新型空气净化器净化性能研究

摘要

针对传统的过滤式空气净化器随颗粒污染物在材料表面的沉积而导致压降大、能耗高的问题,本文设计了一种以物理吸附为主要净化原理的新型空气净化器.空气净化器采用褶皱式流道,空气在褶皱内部形成漩涡,增大颗粒污染物与吸附材料的接触,有利于提高净化性能.流道与风向平行,风阻小,能耗低.本研究参照国家标准GB/T18801-2015《空气净化器》搭建了一个体积为2.94 m3的密闭实验舱,以香烟的烟雾作为颗粒污染源,研究了吸附材料、PM2.5的初始浓度和处理风量对新型空气净化器净化性能的影响.实验结果表明,吸附材料的微观结构影响净化性能,多层致密的纤维结构或由材料修饰得到的超微孔道有助于提高材料对颗粒的吸附,驻极体材料带电可显著提高吸附效果.在选取的材料中,HEPA的净化性能最好,静电棉的吸附效果明显高于初效过滤棉.PM2.5的初始浓度不会影响新型空气净化器的净化性能.随着处理风量的增大,洁净空气量和去除率增大,有效净化效率减小.本实验还对比了不同处理风量下新型空气净化器的压降和净化能效,压降随着处理风量的减小而减小,净化能效随着处理风量的减小而增大,当处理风量为44.1 m^3/h时,空气净化器的压降仅为54 Pa,净化能效高达42 m^3/(h·W),表明此空气净化器适用于低风速长时间运行,具有良好的应用前景.