真空吸尘器用新材料过滤器

人为引起的颗粒物再悬浮是影响室内粉尘浓度的原因之一。先前沉积在表面的颗粒物在走动和家务劳动等人的日常活动作用下再次悬浮在空气里。经常用真空吸尘器去除地板和家具上的尘埃是减少颗粒物再悬浮的重要手段。

真空吸尘器工业在过去10多年中不仅在硬件设备和设计方面,而且在过滤系统方面都发生了巨大的变化,一种最新的立式真空除尘器是一个无袋真空除尘器,不安装传统的尘袋,而是利用气旋型气流作为替代,把吸入气流中的大部分颗粒物分离出来。大多数无袋真空除尘器包含一个折叠筒式初级过滤器,又被称为杯式过滤器,被安装在集尘箱内。这种可重复使用的过滤器可用具有合适性能(机械强力、易于清洁的粉尘剥离性能和高过滤效率)的折叠过滤介质来制作。使用最广泛的材料之一是具有高强力的ePTFE膜叠层材料。该ePTFE膜表面能低,清灰方便。

真空除尘器吸入电机的功率是关系到除尘器性能的重要因素之一。依照ASTMF558 98标准,人们测试了家用真空除尘器的空气性能。最共同的性能特征之一是空气动能AP,其定义是:当在特定阻力下真空除尘器扩大能量产生气流时,由气流形成的净工作时效,可用下式表示:

AP=0.117354hsQ(3)

式中:AP———空气动能(W);

hs———不同的压力(吸入);

Q———流速。

杯式过滤器的压降对真空吸尘器性能(空气动能)有不利的影响,因其增加了系统的总压降,导致流速更低。用ePTFE膜作过滤介质制成的过滤器显示出高的压降,因为该材料对气流有很高的阻力。

决用ePTFE膜制成的过滤器的高压降问题,在HAPA技术基础上人们研发了一种过滤效率和粉尘剥离性能与ePTFE膜接近的复合过滤介质(DCHEPA),测试了用其制得的杯式过滤器的过滤效率和粉尘剥离性能,并与用ePTFE膜制得的过滤器相比较。在流速为93m3/h条件下测试过滤效率和压降。用HAPA过滤介质和用ePTFE膜过滤介质制成的过滤器的压降ΔP分别为600Pa和970Pa。 在加载完一定数量的ISO12103 1A4粗型试验粉尘后,通过测试真空除尘器的空气动能可以了解其分离粉尘的性能。空气动能达到初值的50%后测试结束,取下杯式过滤器并按要求的方法清洁。

测试发现,使用DCHEPA过滤器的真空除尘器比使用ePTFE膜过滤器的真空除尘器的最初空气动能要高得多,这主要是因为前者比后者有更小的压降。在粉尘加载和再生试验过程中,前者也始终保持着更高的空气动能。DCHEPA和ePTFE膜过滤器加载的粉尘总量分别为1475g和1325g。 就像在HVAC系统和空气净化器的设计中一样,使用高过滤效率和低压降过滤介质可以使真空除尘器的设计人员能够选择更高的空气动能和最优化的设备外型。