蓬松纤维滤料的过滤性能实验研究

摘要

金属纤维过滤器是安全壳过滤排放系统中的重要组成部分，能够对小粒径的气溶胶及液滴实现较高的去除效率。本文利用高效率过滤实验平台和阻力、容尘实验平台，选取具有填充密度小、阻力小和大容尘量等优点的金属纤维蓬松毡作为研究对象。通过对不同丝径的单层金属纤维蓬松毡进行实验，得到了不同结构纤维毡的过滤特性、阻力特性及容尘特性。结果表明，单层纤维毡的过滤效率随着风速的增加而减小，在相同风速下，丝径越小的单层纤维毡过滤效率越高;纤维毡的阻力随着风速的增加而增加，在相同风速下，丝径越小的单层毡的阻力越高;容尘主要分为三个阶段:稳态过滤阶段、过渡过滤阶段和滤饼过滤阶段，不同丝径的纤维毡在过渡过滤阶段向滤饼过滤阶段转变时的容尘量不同。丝径越大的纤维毡在转换点处的容尘量越大。由于滤饼结构相同，不同丝径的纤维毡在滤饼过滤阶段阻力与容尘量变化相差不大。在相同容尘量的情况下，风速越高，样品阻力越大。在不考虑速度影响的情况下，同种纤维毡阻力与容尘量变化相同。
　　基于单层纤维毡的实验研究结果，对多层纤维毡组成的纤维过滤器结构进行优化，通过过滤器阻力、过滤效率和容尘特性等指标参数的综合筛选，确定不同工况下的最优组合方案。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1研究背景

1．2研究现状

1．2．1安全壳过滤排放系统

1．2．2过滤器滤材

1．2．1国内外研究现状

1．3主要研究内容

第2章实验装置及研究方法

2．1实验装置

2．1．1高效过滤实验平台

2．1．2阻力、容尘实验平台

2．2实验流程

2．2．1准备环节与参数确定

2．2．2实验步骤

2．3数据处理方法

2．3．1相关系数

2．3．2计数效率

2．3．3质量效率

2．3．4容尘量

2．4本章小结

第3章单精度纤维毡过滤性能研究

3．1相关系数测定

3．2 2微米纤维毡过滤效率

3．2．1单精度纤维毡过滤效率研究

3．2．2理论分析

3．2．3最易穿透特性研究

3．3 4微米纤维毡过滤效率

3．3．1单精度纤维毡过滤效率研究

3．3．2理论分析

3．3．3最易穿透特性研究

3．4 6微米纤维毡过滤效率

3．4．1单精度纤维毡过滤效率研究

3．4．2理论分析

3．4．3最易穿透特性研究

3．5 8微米纤维毡过滤效率

3．5．1单精度纤维毡过滤效率研究

3．5．2理论分析

3．5．3最易穿透特性研究

3．6 12微米纤维毡过滤效率

3．6．1单精度纤维毡过滤效率研究

3．6．2理论分析

3．6．3最易穿透特性研究

3．7本章小结

第4章单精度纤维毡容尘及阻力特性

4．1单精度纤维毡阻力特性研究

4．2单精度纤维毡容尘与阻力之间的关系

4．2．1 2微米纤维毡容尘特性

4．2．2 4微米纤维毡容尘特性

4．2．3 6微米纤维毡容尘特性

4．2．4 8微米纤维毡容尘特性

4．2．5 12微米纤维毡容尘特性

4．3风速对容尘特性的影响

4．4本章小结

第5章组合纤维过滤器结构优化设计

5．1优化设计方法概述

5．1．1组合纤维过滤器结构方案初选

5．1．2组合纤维过滤器效率计算方法

5．1．3组合纤维过滤器阻力计算方法

5．1．4组合纤维过滤器容尘计算方法

5．2优化设计方法验证

5．2．1过滤效率算法验证

5．2．2阻力算法验证

5．2．3排列顺序对过滤特性的影响

5．3结构优化设计方案

5．3．1最基于最小阻力的方案筛选结果

5．3．2基于最大品质因数的方案筛选结果

5．3．3基于最大容尘量的方案筛选结果

5．4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢