Por qué la eficiencia de la filtración puede disminuir a un flujo de aire muy bajo: una explicación basada en el mecanismo

En general, se cree que a medida que aumenta el flujo de aire, la velocidad de la cara aumenta y la eficiencia de filtración disminuye. En otras palabras, El flujo de aire más bajo (velocidad más baja) debería conducir a una mayor eficiencia de filtración.

Sin embargo, en las pruebas reales, como en 500 m³/h—El lo contrario a veces se observa: La eficiencia disminuye cuando se reduce el flujo de aire. Este artículo tiene como objetivo analizar las razones subyacentes. En particular, este fenómeno también ha sido observado por profesionales experimentados en la industria de la filtración, y compartimos nuestros hallazgos y discusión aquí.

1. Mecanismos de filtración y Su Respuesta al flujo de aire

La filtración se basa en varios mecanismos:

En teoría, el flujo de aire más bajo debería mejorar la difusión, el mecanismo dominante para las partículas de MPPS, y así mejorar la eficiencia.

2. Por qué La eficiencia puede Gota en Muy Flujo de aire bajo

A pesar de la ventaja teórica, los siguientes factores prácticos y físicos pueden conducir a una disminución de la eficiencia a caudales muy bajos:

a. MPPS Cambia a a Tamaño mayor

• A velocidades de cara baja, el MPPS puede cambiar hacia tamaños de partículas más grandes (por ejemplo, más cerca de 0.3 μm).

• Esto reduce la efectividad de la difusión, y si también se suprimen los mecanismos inerciales, la eficiencia total disminuye.

b. Las líneas de flujo de partículas omiten las fibras

• A velocidades ultra bajas, el flujo de aire se vuelve más laminar y estable.

• Partículas puede seguir línea de corriente y pasar entre fibras sin interacción, especialmente en filtros con grandes tamaños de poro o fibras ampliamente espaciadas.

do. Medios de filtro Not Optimizado para la difusión

• Algunos materiales de fibra de vidrio están diseñados para el rendimiento bajo flujo de aire estándar o moderado.

• A baja velocidad, captura de difusión puede no ser suficiente para dominar el rendimiento general.

d. Canalización de flujo o Carga desigual

• El bajo flujo de aire reduce la turbulencia y la mezcla, posiblemente conduciendo a distribución de partículas desigual a través del filtro.

• Esto puede dar lugar a un bajo rendimiento localizado.

mi. Poco profundo o Medios filtrantes delgados

• Si el medio de filtro es relativamente delgado, el tiempo de residencia de partículas más larga a bajas velocidades no necesariamente equivale a más contacto con las fibras.

• En algunas configuraciones, las partículas pueden viajar sin desviación significativa.

3. Conclusión

Mientras que el flujo de aire más bajo puede mejorar teóricamente la eficiencia de la filtración a través de una mayor difusión, mundo real El comportamiento del filtro depende en gran medida en estructura de medios de filtro, MPPS características, y flujo de aire dinámica. En algunos casos, especialmente con materiales específicos o restricciones de diseño, eficiencia puede en realidad decline en ultra bajo Velocidades de la cara como 500 m³/h.

Por lo tanto, al probar filtros en condiciones de flujo no estándar, es esencial interpretar los resultados en el contexto de la física de filtración, no solo los números de medición.

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