介質過濾除菌

空氣中的微生物等顆粒隨空氣按一定速率運動,當碰到纖維等過濾介質時,在慣性的作用下,離開氣流,滯留於纖維表面,從而達到除塵和除菌的目的。 由於微粒質量很小,在隨氣流運動時慢慢靠近纖維等介質時,在摩擦、黏附等作用下,被滯留於過濾介質表面,從而除菌和除塵。 靜電吸引作用當空氣以一定流速通過過濾介質時,由於摩擦作用,就會產生誘導電荷。

介質過濾

介質過濾是指將空氣通過棉花、玻璃纖維、尼龍等纖維類成分或活性炭等其他材料作介質組成的過濾層,當微粒隨氣流通過過濾層時,過濾層纖維所形成的格線阻礙氣流前進,濕氣流無數次改變運動速率和運動方向,繞過纖維等介質而前進,而灰塵和微生物因碰撞、阻截、吸附、擴散等作用被截留在介質層內,以達到除菌目的。
臨界速率:當空氣流速低於某一值時,微生物等顆粒不能因慣性碰撞而滯留於纖維上,捕獲速率顯著下降,此時的速率稱為臨界速率。

截留因素

慣性衝擊作用

當空氣高速通過過濾介質時,氣流碰到纖維而受阻,迫使空氣不斷改變運動方向才能繞過纖維,同時運動速率下降。空氣中的微生物等顆粒隨空氣按一定速率運動,當碰到纖維等過濾介質時,在慣性的作用下,離開氣流,滯留於纖維表面,從而達到除塵和除菌的目的。

攔截滯留作用

隨著氣流速率繼續降低,纖維對微粒的捕獲效率又發生回升,此時攔截直流作用起主要作用。當氣流以低於臨界流速的速率慢慢靠近纖維等介質時,在纖維周邊形成一層邊界滯留區,區內氣流速率進一步降低。由於微粒質量很小,在隨氣流運動時慢慢靠近纖維等介質時,在摩擦、黏附等作用下,被滯留於過濾介質表面,從而除菌和除塵。

布朗擴散作用

直徑小於1mm的微粒在低速運動的氣流中可產生布朗運動,把較小的微粒凝聚為較大的微粒,質量和體積均顯著增大,增加了與介質接觸的機會,同時在重力作用下沉降與介質表面。

重力沉降作用

任何有質量的物體在地球表面均有一定重力作用。當重力大於氣流對它的托帶力時,微粒就會發生沉降。這種情況在實際生產中不常發生,因此這種除菌方法在空氣除菌中所起的作用非常微弱。

靜電吸引作用

當空氣以一定流速通過過濾介質時,由於摩擦作用,就會產生誘導電荷。空氣中的微生物表面也攜帶不同程度的電荷。如果微粒所帶電荷與過濾介質所帶電荷相反,則易於被吸附在介質表面。

截留因素判斷

隨著流速等參數的變化,在介質過濾除菌中,很難分辨是上述各種因素中的哪一種起主導作用。一般認為,當氣流速率較小時,慣性碰撞作用不明顯,以重力沉降和布朗擴散作用為主:當氣流速率大於臨界速率時,以關心衝擊作用為主。

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