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全球近半數人處于室內空氣污染中
美國環境保護局的一項調查指出,很多建筑里的空氣污染程度是室外的數倍。世界衛生組織一組數據顯示,全球近半數人處于室內空氣污染中,導致22%的慢性肺病和15%的氣管炎、支氣管炎。據統計,全球每年有2400萬人的死亡與室內PM2.5密切相關,而我國每年至少有11萬人因此喪命。
室內PM2.5吸入量為室外的4倍
我國幾乎所有的住宅以及諸多商業建筑都沒有安裝通風系統,建筑物通風較差,是室內污染的重要原因。另外,不少裝修材料雖沒有明顯異味,但甲醛、苯、氨等有害物質仍然存在。中國室內環境監測委員會檢測發現,72.2%的兒童房甲醛超標1~8倍。
根據室內環保機構的信息,室內空氣污染主要是由室內裝修污染、家具污染、廚房油煙以及室外重污染空氣流入等引起的室內有害物質嚴重超標造成,這些有害物質主要包括甲醛、苯、氨和PM2.5可吸入顆粒物等。婦女和兒童是室內空氣污染引發疾病的更大受害者,室內空氣污染在更大程度上與缺血性心臟病、中風、肺癌及慢阻肺等疾病引起的死亡相關。有關部門在10個城市的調查發現,20年來,兒童哮喘發病率持續增長,哮喘的增長與室內污染密切相關。
辦公室以及家中的臥室、廚房、客廳是室內空氣污染的重災區。除裝修污染這個共同元兇外,這些地方還有各自不同的污染來源。
辦公室人多污染多。經呼吸、汗液等排出的某些化合物,咳嗽、打噴嚏噴出的病毒,還有一些其他的生物污染物都很嚴重。辦公電器也會導致室內空氣污染。澳大利亞昆士蘭科技大學麗蒂雅?莫拉夫斯卡教授發現,打印機釋放的細顆粒濃度跟吸入二手煙的濃度相當,可致空氣污染增加5倍,輕則引發呼吸系統疾病,重則引發心臟病甚至癌癥。
臥室污染多來自床品。臥室里主要以床底、地毯和空調中的積塵為主,走動或抖被子時易將其揚起吸入肺內。南方醫科大學南方醫院呼吸科主任蔡紹曦教授說,被褥上的塵螨、身體脫落的皮屑等如被吸入,可能造成過敏反應。
中國質量萬里行家居空氣污染調查報告顯示,七成家庭污染源自廚房。英國謝菲爾德大學一項研究發現,用煤氣做飯,廚房內二氧化氮含量可達外界的3倍,粉塵濃度也高于室外。另外,常用明火,溫度較高,易加速櫥柜中甲醛等污染物的釋放。
客廳污染物來源廣泛。吸煙產生的煙霧、花卉撒下的花粉、寵物脫落的毛發和攜帶的細菌、人從外面回來帶進的灰塵等,都可引起過敏反應、呼吸道疾病,甚至癌癥等。
與室外空氣中的霧霾相比,室內污染的成分更復雜,其中的可吸入顆粒物大小從0.01微米~10微米之間都有,并含有多種致癌物、過敏原等。如今,人們普遍知道霧霾傷肺,出門通常都會戴口罩,但在室內,人們不會戴口罩,會全面將自己暴露于污染之下。家具和裝修材料中的甲醛等有害氣體可誘發皮膚過敏、白血病;廚房中煤氣的燃燒、食物的高溫分解,可引發肺癌等。上海同濟大學腫瘤研究所發現,長期接觸高溫油煙的女性患肺癌的危險性增加2~3倍;在室內吸煙,煙霧中含有7000多種化合物,包括69種一類致癌物質和172種有害物質,可致肺癌、心臟病、支氣管炎和哮喘。
室內空間狹小,有害物質濃度也相對較高。上海疾控中心與復旦大學檢測證實,大多數家庭空調積塵中的細菌、霉菌超標,甚至超過商場中央空調的50倍。有實驗顯示,在35平方米的密閉空間內抽一支煙產生的PM2.5濃度超過正常值的30倍。來源于二手煙中的微顆粒物約占室內PM2.5總量的90%左右。房間里只要能聞到煙味,PM2.5就已至少超標一倍。蔡紹曦教授提醒,吸煙產生的微小顆粒物會殘留在衣服、墻壁、地毯、家具甚至頭發和皮膚上,稍微活動或空氣流通便會升騰回到空氣中。
上述室內空氣污染物對健康的影響是長期、慢性的,早期可出現眼干、嗜睡、記憶力減退等,長期暴露可出現嗓子疼、急性或慢性咽炎、過敏性哮喘、皮疹等。但遺憾的是,很多人并未意識到,以致延誤治療。
中國環境科學院專家指出,當室外霧霾嚴重時,關閉門窗,有利于室內空氣質量的改善。但很多時候由于人員活動、空氣不流通等因素,室內PM2.5濃度反而會高于室外,影響身體健康。
中國建筑科學研究院對北京約40棟建筑樓宇進行了調查,結果表明,公共建筑采用傳統的集中空調新風機組時,如果沒有加裝空氣凈化設備,室內PM2.5濃度與室外PM2.5濃度相差無幾,當人員活動較多時,室內PM2.5濃度還會遠遠超過室外PM2.5濃度。
在門窗緊閉的情況下,室內PM2.5濃度大約為室外的二分之一至三分之二,而這部分顆粒,主要集中在0.1微米至1微米的粒徑范圍,也就是室外污染物中那些粒徑小毒性大的顆粒會進入室內。
去年,清華大學首個室內PM2.5污染公益調研顯示,相對于室外,室內PM2.5污染對人的影響更顯著,室內PM2.5吸入量為室外的4倍。
如何守住室內空氣的這片“凈土”呢?
專家指出,防治室內污染應該采取六項措施:經常通風換氣、選擇環保裝飾材料、清潔室內衛生、合理使用空氣凈化設備、室內禁止吸煙、做飯開油煙機。
近幾年,空氣凈化器銷售火爆,品牌繁多,質量參差不齊,如何挑選一臺合適的空凈產品成為一道難題。據了解,新修訂的、2016年3月開始實施的《空氣凈化器》國家標準,明確規定了空氣凈化器的基本技術指標與空氣凈化器產品的標志。其中,空氣凈化器的基本技術指標為“潔凈空氣量”和“累計凈化量”,就是要求空氣凈化器產品的“凈化能力”和“凈化能力的持續性”。
據專家介紹,潔凈空氣量是指單位時間內,空氣凈化器能夠凈化的空氣體積;累計凈化量則是指空氣凈化器究竟能凈化多少物質。比如,安利逸新空氣凈化器可以有效濾凈多種細菌、病毒等97種污染物,機器可過濾空氣中小至0.009微米、穿透力極強的空氣懸浮微粒,濾凈率高達99.99%。逸新空氣凈化器每分鐘能輸出高達約7.1立方米的潔凈空氣,特設的“超高速”模式可在30分鐘左右濾凈36平方米的室內空氣,處理異味、煙霧等空氣污染物。
那么,空氣凈化器應該開多長時間呢?建議霧霾天時,可以先將凈化器開至最大擋速運轉半小時至一小時,確保家里空氣急速凈化,之后可以調至低速擋位運行。
關鍵詞:火力發電廠;壓縮空氣系統;設計;優化
Abstract: at present, the thermal power plant is the design of the compressed air system there are two main ways, namely the compressed air system unified arrangement and compressed air system separate arrangement. In this paper the two designs on design selection, decorate means, and compared the economic aspect, and puts forward personal advice.
Keywords: thermal power plant; Compressed air system; Design; optimization
中圖分類號:TM621文獻標識碼:A文章編號:
目前,隨著火力發電廠機組單機容量的不斷擴大和大量投產,氣力除干灰系統得到了廣泛的應用,壓縮空氣系統作為全廠壓縮空氣動力源,其建設規模也在不斷擴大。因此,壓縮空氣系統的運行安全性、功能齊全性及經濟節能性對火力發電廠的運行管理控制具有重要作用和意義。
1 火力發電廠各壓縮空氣用戶對空氣品質的要求
按照所需壓縮空氣品質的不同,火力發電廠壓縮空氣用戶可以分為三大類:熱工控制用氣、全廠檢修用氣和物料輸送用氣。各種用氣品質和用氣時間各不相同,其中物料輸送用氣需要連續供應,其品質要求為:壓力露點:-40ºC,含油量
按照全廠布置方式的不同,常見的壓縮空氣系統設計方案有以下兩種:(1)壓縮空氣系統統一配置方式,即全廠共用一個空壓機房,共用一套壓縮空氣系統,并根據不同用氣品質及用氣量的要求設置空氣凈化系統,全廠集中設計集中布置;(2)壓縮空氣系統分開配置方式,即按照專業需求,各個專業根據各自的用氣品質和用氣量單獨設置壓縮空氣系統,按專業分散設計分散布置。壓縮空氣系統統一配置方案運行安全可靠,便于統一管理,更重要的是能夠減少工程成本,因此該方案越來越受到電廠業主和廣大設計同行的認可。
現以某燃煤電廠2×1000MW機組工程壓縮空氣系統的設計為例,分別對壓縮空氣系統統一配置與壓縮空氣系統分開配置方案進行技術經濟性比較。
2 工程概況
本期工程建設2×1000MW空冷超超臨界機組,同步建設煙氣脫硫、脫硝設施。需要壓縮空氣的專業有機務、除灰、上煤、化學、脫硫、脫硝、熱控等專業,可分為干灰輸送用氣、熱控控制用氣和熱機檢修用氣三大類。各系統對壓縮空氣用氣量和使用時間各不相同,詳細要求見表2-1
2.1空壓機設置方案
2.1.1壓縮空氣系統統一配置方案
在鍋爐房固定端設置空壓機房作為全廠配氣中心,為機務、除灰、化學、脫硫、脫銷等提供儀用氣、檢修氣和氣力輸灰系統用氣。在空壓機房中,并聯布置6臺螺桿式空壓機,6臺空氣凈化設備。空壓機4臺運行、2臺備用,其參數為Q=70m3/min,P=0.85MPa,組合式空氣凈化設備6臺,其參數為Q=75m3/min,P=0.85MPa。在空壓機房外,布置2臺除灰儲氣罐,每臺容積50m3,布置2臺儀用儲氣罐,每臺容積75m3。檢修氣從輸灰用儲氣罐出口母管上接出。
2.1.2壓縮空氣系統分開配置方案
按照常規設計方案,機務與除灰專業所需空壓機分開設置,方案介紹如下:
機務專業:火力發電廠設計技術規程規定,發電廠應設置熱工控制用和檢修用壓縮空氣系統,空氣壓縮機的臺數宜為二臺運行,二臺備用,總容量應能滿足熱工控制用氣設備的最大連續用氣總量【1】。根據本期工程全廠所需的儀用、檢修空氣用量,應設置4臺70m3/min、排氣壓力0.85MPa的空壓機,2臺運行,2臺備用,相應設置4臺75m3/min、排氣壓力0.8MPa的空氣凈化設備,2臺運行,2臺備用。
除灰專業:按照《火力發電廠除灰設計技術規程》要求,當空氣壓縮機運行3臺及以上時,可設2臺備用【2】。根據實際灰渣量,所需設置3臺70m3/min,排氣壓力0.85MPa的空壓機,2臺運行,1臺備用,相應設置3臺75m3/min,排氣壓力0.85MPa的空氣凈化設備,2臺運行,1臺備用。
2.2經濟性比較
如果壓縮空氣系統采用分開獨立配置方式,除灰專業和熱機專業分別設兩處空壓機房,各專業供氣系統各行其道,獨立成各自的系統,不單設備總量增多,備用設備臺數也增多,另外各個設備位置的分散布置,將導致維護管理難度加大、系統調控性能變差、建筑面積增加等一系列問題;采用壓縮空氣系統全廠統一配置方式,不僅可以減少設備總數量,減少建筑面積,減少起吊設施,并且系統調控性能得到提高,備用機的互相備用可增加系統的可靠性,維護管理也更方便[3]。
壓縮空氣系統分開布置和統一布置兩種配置方式進行經濟性比較,壓縮空氣系統統一布置的配置方式經濟性更好,詳細比較情況見表2-2。
3 全廠壓縮空氣系統介紹及設備選型
3.1綜述
壓縮空氣系統全廠統一布置時,可以提高設備利用率,減少備用設備數量,提高壓縮空氣供氣的可靠性。縮小空壓機與后處理設備所需的總占地面積,減少監控費用,同時也減少了維修費用。每臺空壓機的內部布置由智能控制器,具有操作簡便、工作參數可隨時調節、多臺設備聯合控制、故障快速診斷等功能。
3.2空壓機設備的選型
傳統的活塞式空壓機噪音大,性能不好,產氣壓力不穩定,品質不良【4】,隨著科技進步和價格下降,螺桿式空壓機已經取代活塞式空壓機廣泛應用于各個火力發電廠工程。螺桿式空壓機是具有螺旋狀轉子的容積式壓縮機,能滿足變工況下大容量、穩定氣流的要求。螺桿壓縮機的主要部件就是陰陽轉子,隨著它們依次向前推動,減小陰陽螺桿與機殼之間容積,進而將空氣進行壓縮。每一個螺桿主機都有固定的內壓縮比,內壓縮比主要與轉子長度、節距以及排氣口的形狀有關系。當壓縮比與所需的工作壓力相適應時,壓縮空氣效率最高。小尺寸、大流量是螺桿壓縮機在高轉速下工作時所具有的優點【3】。根據以上所述,本工程壓縮空氣系統中的空壓機選用螺桿式空壓機。
3.3壓縮空氣后處理設備的選型
經過空壓機壓縮后排出的壓縮空氣含有許多如水滴或蒸汽,油滴或油霧以及灰塵等多余的物質,為滿足不同用戶用氣品質要求,必須對空壓機壓縮后排出的壓縮空氣進行處理。空氣后處理設備一般包括干燥設備和過濾器,為集成式模塊化設計,并可以根據用戶對空氣品質的要求不同,作出相應的配置。壓縮空氣經過時,將油、水、灰塵等進行分離,處理后的空氣即為符合要求的壓縮空氣。壓縮空氣系統運行的經濟性和安全性與壓縮空氣后處理設備的性能有著直接的關系,因此有必要進行優化配置【3】。
綜合了冷凍式干燥機和無熱再生式干燥機的優勢,空氣后處理設備采用組合式空氣干燥機,其優點主要有:能量消耗低、再生耗氣量少、壓力露點溫度低且穩定、結構緊湊、自動化程度高、操作簡便等【3】。
3.4儲氣罐的選型
為了儲存壓縮空氣,消除由壓力導致的波動,壓縮空氣系統需要設儲氣罐,并且都應該配有安全閥和排污閥。合理的儲氣罐設置可以提高整個壓縮空氣系統的安全性能,尤其是在極端情況下,對保證用氣工藝的安全運行有著非常重要的作用。根據設計規程的規定【5】,本工程設置兩個容量為75m3的儀用儲氣罐,在儲氣罐內壓力下降到0.6MPa的過程中仍可以向儀用氣用戶持續供氣5min。另外設置2個容積為50m3的儲氣罐,用來平穩輸送干灰。
4 全廠壓縮空氣系統的控制與調節系統的選擇
全廠壓縮空氣系統采用智能化控制,設中控單元,空壓機群的控制采用節能型自動控制調節方式。每臺空壓機內部有智能控制器,只要輸入系統所需壓力及運行方式,不需要任何手動操作就可以實現自動運行。為了滿足外部壓縮空氣要求,并且實行輪換制工作方式,中控單元會根據系統壓力變化,經過優化計算后,自動啟動不同的空壓機,另外還可以與集控室進行通訊,提供系統運行狀態及報警信號[3]。
5 結論
綜上所述,運行全廠統一布置供氣的方式集中供氣的方式,可以減少設備備用數量、監控費用和維修費用,減少了設備故障點,減少了占地,維護費用及工作量相應較少,并且增加系統可靠性。因此方案一全廠壓縮空氣系統統一配置方案在電廠設計中優勢更加明顯,宜廣泛推廣。
參 考 文 獻
大中型火力發電廠設計規范,GB 50660-2011
火力發電廠除灰設計規程,DL/T 5142-2002
張蓮鶯,華能巢湖電廠全廠壓縮空氣系統優化,電力建設,2010年4月:55-58
譚志模,兩種空壓機的使用比較,2007年7月
關鍵詞:壓縮空氣凈化絕熱膨脹環保節能
一壓縮空氣中塵埃、油、水、細菌的由來
我們知道大氣的主要成份是氦氣,約占78%,其次是氧氣,約占21%,二氧化碳占0.25%,其余為其他氣體和雜質等。
其它氣體包含人們常說的氦、氖、氬、氙、氪等微量氣體以及水蒸氣。其它雜質指飄浮于空氣中的灰塵、細菌、氣溶劑等。
在通常情況下,空氣是無色透明的,我們用肉眼在不經意中很難看到空氣中的雜質。如果一縷陽光照射到屋內,此時你可以看到原本透明的空氣,在陽光的照射下,塵埃經光線折射、反射等作用,明顯地飄浮于空氣中,大大小小、密密麻麻。經科學統計,在室內環境下,每立方米的空氣中,大于0.5μ以上的塵埃粒子數大約為4000萬~5000萬個。而依附于塵埃粒子中的細菌更是不計其數。
在空壓機的作用下,如果不考慮與外界的熱交換,依據相關公式的計算,原本常壓狀態下的4.8米3的空氣,經壓縮至0.8Mpa(表壓)時,其體積最終被壓縮成1米3。僅此過程即可得知,經壓縮后的0.8Mpa壓力的氣體,每立方米將會有19200萬~24000萬個大于0.5μ以上的塵埃粒子。
除此之外,大氣在被壓縮的過程中,又帶入了空壓機的油和機械性磨屑。根據空氣熱力學原理,經壓縮后的空氣將會有大量的過飽和的水蒸氣重新還原成水滴被排出。
二壓縮空氣的除水原理
壓縮空氣中的水分來自大氣。大氣中一般總含有一定量的以汽態存在的水分,當空氣中的水汽過多,超過其飽和度(即相對濕度大于100%時,或當空氣冷卻至露點溫度以下時,空氣中的水汽才會凝結成水滴析出。空氣中的水分的絕對含量可用濕含量x表示,其單位是公斤水氣/公斤干空氣,即每公斤干空氣中所含有的公斤水汽數。空氣的相對濕度φ是以空氣中所含的水汽量與同溫度下空氣的最大(即飽和)含水汽量之比,或空氣中水汽的分壓與同溫度下水的飽和蒸汽壓之比,以%表示。空氣的露點是使含有一定量水汽的空氣冷卻至相對濕度為100%,即開始有水滴析出時的溫度。
下列諸式可以用來表示空氣中水分的含量:
式中φ——空氣的相對濕度,%;
X——空氣的濕含量公斤水汽/公斤干空氣;
PW——空氣中的水汽分壓,Pa;
PS——與空氣中同溫度的水的飽和蒸汽壓,Pa;
P——空氣的總壓強,Pa。
從式(1)看,若空氣中絕對含量,即濕含量x不變,也即空氣中水汽分壓PW不變,溫度愈高,PS值愈大,φ值就愈小。反之溫度愈低,PS愈小,φ值就愈大;而當φ值為1(100%)時,此時的溫度即為該空氣的露點。
從式(3)可以看出,若空氣的濕含量x及溫度t(也即PS值)不變,空氣的壓強P愈大,則相對溫度φ也愈大。也可以根據式(3)在空氣濕含量不變,即x2=x1的條件下,導出下列公式:
式中ρ1,ρ2——分別為原始空氣和壓縮空氣的相對濕度,%;
PS1,PS2——分別為原始空氣和壓縮空氣溫度下的飽和蒸汽壓,Pa;
P1,P2——分別為原始空氣和壓縮空氣的壓強,Pa。
從式(5)看,壓縮后空氣的相對濕度φ2除了與原始空氣中的相對濕度φ1,溫度t1(決定PS1的值)及壓強P2有關外,也和壓縮后的溫度t2(決定PS2的值)有關。若將壓縮后的空氣冷卻至原始氣溫,即t2=t1,PS2=PS1時,壓縮空氣的相對濕度ρ2僅隨壓縮后的壓強P2有關,如壓縮比(P2/P1)增大多少倍,相對濕度比(φ2/φ1)也增大多少倍。空氣在壓縮后的濕含量即絕對含量不變,在其未經冷卻時,由于溫度很高,所以相對濕度很小,但當其冷卻時,相對濕度就急劇增大。大約每降低10℃,其飽和含水量將下降50%,即有二分之一的水蒸氣轉化為液態水滴(見表1)。
表1純水蒸氣的飽和蒸氣壓及濕含量溫度(℃)1009080706050403020
水蒸氣分壓(Pa)1013.2701.2473.7311.8199.3123.473.8142.4623.39
水蒸氣含量(g/M3)597.5423.4293.4198.2130.383.0851.2130.4017.31
溫度(℃)100-10-20-30-40-50-60-70
水蒸氣分壓(Pa)12.286.1082.5971.0320.37980.12830.03940.01080.0026
水蒸氣含量(g/M3)9.4054.4872.1390.33850.33850.11920.03820.01010.0028
由此可知,要去除壓縮空氣中的水分,首先要對壓縮空氣進行冷卻,經冷卻處理后,降低了露點,此時會有大量多余的水分析出。盡管如此,壓縮空氣經冷卻后,此時壓縮空氣相對濕度仍為100%,雖然有除油水設備,但該設備并不能將水滴全部除凈,此時將壓縮空氣直接送入過濾器等,極易使過濾介質受潮,降低過濾效率,導致過濾失敗。正因如此,對已經析出水的壓縮空氣重新加熱,即顯得十分必要。重新加熱后的壓縮空氣,在工況條件下相對濕度可達到60%左右,此時對后面的過濾介質,即安全可靠了。
下面介紹具體的凈化流程。
三壓縮空氣凈化系統流程
為了滿足各生產和科研部門對壓縮空氣潔凈等級的高端要求,通常對壓縮空氣進行凈化處理。圖1例舉了一般用途的壓縮空氣凈化流程,圖2例舉了應用于不同領域WLKJ-2系列自冷組合式壓縮空氣凈化器傳統式壓縮空氣凈化工藝流程對照。
以下就圖1發酵工業傳統模式壓縮空氣凈化流程為列,簡述如下。
空壓機(1)采集自然界的大氣,經壓縮后高溫高濕的壓縮空氣首先送至貯氣罐(2),貯氣罐的作用一是降低流速,使部分油水、塵埃沉降,并經罐底閥排出;二是消除減緩供氣系統內氣流的脈沖,使后置設備更好的發揮各自的功效。經貯氣罐排出的氣體進入第一冷卻器(3),降低氣體溫度,使壓縮空氣中過飽和的水汽冷凝析出,并經油水分離器(4)分離后排出。同理,第二冷卻器(5)及第二油水分離器(6)是進一步使空壓氣體降溫,進一步排出油水。接下來,排除油水的壓縮空氣進入除霧器(7),除霧器的作用是將壓縮空氣中油水分離器(4)(6)分離不掉的微細的液態霧滴,在除霧器(7)除霧絲網的作用下,攔截并重新聚集,使細小的顆粒,重新團聚變大,并在重力的作用下,沉降排除。經過除油水的壓縮空氣,雖然已去除了液態的油水,但此時的空氣濕度仍處于飽和狀態,即空氣濕度為100%,此時壓縮空氣直接進入過濾層,如遇溫度下降,仍有可能重新析出水滴,使過濾層受潮,影響凈化效果。經過除油水的壓縮空氣,首先進入加熱器(8),經電熱或蒸汽加熱(二者取其一),在壓力不變單位體積內含濕量不變的前提下,使空氣溫度升高,此時相對濕度降低,即不會重新出現霧滴或水滴,使空氣在完全干燥的情況下,進入高效過濾器(9)。高效過濾器的作用是,通過填充在高效過濾器中的纖維性濾材、活性碳等,可濾除空氣中的塵埃、雜質、異味等,其過濾原理有:攔截、碰撞、吸附、靜電吸附等。99%以上幾何尺寸較大的>0.5μ塵埃粒子均在此被截獲。經粗濾器凈化后的壓縮空氣,最后進入除菌精濾器(10)。除菌精濾器內置有超細玻璃纖維過濾介質>0.03μ的塵埃粒子的去除率高達99.999%。即可去除壓縮空氣中的塵埃粒子及雜菌。
目前市場上出售的成套壓縮空氣凈化設備,其原理大至相同,每臺設備均有不同的作用和功能,依據用氣單位對壓縮空氣質量的不同要求,配置與之相應的凈化裝置換。為獲取清潔的壓縮空氣以滿足生產和科學實驗的需要,除必需的空壓機及貯氣罐外,還要安裝5~7臺單體設備,方能完成壓縮空氣凈化過程(詳見圖2WLKJ-2型自冷組合式壓縮空氣凈化器與一般用途壓縮空氣凈化流程對照)。顯然,這種工藝流程設備多,占地面積大,能耗高,故障多。
四WLKJ-2型自冷組合式壓縮空氣凈化器結構與凈化機理
北京微菱互信機械設備有限公司針對目前市場上出售的一般用途壓縮空氣凈化器,存在的各種弊端。最新開發的WLKJ-2系列自冷組合式壓縮空氣凈化器,在壓縮空氣凈化領域,首先采用絕熱膨脹制冷技術,達到清除油水的目的,大大減化了壓縮空氣的流程,并且在單臺設備上即可完成壓縮空氣凈化的目的,無論空壓機出口含油水多少,均可達到制藥和食品企業GMP對空氣質量的最高要求,大于0.01um的雜質被完全清除,含油量<0.003mg/m3,壓縮空氣中無油、無塵、無菌,同時也可滿足對壓縮空氣有高潔凈度要求的不同用氣崗位使用。
以下對WLKJ-2系列自冷組合式壓縮空氣凈化器結構及功能具體說明如下(見圖3WLKJ-2系列自冷組合式壓縮空氣凈化器結構示意圖):
由空壓機排出的壓縮空氣,經貯氣罐,首先送至該凈化器進氣口(4)。進氣口(4),是經特殊設計的絕熱膨脹閥,高速氣流經此流過,利用流體體力學和熱力學原理壓縮空氣絕熱膨脹,因壓差的變化促使壓縮空氣溫度下降至2~5℃(低于冷干機或冷水機),過飽和的水氣冷凝成液滴,與油和塵埃等混合后,與內桶壁撞擊并分離。此后進入油霧分離段(3),氣流受網狀濾芯的阻攔,在附著、浸潤、重力等作用下微小的液滴逐漸凝聚擴大,再次得到分離。分離后的油水最終沉降至過濾器底層,經排污管(1)排出。清除油水后的冷卻氣體繼續上升。此時的壓縮空氣,顯然已清除掉油水,但其濕度,工況條件下仍為100%。如果溫度繼續下降,還會有霧滴出現,將會浸潤過濾層,嚴重時會增加阻力,最終使過濾失效。氣體流經加熱段(5)時,空氣被加熱。此時,工況條件下,相對濕度下降,空氣變得干燥。加熱段(5)的作用,十分重要,是一般凈化流程中不具備的,加熱段(5)的另一個重要作用,是可以保持上層的超高效除油、除臭過濾段(6)和更上層的除菌過濾段(7)在干燥條件下,長期穩定運行。超高效除油、除臭過濾段(6)內填充有天然纖維、人造纖維和其它吸附材料,氣流速度低于0.15~0.3m/s,之間,大大低于傳統設備0.5~2m/s的氣速,此時以擴散效應為主,并伴有碰撞、攔截、布朗運動等作用,經深層過濾,<0.05以上的油水及塵埃粒子被完全撲捉。>0.01um的粒子最后被除菌過濾器(7)濾除。加熱后干燥的壓縮空氣,經過超高效除油、除臭過濾段(6)和除菌過濾器(7)后,大于0.01um的雜質被完全清除,含油量<0.003mg/m3,出口(8)排出的壓縮空氣,無油、無塵、無菌,可滿足高潔凈度要求的用氣崗位使用。
此外,該凈化器還設有過濾層再生系統,通過調節再生溫度和時間,并打開再生閥門,可對過濾層進行再生處理,清除過濾層內的污染物,保證過濾層長期有效正常運行。
WLKJ-2系列自冷組合式壓縮空氣凈化器,帶有全自動智能監控系統(9)。可依據進氣溫度,設定溫度梯度,控制排氣溫度和加熱溫度,使該凈化裝置在最佳狀況下安全、節能運行。自控系統還安裝了定時排污裝置,在設定的時間間隔內,定時排放油水,完全不用人工干預,是一種極人性化的設計。
五WLKJ-2系列自冷組合式壓縮空氣凈化器的主要特點
1.體積小、技術含量高、占地面積省
WLKJ-2系列自冷組合式壓縮空氣凈化器,是在原有WLKJ-1系列多功能組合式壓縮空氣凈化器的基礎上,在確保凈化器出口壓縮空氣潔凈等級不變的前提下,割除了以冷卻水為冷媒的冷卻系統,在壓縮空氣凈化器技術領域率先采用絕熱膨脹的熱力學原理,達到降溫制冷的目的,用于清除壓縮空氣中的油水。這項改進大大簡化了原壓縮空氣凈化器的結構,提高了凈化器的技術含量。占地面積與傳統方式比較節省80%以上。
2.無冷媒,防止了污染
該凈化器與傳統方式的冷干機相比較,不需要消耗冷媒,有效地保護了環境。京都議定書今年已開始實施,中國作為簽約大國,應承擔更多的義務。這也是我們為保護環境,作出了一件實實在在的好事。
3.節能
與傳統設備相比較,由于割除了冷媒,節能效果明顯。
4.無運轉部件、無噪音污染
該系列凈化器.無運轉部件、無機械性噪音污染,更無需日常維護保養,可節省寶貴時間和運轉費用。
5.操作簡單、可控制性強、自動化程度高、適用范圍廣
事先依據不同用氣崗位用氣濕含量的要求,利用壓差的變化,一次性調節好進氣原始溫度、加熱溫度、溫度梯度、排氣溫度以及排污間隔時間、排污時長,將以上數據輸入自控裝置后,無需常人隨時監控,可保證該系統長時間連續安全運行,適用范圍廣泛。
6.性價比高
為了保證壓縮空氣的質量,無論選用活塞機還是螺桿機,必須在空壓機至用氣崗位之間,設置壓縮空氣凈化系統。用于去除壓縮空氣中的油、水、塵埃、雜菌等。有的單位不惜重金購進無油空壓機,認為這樣就可以獲得高質量的壓縮空氣。其實這是一個誤區。即使是購買了無油機,而排氣中的水、塵埃及雜菌等依然存在,在壓縮空氣的雜質總量中,水、塵埃、雜菌等約占95%以上,油最多不會超過1%,而水、塵埃、雜菌等正是清除的主體。另外,采用自材料發展的少油機或無油機,雖然降低了壓縮空氣中的含油量,同時也帶來了新的威脅,例如少油機或無油機設備檢修頻率高于有油機,同時少油機或無油機管線銹蝕加快等。WLKJ-2系列自冷組合式壓縮空氣凈化器,適用于任何一款活塞機或螺桿式空壓機,無論排氣中油水含量多少,只要通過該凈化器的處理,都可以滿足不同用氣崗位的需求。因此,該凈化器性價比高于一般凈化系統。
7.濾材功效高,壽命長
該系統解決方案,去除空氣中雜質的效率高,過濾介質使用壽命長,本公司產品可確保過濾介質連續使用一年無需更換,一般使用壽命在三年以上。即使更換,其費用低廉,更換手段便捷。
8.品種多,可供選擇面大
WLKJ-2系列自冷組合式壓縮空氣凈化器,備有多種規格型號,可供不同用戶選擇,依據用戶對不同流量,不同壓力要求,可選擇不同規格型號的空壓機與凈化器配合使用。該凈化器采用絕熱膨脹的原理,即瞬間加大壓力降的方法,達到降溫除油水的目的。因此,在空壓機排氣總量相同的前提下,只是改變了排氣出口的壓力,這對于出口壓力的微小變化并不會對供氣系統造成影響的單位,這無疑是一種即節能又方便的最佳選擇。而對于出口壓力要限定在一定的范圍內的用戶而言,只需調節進口壓力,留出足夠的降壓空間,也是可行的。因為溫度的變化及壓力的變化在WLKJ-2系列自冷組合式壓縮空氣凈化器是可以調節的。我們也可根據客戶的特殊要求,設計專用設備,全面滿足各界朋友的最大愿望。
六WLKJ-2系列壓縮空氣凈化器的規格型號及應用范圍
(詳見附表)
七壓縮空氣凈化領域執行的部分技術標準
現將壓縮空氣凈化領域執行的部分技術標準摘錄如下:
GB4830-84《工業自動化儀表氣源壓力范圍和質量》
GB/T10893-89《壓縮空氣干燥器規范與試驗》
GBJ29-90《壓縮空氣站設計規范》
JB/T5967-91《氣動元件及系統用空氣介質質量等級》GB/T13277-91《一般用壓縮空氣質量標準》
JB/T6432-92《壓縮空氣凈化設備型號編制方法》
以GB/T13277-91《一般用壓縮空氣質量標準》中所規定的固體粒子、水、油的不同等級標準如下:
表2固體粒子尺寸和濃度的等級
等級最大粒子尺寸μm最大濃度mg/m3
10.10.1
211
355
44010
表3空氣中水蒸氣壓力露點等級等級最高壓力露點℃
1-70
2-40
3-20
43
57
610
表4含油量等級等級最大含油量mg/m3
10.01
20.1
31
45
525
從表2~4可以發現WLKJ-2系列自冷組合式壓縮空氣凈化器的各項主要技術指標均可達到或超過本標準中規定的等級指標,并且與市售產品相比較也獨具特色。
八結論
壓縮空氣在許多領域是不可缺少的重要能源。在工業生產和科學實驗中,壓縮空氣被廣泛使用,是僅次于電力的第二大能源。但要獲得無油、無水、無塵、無菌的壓縮空氣,以滿足不同領域的需要也并非是一件容易的事情。
傳統的多臺分置式的壓縮空氣凈化裝置,在一定的范圍內可以達到凈化空氣的要求,基本上能滿足清潔壓縮空氣的作用。但是,傳統模式能耗高,、占地廣、噪音大,等弊端是顯而易見的。尤其是通常采用的多孔燒結式過濾介質,載塵量低,易堵塞、壓降大,是普遍存在的弱點。因此使用壽命短,必需勤更換,造成運轉費用高。傳統模式也有采用冷凍干燥機用于除油水的,該機一般能耗較高、噪音大,有冷媒存在對環境也有一定的影響。另外,設備龐雜、管線長、閥門多、操作繁瑣、事故多發,容易造成凈化系統失效。
與傳統模式相比,WLKJ—2系列自冷組合式壓縮空氣凈化器,集表面化學、材料科學、空氣動力學、流體力學、熱能工程及自動控制于一身,通過單一的組合式裝置,即可具備傳統模式凈化裝置的功能并更勝一籌。該設備的另一顯著特點是能耗低、無噪音、無污染、過濾介質易得價廉、可長期連續使用(連續使用,保質期最短一年)。
現已廣泛應用于化工、醫藥、食品、發酵、冶金、電子、機械精密儀器、醫療等領域。
該凈化器可與空氣壓縮機直接配套使用,亦可安裝在壓縮空氣分支管上,供需要高潔凈度空氣的崗位或設備使用。無論空氣壓縮機中排出的氣體中含油水多少,經過該裝置的凈化后,均可滿足壓縮空氣高質量的要求。
因此,WLKJ-2系列自冷組合式壓縮空氣凈化器是當前凈化器市場上的環保、節能型最新產品。
參考文獻
關鍵詞:純凈水;不合格;防控
飲用純凈水以符合生活飲用水衛生標準[1]的水為原料,通過電滲析法、離子交換法、反滲透法、蒸餾法及其他適當的加工方法制得的,密封于容器中且不含任何添加物可直接飲用的水[2]。純凈水生產原料單一,設備要求也相對簡單,生產企業較多,大多數是管理不規范的小企業,純凈水總體合格率不高,特別是夏季,既是飲用純凈水生產和消費的旺季,同時也是不合格率較高的季節。本文對純凈水不合格原因作出分析并提出相應的防控措施。
一、不合格情況進行原因分析
按照飲用純凈水執行標準《瓶裝飲用純凈水》GB17323-1998[3]和《瓶(桶)裝飲用純凈水衛生標準》GB17324-2003[4],純凈水容易不合格項目主要是電導率和菌落總數超標。
(一)電導率超標
電導率是評價純凈水質量的一項重要指標,是衡量純凈水純凈程度的一項特征性指標。電導率超標原因:(1)消毒劑殘留。部分企業使用二氧化氯代替臭氧對原水進行消毒,后道工序未能很好地去除掉所加入的二氧化氯;(2)對生產過濾設備的清洗保養不足。企業未定期及時地對過濾設備、反滲透膜進行反向清洗,導致過濾設備中存在過多懸浮物、膠體、微生物和細菌等,對濾料和濾膜造成侵蝕,使過濾的阻隔力大大降低,使純凈水成品中的雜質含量過高,導致電導率超標。(3)有些企業偷工減料,用自來水或地下水直接灌裝。
(二)菌落總數超標
菌落總數的多少,反映了純凈水受污染的程度,雖然它不一定代表食品對人體健康的危害程度,但菌落總數較多,則污染致病菌的幾率也相對較大,反映出生產企業的衛生狀況差。造成該項目不合格的原因主要有:(1)生產車間未啟用殺菌和空氣凈化設備,未對生產車間、生產設備和器具定期消毒清洗;(2)部分企業的產品生產過程沒有設臭氧殺菌工序,單純依靠消毒劑和紫外線殺菌無法徹底滅菌;(3)生產前后工序如前處理、罐裝線、成品庫之間未有效隔離,再有就是操作人員衛生意識差,不注重個人衛生,造成交叉污染;(4)有些企業添加消毒劑或使用臭氧殺菌時未能很好地控制使用量,達不到充分殺菌的要求;(5)純凈水桶和蓋清洗、消毒不嚴。大多數企業都使用回收水桶,有些企業倉庫較小,把水桶直接堆放于露天場所,受到風吹、日曬、雨淋污染,在使用時未能對水桶徹底清洗消毒;(6)用未經消毒殺菌自來水或地下水直接灌裝;(7)產品貯藏、運輸環節控制不力、出廠檢驗把關不嚴或根本不進行出廠檢驗,質量得不到控制。夏季氣溫比較,濕熱的環境有利于各種微生物生長繁殖。
二、防控建議
純凈水生產企業作為食品質量安全第一責任人。產品必須經檢驗合格后方可出廠。對企業而言,要生產出合格的產品,很大程度上取決于其管理是否規范,各項檢驗工作是否扎實、有效。那么怎樣才能持續提高企業自身的管理、檢驗能力呢?針對上述情況,提出以下防控建議。
(一)規范生產車間和場所建設
必須設置水處理車間、灌裝車間、回收容器清洗消毒間、包裝車間、原輔材料及包裝材料倉庫、成品倉庫等生產場所,且各車間按功能區劃有很好的隔離措施,防止前后工序的交叉污染。回收桶不得露天存放,以免受到污染。
(二)生產、清洗、消毒設施完備并有效使用
水處理、容器清洗消毒和灌裝車間的進口處須安裝非手動式清洗消毒雙手的設施及鞋靴消毒池,車間入口處應有風淋設施,灌裝車間應封閉且設置空氣凈化消毒設施,空氣潔凈度應達到1000級, 并使用自動化灌裝。
設備、管道、工具、器具和儲水設施必須采用無毒、無異味、耐腐蝕、易洗的材料制成,表面應光滑、無凹坑、無剝脫、無縫隙、無死角、無盲端,不易積垢,便于清洗、消毒;儲存罐應易于放水,避免形成死水層引起微生物污染。
(三)控制原輔材料的使用
包裝成品水的瓶、桶及與之配套的蓋子應符合國家有關衛生標準,使用前應徹底清洗、消毒。不得使用以回收廢舊塑料為原料制成的瓶、桶和蓋子,對于允許重復使用的水桶應徹底清洗、消毒后方可使用。原水應使用二氧化氯或臭氧徹底殺菌,消毒劑的濃度應進行嚴格控制。原料用水應符合《生活飲用水衛生標準》 GB5749-2006的要求,每年送有檢驗資質的檢驗機構檢測兩次。
(四)配齊必備的生產設備
粗濾設備;精濾設備;殺菌設備;瓶(桶)及其蓋的清洗消毒設施;生產設備清洗消毒設施;空氣凈化設備及風淋門;自動灌裝封蓋設備;燈檢設施;生產日期和批號標注設施;去離子凈化設備(適用飲用純凈水及飲用礦物質水),礦物質水相應調配設備。
水處理設備、灌裝線、輸水用管材、管件和儲水器以及用于水處理、灌裝和其他設施消毒的設備必須是經監管部門許可的產品。
(五)加強加工人員個人衛生管理
從業人員必須持有健康證,必須保持良好的個人衛生,進人車間前必須穿戴整潔的工作服、工作帽、工作鞋,工作服應蓋住外衣,頭發不得露于帽外,進人灌裝間的人員必須進行二次更衣,配戴口罩,方準進入。
(六)配備足夠的檢驗人員,進行批批檢驗
純凈水生產企業應建立自身衛生管理組織,配備考核合格的檢驗人員;建立與生產能力相適應的符合要求的檢驗室,負責產品檢驗。其感官指標、色值、電導率、菌落總數、大腸菌群必須每批檢驗,合格后方準出廠。
(七)職能部門加強日常監管
為進一步提高生產者合法生產意識,引導企業注重自我約束和管理,應強化日常生產監管。配備足夠的監管人員成立日常監管巡查組,加強對企業質量管理體系、生產經營制度、產品出廠檢驗等方面的把關;監管部門經常性地組織檢驗機構對轄區內水廠進行產品抽檢,最大程度地防止不合格純凈水流入市場,對抽檢不合格企業可以采取媒體暴光,限期整改,整改后仍不合格的建議吊證。
只有通過嚴格規范的管理,純凈水生產企業才能生產出合格的產品,才能贏得消費者的信任,企業的的效益也才能有顯著提高。
參考文獻:
[1]生活飲用水衛生標準 GB5749-2006. 北京:中國標準出版社,2006.
[2]瓶裝飲用純凈水 GB17323-1998.北京:中國標準出版社,1998.
在客廳這樣相對較大的空間里,應選擇功率較高、體積較大的過濾型凈化器或復合凈化器。一般來說,過濾型凈化器的過濾效果和它的體積成正相關。因為,過濾型凈化器采用過濾網吸附原理,只有保證它內部的過濾網面積足夠大,才能讓足夠多的空氣進行過濾并實現微粒交換,如果體積太小,過濾網面積也會很小,過濾效果可想而知。這也就是為什么過濾型空氣凈化器從來都不能過分輕巧的緣故。
另一方面,在較大房間里,污染物的種類比較繁雜,各種物質的濃度也不一樣,特別是微生物和細菌的濃度以及異味的濃度都比較高,因此就需要部分主動凈化的功能與過濾網的使用相配合。像常見的負離子、等離子、凈離子群等,都是大空間凈化器所需要的輔助功能。
臥室
在臥室里,主要的污染物是異味以及室內釋放的有機化合物,也包含因為床褥而隱匿的灰塵和漂浮微生物。這里的凈化器往往只在人們回家之后開始啟動工作,因此,凈化器的凈化效率和速度都很重要。
另外,由于臥室用凈化器主要是在夜間工作,也就更要符合人們睡眠時的需要。首先,臥室的面積不會太大,因此不需要選擇體積過大的凈化器,而適合15~20平方米空間的中型凈化器就足夠用了;其次,臥室使用的凈化器必須具備低噪音的特點,包括一些設定了“睡眠模式”的凈化器,也非常適合臥室試用;此外,很多凈化器在工作時會用燈光作為工作狀態的提示,也會通過燈光顯示污染狀態,這樣的產品并不是很適合臥室使用;再有,凈化器的定時功能也非常實用,比如在睡覺前定時啟動,可以讓人們進入臥室前就已經成為了一個非常清潔的空間。
其他空間
除了臥室和客廳之外,針對兒童房、書房等其他空間,也可以選擇不同類型的凈化器。兒童房是專門為兒童設計的空間,當然也要為他們準備好專用的空氣凈化設備。不僅要符合兒童比較脆弱且敏感的體質,而且也應該在外形設計方面滿足他們的喜好。
專門為書房設計的凈化器則不僅要滿足外形的簡潔,而且在工作噪音方面也應該滿足額外的標準。當然,在現代人的書房里,電腦、打印機、投影儀等可以產生大量靜電的電器,也會使這里的空氣變得不利于人體皮膚和呼吸道,應該選擇具備負離子或凈離子群功能的產品降低空氣中的靜電和正離子。
很多品牌推出了專門針對電腦桌使用的桌面型凈化器。目前,這類產品主要是以過濾型為主,如果在較大的空間里使用,濾網的更換頻率會比較高。
全智能復合型空氣凈化器
全新上市的655系列凈化器帶有突破性PM2.5污染度指示燈及五重感應系統(人體、灰塵、異味、亮度、濕度),可以精確掌握室內空氣質量及PM2.5濃度。它通過預過濾網、集塵過濾網、脫臭活性炭過濾網、除甲醛活性炭過濾網、加濕過濾網、nanoe納米水離子過濾網六重凈化構造,配合空氣動力學原理,高效過濾包括各種細小顆粒物和甲醛、苯、TVOC揮發性有機化合物在內的各種有害氣體。
品牌 / 松下
型號 / F-VK655
價格 / 5999元
適合臥室的凈化器
這款三星復合型空氣凈化器非常適合亞洲居室的使用,不僅有三星高效過濾網,能夠通過重重凈化,保證清新空氣,甚至可去除PM0.3μm的微塵。經過韓國空氣凈化認證協會的檢測,它能夠有效去除甲醛、苯,過濾花粉及寵物皮毛、香煙顆粒,并可以過濾煙味、難聞異味等。此外,它還具有三星獨創的殺菌技術SPI,通過超級等離子發生器生成大量活性氧與氧離子,釋放到空氣中后,吸附、包圍、粉碎、除去空氣中的各種病毒和有害物質。
品牌 / 三星
型號 / AX022FCVAND/SC
價格 / 4980元
主動型凈化器
這款凈化器可以主動將空氣凈化因子釋放至整個空間,迅速捕捉并去除細菌、病毒和有害氣體。它所釋放的微粒大約需要2小時充滿有效空間,不會有死角殘留。凈化因子可以降沉可吸入顆粒物PM2.5、PM10,如微塵、煙塵、皮屑等。同時,凈化因子還能有效殺滅有害微生物,如細菌、霉菌、流感病毒等;分解可揮發性有機物,如甲醛、苯、TVOC(有害的揮發性有機物)等化學物質;消除異味,如人體呼吸、汗液、大小便腐爛等化學產生的異味。此外,它工作時的噪音只有20分貝,幾乎不會對人生活產生影響。主動型凈化器的最大好處是不用更換耗材,也無需更換凈化網的各種成本。
品牌 / RGF艾潔弗
型號 / RGF/DH-600
價格 / 13999元
公主范兒的凈化器
這款凈化器可以通過灰塵、異味及濕度三種傳感器自動監測室內空氣質量及溫度,進而有效過濾凈化室內空氣中的病菌、過敏物質、甲醛、笨等多種污染物和異味。并采用氣化式加濕,自動感測室內的溫度,在凈化空氣的同時加濕,讓室內空氣更為健康舒適。它采用多層過濾網凈化方式,核心的HEPA過濾網能夠有效抑制0.3μm的微粒及過敏物質。凈化率可以達到99.7%以上。
品牌 / 日立
型號 / EP-A7100C
價格 / 5999元
環形進風的凈化器
這款凈化器采用四面環形進風的模式,能在不同角度實現空氣的快速吸入,比普通凈化器的換氣量更大,有效提升了房間凈化的效率,顆粒物的潔凈空氣量達到400m3/h,能夠滿足40平方米的房間使用需要。它在HEPA過濾環節使用了HEPA表面“熔噴”技術,能夠產生高密度靜電荷高效捕捉0.3μm的細小顆粒污染物,更能輕松去除是0.3μm粒徑8倍的污染物PM2.5。
品牌 / 萊克
型號 / KJ601
價格 / 3499元
超大型凈化器
這款超大型凈化器既適合用于辦公室、健身房,也可以用在別墅客廳、運動房等大空間里。它的CADR值超過1000m?/h,通過獨一無二的三個風扇(馬達)可迅速凈化超過100平方米的超大空間,對固態、氣態污染物凈化效果均達到A級標準,可以去除各種異味、微塵,配合三星獨有的SPI等離子除菌技術,新產品還能99%殺滅包括SARS、H1N1在內的常見致病菌。可以說是空氣凈化器中的巨無霸。
品牌 / 三星
關鍵詞:室內空氣品質;靜電凈化器;空調系統
中圖分類號:TU834 文獻標識碼:A
在現代社會發展的過程中,人們對生活品質的要求越來越高,其中室內空氣質量的變化是人們關心的重點,為了能夠使人們過上更加健康的生活,相關的科研人員對室內空氣的質量進行了深入的調查與研究,目前普遍采用的提升室內空氣品質的產品為空氣凈化設備,這一設備的主要機理就是將室內的有害物質以及污染物去除掉,還人們一個更加舒適的環境。這是世界各國重點研究的課題,隨著科學技術的進一步發展,在眾多的空氣凈化產品中,靜電凈化器無疑受到了廣泛的關注,并且具有廣闊的發展空間,因此本文將對其結構以及相關的性能進行具體闡述,希望可以通過不斷的優化將使用效果得到進一步的提升。
1 靜電凈化器裝置結構和作用機理
據統計,大多數人一天中80%以上時間在室內度過,室內空氣品質直接影響到人們的生命健康。因此如何有效去除室內污染物、營造舒適的室內環境已引發了科研人員對室內空氣品質的廣泛研究。適合家庭、會議室及公共場所使用的室內靜電凈化器應運而生并迅速發展。
1.1 裝置結構
在靜電凈化器中,主要是由兩部分構成的,一部分是放電極,另外一部分是集塵極,前者與高壓電流中的一端相連接,而另外一端連接在地表,不同的放電極具有不同的形狀,常見的有星形狀,還有線狀等,而集塵極也具有多種多樣的形式,例如平行板以及蜂窩式等,這是靜電凈化器的主要組成部分。在實際應用的過程中,靜電凈化器根據荷電分布的不同,具有單區式以及雙區式之分,前者的荷電主要集中在一個共同的區域之中,因此被稱之為單區式,其經常應用在工業除塵之中,而在日常生活中則比較少見。后者的荷電不單單存在于一個區域之中,因此被稱為雙區式,在荷電轉移以及捕集的過程中,分別處在兩個不同的區域中,采用雙區式的靜電凈化器在工作時能夠對反電暈現象進行有效的預防,這是其重要的特點之一,因此在空調系統中得到了廣泛的應用,隨著現代化科學技術的進步,該類型的靜電凈化器將會得到更為廣泛的應用。
1.2 作用機理
人們通常所說的靜電凈化技術是以工業除塵器為基礎的,所以在應用的過程中主要具有兩種作用,一種是除塵,另外一種是殺菌,前者的作用機理類似于工業上所使用到的除塵器,當電源釋放出大量的電場時,氣體就會分離,由此便會出現電暈放電的現象,懸浮塵粒荷電在這樣的環境中就會得以形成,并且逐漸集中在同一個區域之中,也就是集塵極上,在整個過程中,大致分為了五個步驟,一是電暈放電,二是氣體電離,三是顆粒荷電,四是顆粒沉積,最終得到了清除。
上述除塵作用機理的主要過程,而在殺菌的凈化機理中,研究人員對這一問題的解釋則是多種多樣的,但是當前比較受到推崇的一種理論是正離子浸潤的滅菌理論,在這一理論中,因為電離子會聚集在電離區之中,而空氣是不斷流動著的,隨著空氣中的負離子與電離區的正離子相互結合,就會形成一種強大的破壞力,這種破壞力當然是針對細菌而言的,因此細菌在這種情況下就會得到有效的消滅,起到殺菌的作用,通過上述兩種作用機理的論述,相信人們對于靜電凈化器的構成以及功能也具有了初步的了解,因此科研人員在今后的研究工作中應該進一步優化其功能,使之得以有效的應用在室內空氣凈化的過程中。
2 靜電凈化技術特點
靜電凈化器主要的優勢在于具有較低的風阻,因為當前空調系統中使用纖維過濾器的情況較多,但是與靜電凈化器相比,纖維過濾器的功能還是相對較弱的。因為靜電凈化器在使用的過程中,省略了中間的步驟,而是直接將捕集力作用于粒子之上,使得風阻力得到了大大的降低。為了證實這一結論,相關科研人員還進行了有關風量與阻力之間關系的實驗。實驗證明,靜電進化器的風量與阻力呈反比的關系,也就是說風速的不斷增大,阻力反而會越小。由此可以看出,靜電凈化器更適宜應用在空調系統中,為室內空氣的凈化作出了重要的貢獻。
此外,靜電凈化器在作用范圍上更加廣泛,前文中提到過,靜電凈化器主要有兩種作用,一是殺菌,二是除塵,并且都具有十分顯著的效果,與效果單一的凈化器相比,靜電凈化器的作用更加廣泛,通過實驗證明,當使用靜電凈化器對室內空氣進行多次凈化以后,空氣質量有了明顯的提升,并且空氣中的污染物指標也呈現出降低的趨勢,其凈化級別是一般凈化器無法達到的,所以在今后的應用中,更加應該重視起靜電凈化器的作用,使其在空調系統中的價值得到有效的發揮。
在使用費用以及壽命上,靜電凈化器也具有良好的使用效果。普通的凈化器在使用的過程中不僅不能達到良好的使用效果,反而會消耗大量的能源,不符合節能環保的理念要求,而靜電凈化器具有較大的差異性,因為這種凈化器在使用的過程中不需要經常更換過濾器材,只要定期對集塵板就可以達到清潔的效果,在運行的過程中也大大降低了風機的運行耗能,所以說,靜電凈化器不但可以實現凈化的效果,從經濟性上進行分析,也具有較為明顯的優勢,在今后的使用中可以加以推廣。
3 存在問題及解決方案
雖然靜電凈化器的優勢很多,但是該設備也沒有得到更為廣泛的應用,究其原因,主要是因為以下幾點原因造成的,主要的問題集中在設備成本、一次凈化效率、靜電凈化器在運行中產生的副作用以及安裝維護運行等方面,這幾點原因是目前最為主要的問題所在,在今后的發展過程中,如果能將這幾點問題得到更為有效的解決,相信靜電凈化器在空調系統中的應用的還會得到大范圍的推廣。
但是需要注意的是,靜電凈化器并不是沒有缺陷的,在使用的過程中也逐漸發現了靜電凈化器存在的不足之處,首先,在設備運行的過程中需要消耗大量的經費,價格是造成靜電凈化器沒有得到更加廣闊發展的重要原因,與一般的凈化設備相比,靜電凈化器在價格上要遠遠超出一般設備的四倍以上,所以造成使用范圍受到了一定的限制,之所以價格昂貴,是因為在設備的初始階段,增加了相應的初投資費用,雖然如此,但是在實際應用的過程中,由于風阻較小,所以風機在運行過程中的耗能不大,使得整體的運行費用與一般凈化設備相比較,平均也要高出20%以上,如果能夠采取有效的措施進一步降低初成本的投資,那么就會使價格得到更為有效的控制。
其次,一次通過凈化效率相對較低。尤其對于小粒徑粒子,凈化效率會受到氣流、濕度、懸浮物種類的影響。靜電凈化器需要對室內空氣多次循環凈化才能達到凈化效果,不適合應用于全新風系統中。在實際應用中常與其他凈化技術結合使用來提高一次通過凈化效率。
第三,由于靜電凈化器采用高壓電,在運行過程中會產生臭氧等有害副產物。臭氧是一種強氧化物,能刺激和損傷人體呼吸系統,引起上呼吸道炎癥。根據國標《室內空氣質量標準》(GB/T18883-2002)要求,室內臭氧濃度每小時不能超過0.16mg/m3(相當于0.08PPm)。多個實驗測試結果顯示,在通風量較小(低于1500m3/h)的情況下,靜電凈化裝置運行時送風口處的臭氧濃度有可能超標。可在靜電凈化裝置后設置活性炭纖維層或與其他凈化方式配合使用,以此確保在小風量情況下臭氧濃度也符合國家標準。
最后,靜電凈化器的安裝、運行維護要求較高。由于靜電凈化器結構的特殊性,使得它的容塵量不可能像纖維過濾器那樣大,而且塵粒過大易造成尖端放電,導致電場擊穿,影響正常工作。可以在靜電凈化器前面加裝粗效過濾器,不僅可以除去較大粒子,避免尖端放電,還能均勻風速,提高氣流品質和凈化效率。
結語
總上所述,目前室內空氣凈化系統中,靜電凈化器是主要的凈化設備之一,因為其兼具了多種功能,不僅包含了除塵的作用,還包括殺菌的效果,除此之外,對空氣中的有害氣體也具有良好的消除作用,所以受到人們的廣泛關注,隨著今后人們對空調系統的愈發重視,靜電凈化器的作用還將得到進一步的發展,因為我們當前工作的重點應該是不斷優化靜電凈化器在空調系統中的應用,改善自身的不足之處,這樣才能有效的提升該設備運行時的穩定性,為人們提供更加舒適的生活環境。
參考文獻
[1]毛華雄,徐文華.空調系統中使用靜電凈化器的探討[J].潔凈與空調技術,2007(01):31-34.
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近期,我局陸續收到一些省級藥品監督管理部門要求對部分產品進行分類界定的請示。現將這些產品的分類界定通知如下:
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二、碳纖定位床板及背部插板:用于CT及加速器診斷及治療時病人的支撐和固定。作為I類醫療器械管理。
三、冰點滲透壓儀:用于測量人體體液的滲透壓值。作為II類醫療器械管理。
四、銼瘡治療筆:用于治療人體面部銼瘡。作為II類醫療器械管理。
五、腦磁圖系統:作為II類醫療器械管理。
六、全自動康復治療儀器:作為II類醫療器械管理。
七、胃癌檢測儀(不含光敏劑):該儀器發出的紫外光通過光導纖維輸出管路照射患者胃內的光敏劑,檢測熒光強度,達到診斷胃癌的作用。作為II類醫療器械管理。
八、一次性使用冷凍管、培養皿、試管、培養板:供醫院化驗室使用。不作為醫療器械管理。
九、術前肢體消毒抬升小車:作為I類醫療器械管理。
十、臨床檢驗用樣品處理器:不作為醫療器械管理。
十一、可調式搖擺稱:用于顯示血袋中收集血液的凈體積。不作為醫療器械管理。
十二、宮頸癌篩選試劑盒(5%醋酸):作為II類醫療器械管理。
十三、切片石蠟:用于人體組織切片。不作為醫療器械管理。
十四、起搏器程控儀:用于對起搏器進行體外查詢和程控。作為II類醫療器械管理。
十五、水療設備:通過水流的沖擊按摩,達到身體放松的作用。不作為醫療器械管理。
十六、靜態平衡訓練系統:用于對身體重心的平衡能力有缺陷的病人進行平衡訓練,以達到穩定身體重心的目的。作為II類醫療器械管理。
十七、超聲圖文網絡工作站:作為II類醫療器械管理。
十八、輸液用空氣凈化設備:用于凈化進入輸液瓶的空氣。作為II類醫療器械管理
十九、干擾檢查用試劑盒:用于醫院生化分析儀及生化試劑干擾性能進行檢驗和評估的試劑。不作為醫療器械管理。
二十、調配菌懸液用緩沖液:不作為醫療器械管理。
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二十二、微需氧發生袋/劑:用于產生微需氧環境,進行細菌培養。不作為醫療器械管理。
二十三、二氧化碳發生袋/劑:用于產生二氧化碳環境,進行細菌培養。不作為醫療器械管理。
二十四、厭氧發生袋/劑:用于產生厭氧環境,進行細菌培養。不作為醫療器械管理。
二十五、一次性加樣試管:用于生化試驗加樣。不作為醫療器械管理。
二十六、礦物油:用于細菌鑒定板條產生微需氧環境。不作為醫療器械管理。
二十七、無菌接種環:用于接種標本。不作為醫療器械管理。
二十八、厭氧指示條:用于指示環境中有無氧氣存在。不作為醫療器械管理。
二十九、磁性攪拌棒:用于試驗中攪拌反應物。不作為醫療器械管理。
三十、化學清洗液:用于清洗試驗儀器。不作為醫療器械管理。
三十一、樣品杯:用于裝試劑和樣品。不作為醫療器械管理。