纤维过滤和静电过滤在住宅新风系统中的应用

摘要

近年来，我国大部分城市雾霾天气频频出现，对人们的身心健康造成了严重危害。而人的大部分时间是在住宅内度过的，因此人们越来越关注室内空气中的颗粒物污染情况，尤其是可吸入颗粒物（PM10）和可入肺颗粒物（PM2.5）。采用有效手段将室外空气中超标的颗粒物浓度处理到合格范围内再送入室内，不仅可满足人们对于新鲜空气的需求，更能营造一个洁净、有益健康的住宅空气环境。
　　首先，参考国内外相关测试标准，设计搭建了测试住宅新风过滤机组性能的实验台。主要包括整体实验系统的设计、可靠性校核和实验尘源的选择。通过对实验台的风量平衡分析，证明了实验台的可靠性和测试数据的可重复性；通过对比各尘源的粒径数量浓度分布情况，选择蚊香做为实验尘源。
　　其次，理论分析了纤维和静电过滤对颗粒物的捕集机理。通过总结以往文献对纤维和静电过滤的理论分析，得到较为接近实验结果的纤维过滤的效率和阻力经验公式，静电过滤的效率经验公式。此外，静电的阻力相对较小，利用实验数据对静电阻力情况进行分析。然而，通过对实测值和经验公式计算值进行误差分析，上述经验公式并不完全适用于纤维和静电过滤器，本文对经验公式进行了进一步的修正，针对住宅新风系统提出了更具有实际意义的纤维和静电过滤的效率和阻力经验公式。
　　最后，依据2015年中国285个城市的PM2.5污染实时监测情况，计算不同城市所需新风过滤机组的过滤级别和运行时间。根据常见住宅建筑面积，计算新风过滤机组的额定风量。基于以上，采用费用年值法，分析额定新风量和PM2.5室外计算浓度对纤维和静电过滤两种新风过滤机组的经济性的影响。结果表明：静电过滤的经济性总是优于纤维过滤的，且对于污染程度越严重的城市，建筑面积越大的住宅，静电新风机组经济性越好，具有更好的发展空间。将静电技术应用于住宅新风系统，在提供良好的室内空气品质同时，还具有一定的经济效益。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 空气颗粒物污染情况

1.2 室内颗粒物污染控制技术的研究现状

1.3 室内颗粒物污染控制技术的经济性分析

1.4 研究内容和意义

1.5 本文组织结构

第2章 过滤性能实验系统设计及测试方案

2.1 实验目的和内容

2.2 实验系统和仪器

2.3 实验系统风量平衡测试

2.4 尘源比较与确定

2.5 实验误差分析

2.6 本章小结

第3章 纤维过滤和静电过滤性能的理论分析和实验验证

3.1 纤维过滤的捕集机理

3.2 纤维过滤性能经验公式

3.3 纤维过滤性能经验公式的实验修正

3.4 静电的捕集机理

3.5 静电过滤性能经验公式

3.6 静电过滤性能经验公式的实验修正

3.7 本章小结

第4章 住宅中纤维过滤和静电过滤新风机组的经济性分析

4.1 2015年中国不同城市PM2.5污染情况

4.2 过滤器的经济性分析

4.3 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢