Tilraunarannsóknir og hagfræðileg greining á líftíma loftsíu

Útdráttur

Prófanir voru gerðar á viðnám og þyngdarnýtni síunnar og skoðaðar breytingarreglur um rykhaldsviðnám og skilvirkni síunnar, orkunotkun síunnar var reiknuð út samkvæmt orkunýtniútreikningsaðferðinni sem Eurovent 4 lagði til. /11.

Í ljós kemur að rafmagnskostnaður síunnar eykst með aukinni tímanotkun og viðnám.

Byggt á greiningu á endurnýjunarkostnaði síunnar, rekstrarkostnaði og heildarkostnaði er lögð til aðferð til að ákvarða hvenær skipta ætti um síuna.

Niðurstöðurnar sýndu að raunverulegur endingartími síunnar er hærri en tilgreindur er í GB/T 14295-2008.

Tími fyrir síuskipti í almennum borgarbyggingum ætti að ákveða í samræmi við endurnýjunarkostnað loftrúmmáls og rekstrarorkunotkunarkostnað. 

HöfundurShanghai Institute of Architecture Science (Group) Co., LtdZhang Chongyang, Li Jingguang

Kynningar

Áhrif loftgæða á heilsu manna eru orðin eitt mikilvægasta málefni samfélagsins.

Eins og er er loftmengun utandyra táknuð með PM2.5 mjög alvarleg í Kína. Þess vegna þróast lofthreinsiiðnaðurinn hratt og ferskt lofthreinsibúnaður og lofthreinsibúnaður hefur verið mikið notaður.

Árið 2017 voru um 860.000 loftræstingar og 7 milljónir hreinsiefna seldar í Kína. Með betri vitund um PM2.5 mun nýtingarhlutfall hreinsibúnaðar aukast enn frekar og það verður bráðum nauðsynlegur búnaður í daglegu lífi. Vinsældir búnaðar af þessu tagi hafa bein áhrif á innkaupakostnað og rekstrarkostnað, svo það er mjög mikilvægt að rannsaka hagkerfi þess.

Helstu færibreytur síunnar eru þrýstingsfall, magn agna sem safnað er, söfnunarskilvirkni og gangtími. Hægt er að nota þrjár aðferðir til að dæma skiptitíma síunnar á ferskloftshreinsibúnaðinum. Sá fyrsti er að mæla viðnámsbreytinguna fyrir og eftir síuna í samræmi við þrýstingsskynjunarbúnaðinn; Annað er að mæla þéttleika svifryks við úttakið samkvæmt svifryksskynjaranum. Sá síðasti er með keyrslutíma, það er að mæla gangtíma búnaðarins. 

Hin hefðbundna kenning um að skipta um síu er að jafnvægi milli innkaupakostnaðar og rekstrarkostnaðar byggist á skilvirkni. Með öðrum orðum, aukin orkunotkun stafar af aukinni viðnám og kaupkostnaði.

eins og sýnt er á mynd 1

curve of filter resistance and cost.webp

Mynd 1 ferill síuviðnáms og kostnaðar 

Tilgangur þessarar greinar er að kanna tíðni síuskipta og áhrif þeirra á hönnun slíks búnaðar og kerfis með því að greina jafnvægið á milli rekstrarorkukostnaðar sem stafar af aukinni síuviðnám og innkaupakostnaðar sem myndast við tíð skipti á síu. sía, við rekstrarskilyrði lítið loftrúmmál.

1.Síunvirkni og viðnámspróf

1.1 Prófunaraðstaða

Síuprófunarvettvangurinn er aðallega samsettur úr eftirfarandi hlutum: loftrásarkerfi, gervirykmyndandi tæki, mælibúnað osfrv., Eins og sýnt er á mynd 2.

Testing facility.webp

 Mynd 2. Prófunaraðstaða

Að samþykkja tíðnibreytingarviftuna í loftrásarkerfi rannsóknarstofunnar til að stilla rekstrarloftrúmmál síunnar, þannig að prófa síuafköst við mismunandi loftrúmmál. 

1.2 Prófunarsýni

Til að auka endurtekningarhæfni tilraunarinnar voru valdar 3 loftsíur framleiddar af sama framleiðanda. Þar sem síur af H11, H12 og H13 eru mikið notaðar á markaðnum, var H11 bekk sía notuð í þessari tilraun, með stærð 560mm × 560mm × 60mm, v-gerð efnatrefja þétt samanbrotsgerð, eins og sýnt er á mynd 3.

filter sample.webp

 Mynd 2. Prófun Sýnishorn

1.3 Prófkröfur

Í samræmi við viðeigandi ákvæði GB/T 14295-2008 „Loftsía“, til viðbótar við prófunarskilyrðin sem krafist er í prófunarstöðlunum, skulu eftirfarandi skilyrði fylgja:

1) Meðan á prófinu stendur ætti hitastig og rakastig hreins lofts sem sent er inn í leiðslukerfið að vera svipað;

2) Rykgjafinn sem notaður er til að prófa öll sýni ætti að vera sú sama.

3) Áður en hvert sýni er prófað ætti að þrífa rykagnir sem eru settar í leiðslukerfið með bursta;

4) Skráning vinnutíma síunnar meðan á prófun stendur, þar með talið tíma losunar og ryks; 

2. Niðurstaða prófs og greining 

2.1 Breyting á upphafsviðnámi með loftrúmmáli

Upphafsmótstöðuprófið var gert við loftrúmmálið 80.140.220.300.380.460.540.600.711.948 m3/klst.

Breytingin á upphafsviðnáminu með loftrúmmálinu er sýnd á mynd. 4.

change of initial resistance of filter under different air volume.webp

 Mynd 4. Breyting á upphafsviðnámi síu við mismunandi loftrúmmál

2.2 Breyting á skilvirkni þyngdar með magni ryks sem safnast upp. 

Þessi leið rannsakar aðallega síunarvirkni PM2.5 í samræmi við prófunarstaðla síuframleiðenda, loftrúmmál síunnar er 508m3/klst. Mæld þyngdarnýtnigildi síanna þriggja við mismunandi rykútfellingu eru sýnd í töflu 1

The measured weight efficiency index of three filters under different dust deposition amount.webp

Tafla 1 Breyting á stöðvun með því magni af ryki sem sett er út

Mæld þyngdarnýtni (stöðvun) stuðull þriggja sía við mismunandi rykútfellingu er sýndur í töflu 1

2.3 Sambandið milli mótstöðu og ryksöfnunar

Hver sía var notuð fyrir 9 sinnum ryklosun. Fyrstu 7 skiptin af stakri ryklosun var stjórnað við um 15,0g og síðustu 2 skiptin af stakri ryklosun var stjórnað við um 30,0g.

Breytingin á rykviðnáminu breytist með ryksöfnun þriggja sía undir nafnloftflæðinu, sést á mynd 5

FIG.5.webp

MYND.5

3. Hagfræðileg greining á síunotkun

3.1 Metinn endingartími

GB/T 14295-2008 „Loftsía“ kveður á um að þegar sían virkar á áætluðu loftgetu og lokaviðnámið nær tvisvar sinnum upphaflegu viðnáminu telst sían hafa náð endingartíma sínum og skipta skal um síuna. Eftir að endingartími síanna hefur verið reiknaður út við matsvinnuskilyrði í þessari tilraun sýna niðurstöður að endingartími þessara þriggja sía var áætlaður 1674, 1650 og 1518 klst., í sömu röð, sem voru 3,4, 3,3 og 1 mánuður í sömu röð.

 

3.2 Greining á duftneyslu

Endurtekningarprófið hér að ofan sýnir að árangur síanna þriggja er í samræmi, þannig að sía 1 er tekin sem dæmi fyrir orkunotkunargreiningu.

Relation between the electricity charge and usage days of filter.webp

MYND. 6 Tengsl milli rafhleðslu og notkunardaga síu (loftmagn 508m3/klst.)

Þar sem endurnýjunarkostnaður loftrúmmáls breytist mikið, breytist summa síunnar við skipti og orkunotkun einnig mjög, vegna notkunar síunnar, eins og sýnt er á mynd. 7. Á myndinni er heildarkostnaður = rekstrarrafmagnskostnaður + endurnýjunarkostnaður loftrúmmáls.

comprehensive cost.webp

MYND. 7

Ályktanir

1) Raunverulegur endingartími sía með lítið loftrúmmál í almennum borgarbyggingum er mun lengri en endingartíminn sem kveðið er á um í GB/T 14295-2008 „Loftsíu“ og núverandi framleiðendur mæla með. Íhuga má raunverulegan endingartíma síunnar út frá breyttu lögmáli orkunotkunar síunnar og endurnýjunarkostnaðar.

2) Lagt er til að matsaðferðin fyrir síuskipti byggt á efnahagslegu sjónarmiði, það er að endurnýjunarkostnaður miðað við loftrúmmálseiningu og rekstraraflnotkun ætti að skoða ítarlega til að ákvarða skiptitíma síunnar.

(Allur textinn var gefinn út í HVAC, Vol. 50, No. 5, bls. 102-106, 2020)