеличьте толщину и сопротивление конструкции;

• Структура без перегородок : структура более компактна, но необходимо проверить поддержку фильтрующего материала и стабильность канала.

Различные конструкции могут иметь различное сопротивление и пылеемкость при одинаковой толщине. При сравнении следует смотреть на кривую сопротивления конкретной модели, а не сортировать по толщине.

Характеристики фильтрующего материала определяют основу сопротивления.

Диаметр волокна, пористость и вес самого фильтрующего материала определяют базовое сопротивление. Различные фильтрующие материалы могут иметь разное сопротивление при одной и той же площади и объеме воздуха. Фильтрующие материалы более высокой эффективности обычно имеют более плотные волокна и более высокое сопротивление.

Если вам все еще непонятна связь между уровнем фильтрации и эффективностью, вы можете прочитать Как выбрать между H13, H14 и U15? и Как HEPA и ULPA соответствуют целям обеспечения чистоты? Сначала поймите взаимосвязь между уровнем эффективности и структурой фильтрующего материала.

Данные о сопротивлении следует сравнивать при одинаковых рабочих условиях.

При сравнении фильтров различной толщины следует унифицировать следующие условия:

• Тот же объем воздуха;

• Тот же уровень эффективности;

• Та же наветренная зона или установочные размеры;

• Те же методы и стандарты тестирования;

• То же самое определение начального сопротивления и конечного сопротивления.

Только при объединении этих условий данные по сопротивлению могут быть сопоставимы. Если объем воздуха другой, эффективность другая или испытательный калибр другой, прямое сравнение невозможно.

Если вам неясна взаимосвязь между номинальным объемом воздуха и рабочим объемом воздуха, вы можете увидеть Насколько номинальный объем воздуха фильтра соответствует фактическому рабочему объему воздуха? , сначала подтвердите, соответствуют ли условия работы.

Увеличение толщины может изменить условия установки и воздушного потока.

Увеличение толщины фильтра также может повлиять на путь воздушного потока внутри устройства. Если более толстый фильтр занимает входное или выходное пространство, это может изменить распределение воздушного потока и даже увеличить местное сопротивление. Способ установки уплотнения также может нуждаться в корректировке.

Что касается полости для оборудования, см. Как спланировать подачу чистого воздуха в закрытые полости оборудования? , сначала проверьте границу полости и путь воздушного потока. Если после замены объем воздуха падает, следует проверить рабочую точку вентилятора, а не напрямую определять, лучше или хуже фильтр.

Влияние встречной скорости ветра и недостаточной площади

Если площадь фильтра недостаточна, скорость встречного ветра увеличится и сопротивление увеличится. В это время толщина только увеличивается, но эффективная площадь фильтрации не увеличивается, а сопротивление все еще может быть высоким. Подробную информацию см. Как недостаточная площадь фильтра влияет на выбор вентилятора? и Каковы будут последствия, если скорость ветра, обращенного к фильтру, будет слишком высокой?。

Производительность при начальном сопротивлении и конечном сопротивлении

Если увеличение толщины действительно увеличивает площадь фильтрации, первоначальное сопротивление может уменьшиться, пылеемкость также может увеличиться, а время достижения конечного сопротивления будет увеличено. Однако если складка слишком плотная или фильтрующие материалы различаются, начальное сопротивление может быть выше, а конечные характеристики сопротивления также могут отличаться.

При выборе модели следует проверить рабочие точки при начальном сопротивлении и конечном сопротивлении. Подробную информацию см. Каковы начальное и конечное сопротивление, используемые для оценки? . Если смотреть только на один параметр толщины, нельзя судить о работоспособности за весь срок службы.

Рабочая точка вентилятора соответствует системе

После замены фильтра рабочая точка вентилятора изменится вместе с сопротивлением. Если сопротивление нового фильтра ниже, объем воздуха может увеличиться; если сопротивление выше, объем воздуха может уменьшиться. При выборе модели следует проверить рабочую точку под заданным объемом воздуха. Вы можете обратиться к Почему при выборе FFU нам следует смотреть на полную кривую производительности? и Что означает внешнее статическое давление ФФУ?。

Если сопротивление нового фильтра уменьшается, но объем воздуха увеличивается, необходимо убедиться, что скорость ветра на рабочей станции слишком высока. Пожалуйста, обратитесь к Полезен ли чрезмерный объем воздуха FFU для чистоты?。

Пример оценки проекта

Один из проектов заключался в замене фильтра на более толстый, думая, что сопротивление уменьшится. После установки обнаружилось, что разница давлений увеличилась, а объём воздуха уменьшился. В ходе расследования выяснилось, что толщина нового фильтра увеличилась, но складки стали более плотными, канал стал уже, а фактическое сопротивление оказалось выше. Метод регулировки: перейдите на модель с более разумной складной конструкцией и большей площадью фильтра и проверьте рабочую точку вентилятора. После регулировки разница давления и объём воздуха восстанавливаются.

В другом проекте после замены толстого фильтра сопротивление все же упало и объем воздуха увеличился, но скорость ветра на рабочей станции была слишком велика. Метод регулировки: Уменьшите скорость вентилятора и проверьте распределение скорости ветра. После регулировки скорость ветра и энергопотребление находятся в разумных пределах.

Эти две ситуации показывают, что увеличение толщины фильтра не обязательно приводит к снижению сопротивления. Его следует оценивать всесторонне на основе фильтрующего материала, складной конструкции, площади фильтра и рабочей точки вентилятора.

Ключевые моменты при выборе и приемочном контроле

Поддержка промышленного оборудования Aili

Взаимосвязь между толщиной фильтра и сопротивлением нельзя сформулировать как «чем толще, тем лучше» или «тоньше, тем хуже». Aili Industrial обладает возможностями фильтрующего материала, складной конструкции и упаковки в процессе производства воздушных фильтров. Основываясь на целевом объеме воздуха, пространстве для установки и допустимом сопротивлении проекта, он может сравнивать начальное сопротивление, конечное сопротивление и эффективность пылеулавливания различной толщины и различных моделей складных конструкций в одинаковых условиях работы, а также судить, соответствует ли объем воздуха после замены на основе рабочей точки вентилятора. Конкретные параметры фильтра можно просмотреть Фильтры HEPA и ULPA , полный комплект машины можно просмотреть Продукты FFU для обеспечения чистого воздуха и Блок фильтра вентилятора со стороны оборудования EFU。