Penyelidikan Eksperimen dan Analisis Ekonomi Kehidupan Penapis Udara

Abstraksi

Ujian telah dijalankan ke atas rintangan dan kecekapan berat penapis, dan peraturan perubahan rintangan menahan habuk dan kecekapan penapis telah diterokai, penggunaan tenaga penapis dikira mengikut kaedah pengiraan kecekapan tenaga yang dicadangkan oleh Eurovent 4 /11.

Didapati bahawa kos elektrik penapis, meningkat dengan peningkatan penggunaan masa dan rintangan.

Berdasarkan analisis kos penggantian penapis, kos operasi dan kos komprehensif, kaedah untuk menentukan bila penapis perlu diganti dicadangkan.

Keputusan menunjukkan bahawa hayat perkhidmatan sebenar penapis adalah lebih tinggi daripada yang dinyatakan dalam GB/T 14295-2008.

Masa untuk penggantian penapis dalam bangunan awam am hendaklah diputuskan mengikut kos penggantian isipadu udara dan kos penggunaan kuasa operasi. 

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

pengenalan

Pengaruh kualiti udara terhadap kesihatan manusia telah menjadi salah satu isu terpenting yang dibimbangkan oleh masyarakat.

Pada masa ini, pencemaran udara luar yang diwakili oleh PM2.5 adalah sangat serius di China. Oleh itu, industri penulenan udara berkembang pesat, dan peralatan penulenan udara segar dan penulen udara telah digunakan secara meluas.

Pada 2017, kira-kira 860,000 pengudaraan udara segar dan 7 juta penulen telah dijual di China. Dengan kesedaran PM2.5 yang lebih baik, kadar penggunaan peralatan penulenan akan terus meningkat, dan tidak lama lagi ia akan menjadi peralatan yang diperlukan dalam kehidupan seharian. Populariti peralatan jenis ini secara langsung dipengaruhi oleh kos pembelian dan kos operasinya, jadi sangat penting untuk mengkaji ekonominya.

Parameter utama penapis termasuk penurunan tekanan, jumlah zarah yang dikumpul, kecekapan pengumpulan dan masa berjalan. Tiga kaedah boleh digunakan untuk menilai masa penggantian penapis penulen udara segar. Yang pertama adalah untuk mengukur perubahan rintangan sebelum dan selepas penapis mengikut peranti pengesan tekanan; Yang kedua ialah untuk mengukur ketumpatan bahan zarahan di saluran keluar mengikut peranti pengesan zarah. Yang terakhir adalah mengikut masa berjalan, iaitu mengukur masa berjalan peralatan. 

Teori tradisional penggantian penapis adalah untuk mengimbangi kos pembelian dan kos operasi berdasarkan kecekapan. Dengan kata lain, peningkatan penggunaan tenaga disebabkan oleh peningkatan rintangan dan kos pembelian.

seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1

curve of filter resistance and cost.webp

Rajah 1 lengkung rintangan penapis dan kos 

Tujuan kertas kerja ini adalah untuk meneroka kekerapan penggantian penapis dan pengaruhnya terhadap reka bentuk peralatan dan sistem tersebut dengan menganalisis keseimbangan antara kos tenaga operasi yang disebabkan oleh peningkatan rintangan penapis dan kos pembelian yang dihasilkan oleh penggantian yang kerap. penapis, di bawah keadaan operasi isipadu udara kecil.

1. Ujian Kecekapan dan Rintangan Penapis

1.1 Kemudahan Pengujian

Platform ujian penapis terutamanya terdiri daripada bahagian berikut: sistem saluran udara, peranti penjana habuk tiruan, peralatan pengukur, dsb., seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.

Testing facility.webp

 Rajah 2. Kemudahan Pengujian

Mengguna pakai kipas penukaran frekuensi dalam sistem saluran udara makmal untuk melaraskan isipadu udara operasi penapis, dengan itu untuk menguji prestasi penapis di bawah isipadu udara yang berbeza. 

1.2 Sampel Pengujian

Untuk meningkatkan kebolehulangan eksperimen, 3 penapis udara yang dihasilkan oleh pengeluar yang sama telah dipilih. Memandangkan jenis penapis H11, H12 dan H13 digunakan secara meluas di pasaran, penapis gred H11 telah digunakan dalam eksperimen ini, dengan saiz 560mm × 560mm × 60mm, jenis lipatan gentian kimia jenis v, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.

filter sample.webp

 Rajah 2. Pengujian Sampel

1.3 Keperluan Ujian

Selaras dengan peruntukan GB/T 14295-2008 "Penapis Udara" yang berkaitan, sebagai tambahan kepada syarat ujian yang diperlukan dalam piawaian ujian, syarat berikut harus disertakan:

1) Semasa ujian, suhu dan kelembapan udara bersih yang dihantar ke dalam sistem saluran hendaklah sama;

2) Sumber habuk yang digunakan untuk menguji semua sampel hendaklah kekal sama.

3) Sebelum setiap sampel diuji, zarah habuk yang dimendapkan dalam sistem saluran hendaklah dibersihkan dengan berus;

4) Merakam waktu kerja penapis semasa ujian, termasuk masa pelepasan dan penggantungan habuk; 

2. Keputusan dan Analisis Ujian 

2.1 Perubahan Rintangan Awal dengan Isipadu Udara

Ujian rintangan awal telah dijalankan pada isipadu udara 80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 m3/j.

Perubahan rintangan awal dengan isipadu udara ditunjukkan dalam Rajah. 4.

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

 Rajah 4. Perubahan rintangan awal penapis di bawah isipadu udara yang berbeza

2.2 Perubahan Kecekapan Berat dengan Jumlah Habuk Terkumpul. 

Petikan ini terutamanya mengkaji kecekapan penapisan PM2.5 mengikut piawaian ujian pengeluar penapis, isipadu udara terkadar penapis ialah 508m3/j. Nilai kecekapan berat yang diukur bagi tiga penapis di bawah jumlah pemendapan habuk yang berbeza ditunjukkan dalam Jadual 1

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

Jadual 1 Perubahan penahanan dengan jumlah habuk yang dimendapkan

Indeks kecekapan berat (arestance) yang diukur bagi tiga penapis di bawah jumlah pemendapan habuk yang berbeza ditunjukkan dalam Jadual 1

2.3 Hubungan Antara Rintangan dan Pengumpulan Habuk

Setiap penapis digunakan untuk 9 kali pelepasan habuk. 7 kali pertama pelepasan habuk tunggal dikawal pada kira-kira 15.0g, dan 2 kali terakhir pelepasan habuk tunggal dikawal pada kira-kira 30.0g.

Variasi rintangan penahan habuk berubah dengan jumlah pengumpulan habuk bagi tiga penapis di bawah aliran udara terkadar, ditunjukkan pada RAJAH.5

FIG.5.webp

GAMBAR.5

3.Analisis Ekonomi Penggunaan Penapis

3.1 Hayat Perkhidmatan Dinilai

GB/T 14295-2008 "Penapis Udara" menetapkan bahawa apabila penapis beroperasi pada kapasiti udara terkadar dan rintangan akhir mencapai 2 kali rintangan awal, penapis dianggap telah mencapai hayat perkhidmatannya, dan penapis harus diganti. Selepas mengira hayat perkhidmatan penapis di bawah keadaan kerja berkadar dalam eksperimen ini, keputusan menunjukkan bahawa hayat perkhidmatan ketiga-tiga penapis ini dianggarkan masing-masing 1674, 1650 dan 1518j, iaitu masing-masing 3.4, 3.3 dan 1 bulan.

 

3.2 Analisis Penggunaan Serbuk

Ujian ulangan di atas menunjukkan bahawa prestasi ketiga-tiga penapis adalah konsisten, jadi penapis 1 diambil sebagai contoh untuk analisis penggunaan tenaga.

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

Gbr. 6 Hubungan antara cas elektrik dan hari penggunaan penapis (isipadu udara 508m3/j)

Oleh kerana kos penggantian isipadu udara berubah dengan ketara, jumlah penapis pada penggantian dan penggunaan kuasa juga banyak berubah, disebabkan oleh pengendalian penapis, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 7. Dalam rajah, kos komprehensif = kos elektrik operasi + kos penggantian isipadu udara unit.

comprehensive cost.webp

Gbr. 7

Kesimpulan

1) Hayat perkhidmatan sebenar penapis dengan isipadu udara kecil di bangunan awam am adalah jauh lebih tinggi daripada hayat perkhidmatan yang ditetapkan dalam GB/T 14295-2008 “Penapis Udara” dan disyorkan oleh pengeluar semasa. Hayat perkhidmatan sebenar penapis boleh dipertimbangkan berdasarkan undang-undang perubahan penggunaan kuasa penapis dan kos penggantian.

2) Kaedah penilaian penggantian penapis berdasarkan pertimbangan ekonomi dicadangkan, iaitu kos penggantian mengikut isipadu udara seunit dan penggunaan kuasa operasi perlu dipertimbangkan secara menyeluruh untuk menentukan masa penggantian penapis.

(Teks penuh dikeluarkan dalam HVAC, Vol. 50, No. 5, ms. 102-106, 2020)