Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ struktury kompozytów włókninowych na skuteczność filtracji aerozoli cieczy

Jankowski Tomasz

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2022

|

Nr 1 (111)

23--51

PL

Podstawowym celem bezpieczeństwa pracy przy obróbce mechanicznej, z wykorzystaniem chłodziw olejowych, jest zapewnienie użytkownikom stanowisk pracy ochrony przed ryzykiem narażenia na cząstki aerozoli cieczy. Kompozyty włókninowe zajmują znaczącą pozycję wśród materiałów filtracyjnych stosowanych w systemach wentylacyjnych procesów obróbki skrawaniem. Warstwowe kompozyty włókninowe pozwalają nie tylko na odpowiednią regulację grubości filtra, lecz także na dobór odpowiedniej struktury przekroju filtra, aby jak najskuteczniej oczyścić powietrze z polidyspersyjnego aerozolu cieczy. Celem pracy było określenie wpływu wybranych parametrów strukturalnych określonych włóknin na właściwości filtracyjne warstw materiałów włókninowych stosowanych do ochrony przed aerozolami cieczy. Badania obejmowały eksperymentalne określenie zależności pomiędzy takimi parametrami strukturalnymi włóknin, jak ich grubość i konfiguracja w warstwowym kompozycie, a parametrami procesu, takimi jak prędkość aerozolu w stosunku do skuteczności filtracji aerozolu cieczy. Skonfrontowano doświadczalne wyniki badania zmian skuteczności filtracji aerozolu przez warstwowe kompozyty włóknin z przebiegami określonymi zgodnie z obowiązującym równaniem teoretycznym dla obszaru przepływu laminarnego i burzliwego. Analiza wyników badań wykazała zależność skuteczności filtracji od parametrów strukturalnych badanych warstwowych kompozytów włókninowych (przede wszystkim grubości i konfiguracji w kompozycie) oraz parametrów procesowych obróbki (prędkości przepływu aerozolu). Zakres tematyczny artykułu obejmuje zagadnienia zdrowia oraz bezpieczeństwa i higieny środowiska pracy będące przedmiotem badań z zakresu nauk o zdrowiu oraz inżynierii środowiska.

EN

The primary goal for workplace safety in mechanical processing using oil coolers is to provide users with workplaces which will protect against the risk of exposure to liquid aerosol particles. Nonwoven composites have a significant position among the filter materials used in ventilation systems for machining processes. Layered nonwoven composites not only allow for the proper adjustment of the filter thickness, but also for selecting the right filter cross section structure for the most efficient air cleaning from the polydisperse liquid aerosol. The purpose of the work was to determine the influence of selected structural parameters of the chosen nonwovens on the filtration properties of the nonwoven layer composite materials used to protect against the risk of liquid aerosols. The study included experimental determination of the relationship between such structural parameters of nonwovens as their thickness and composition of layered composites, and process parameters such as aerosol velocity relative to liquid aerosol filtration efficiency. Experimental results of the study of changes in the efficiency of aerosol filtration through layered composites of nonwovens with the courses determined in accordance with the applicable theoretical equation for the area of laminar and turbulent flow were confronted. Analysis of the research results showed the dependence of filtration efficiency on the structural parameters of the tested nonwoven composite layers (primarily thickness and composition of layered composites), mechanical processing parameters (aerosol flow velocities). This article discusses the problems of occupational safety and health, which are covered by health sciences and environmental engineering.

2

New methods of natural gas adjusting for technological purposes based on modern filtration materials

Jackiewicz-Zagórska A., Szwast M., Gac J., Werner Ł., Zalewski M., Jakubiak S.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2018

|

Vol. 25, nr 1

61--72

EN

Reservoir gas treatment technologies currently in use require significant investments in equipment and materials. Considering the foregoing, new technologies are sought for treatment and separation of components of extracted gas. They will guarantee compliance with gas quality requirements arising from applicable standards while at the same time lowering the costs of investment, service and environmental protection. Therefore, the purpose of this work was to develop an efficient mobile technology for natural gas treatment, on the basis of advanced filtering and coalescing materials and membranes, which eliminate the existing, economically non-viable processes and reduce the costs related to development of new reservoirs. The purpose of designed materials was removal of solid particles, water, higher hydrocarbons and nitrogen from natural gas. Presented integrated filtration and membrane system, characterized by a highly compact design enabling installation in container stations and transporting the system between specific points of production.

3

Badanie porywania kropel zdeponowanych na włókninowych wkładach filtracyjnych

Gac J.M., Paziewska A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2015

|

Nr 3

82--84

PL

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych porywania kropel zdeponowanych uprzednio na wkładach filtracyjnych, służących do filtracji aerozoli z rozproszona fazą ciekłą (mgieł), podczas normalnej pracy filtra. Zbadano wpływ średniej średnicy włókien filtracyjnych na liczba, rozkład i średnią średnicę kropel porywanych z filtra. Zaobserwowano, że wzrost średniej średnicy włókien filtracyjnych prowadzi do spadku liczby kropel obserwowanych w strumieniu gazu opuszczającym filtr oraz do wzrostu średniej średnicy tych kropel. Słowa kluczowe: filtracja mgieł, filtry włókninowe, porywanie kropel, optymalizacja struktury filtra.

EN

The experimental results of entrainment of drops deposited on the filters designed for filtration of liquid aerosol (mist) during normal operation of filters are presented. The influence of the average fiber diameter of filter on the amount, distribution and average diameter of droplets entrained from the filter was investigated. It was observed that the increase of the average fiber diameter of filter led to the decrease of amount of droplets observed in gas stream leaving the filter and the increase of average diameter of droplets.

4

Separation of nanoparticles and nanodroplets from air using fibrous filters

Werner Ł., Jackiewicz A.

Challenges of Modern Technology

|

2015

|

Vol. 6, no. 3

15--19

EN

Separation of particles from gas stream is of great importance in many areas of human life. Air filtering materials have wide applications. They are used inter alia in ventilation and air conditioning systems, in cars to reduce emission from diesel engines, in the device of everyday use (e.g. vacuum cleaner), as a personal protective equipment for example to avoid inhalation hazardous dust from industrial processes. Small airborne particles can cause a variety problems for human health. Long exposure to particles of submicron- and nano-sized has been related to higher death rates due to lung cancer and cardiopulmonary illness. The main object of this study was to investigate filtration efficiency of oil nanodroplets (DEHS di-ethylhexyl sebacate) and salt nanoparticles (KCl) from air using fibrous polypropylene media made by melt-blown technique. Fibrous filters are relatively inexpensive to fabricate and what is the most important they are high efficient with simultaneous low flow resistance. Three types of non-wovens having various morphology with different average fiber diameter were tested. The tests show that both KCl solid nanoparticles and DEHS nano oil-mist can be efficiently separate from the air using melt-blown fibrous materials. Moreover these filters have been also electrically charged by corona discharge. The filtration efficiency of charged filters (electrets) was compared with efficiency of uncharged (mechanicals) samples. Results showed significant increase in filtration efficiency for the filters with electric charge compared with uncharged ones.

5

Filtracja cieczy – wpływ struktury filtra włókninowego na jego właściwości filtracyjne

Sztuk E., Gradoń L.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2014

|

Nr 4

298--299

PL

Badano wpływ struktury polipropylenowych filtrów włókninowych, wytwarzanych metodą rozdmuchu stopionego polimeru, na ich właściwości ﬁltracyjne. Zbadano komercyjny wielowarstwowy filtr włókninowy oraz trzy monowarstwowe polipropylenowe filtry włókninowe o średnicy włókien 2, 5, 10 μm i porowatości 90%, o tej samej grubości włókniny. Zawiesina testowa była mieszaniną pyłu Arizona Test Dust (0÷20 μm) z wodą dejonizowaną. Stwierdzono, że w przypadku filtracji zanieczyszczeń o rozmiarach polidyspersyjnych, najbardziej wydajną strukturą jest struktura wielowarstwowa, gradientowa.

EN

The impact of non-woven polypropylene filter structure, produced by molten polymer blowing, on its filtration properties was examined. A commercial multilayer filter and three monolayer non-woven polypropylene filters having fiber diameter of 2, 5, 10 mm, porosity of 90% and a thickness of the same non-woven fabric were tested. Mixture of Arizona Test Dust (0÷20 microns) with deionized water was selected as test suspension. The results clearly indicate that for polydisperse contamination filtration the most efficient are multilayer gradient filters.

6

Dynamic Changes in the Filtration Efficiency of Cooling Oil Filter Media

Jankowski T.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2012

|

Vol. 20, no. 1 (90)

105-112

EN

Metal-working fluids are used in machining and grinding operations to cool the tool and work piece, reduce the friction between the tool and work, improve the surface integrity of the work piece and increase tool life and productivity. The removal of oil mists from air streams is very important in a wide range of industrial applications, and filtration is by far the most effective method for this task. This article presents the results of changes in the fractional efficiency of the filtration process of the test aerosol through multistage filtering systems of different thickness and miscellaneous structural characteristics in the cross-section. The efficiency of filtration through multistage filtering systems was tested with the use of DEHS and DOP aerosol. Research results indicate the functional dependence of filtering properties on the structural parameters of nonwovens and machining process parameters, as well as on the physicochemical parameters of liquid aerosols. This may be of essential importance in forecasting the use of multistage filtering systems as filtering media for a given process of liquid aerosol filtration, given the maintenance of the most advantageous filtration conditions, i.e. high efficiency of filtration and low resistance of aerosol flow.

PL

W procesach obróbki skrawania i szlifowania chłodziwa olejowe znajdują szerokie zastosowanie do schładzania i zmniejszania tarcia między narzędziem skrawającym i obrabianym przedmiotem, poprawy jakości obrabianych powierzchni i przedłużania żywotności narzędzia skrawającego. W wielu zastosowaniach w przemyśle podstawowym zadaniem jest usunięcie mgły olejowej z powietrza. Filtracja powietrza jest zdecydowanie najskuteczniejszą metodą realizacji tego zadania. W artykule przedstawiono wyniki zmian sprawności frakcyjnej procesu filtracji aerozoli testowych w wielostopniowych układach filtracji o różnej grubości i strukturze w przekroju poprzecznym. Badanie sprawności filtracji przez wielostopniowe układy filtracji było wykonywane testem aerozolu DEHS i DOP. Wyniki badań wskazują na funkcyjną zależność właściwości filtracyjnych od parametrów strukturalnych włóknin, parametrów procesowych obróbki mechanicznej oraz parametrów fizykochemicznych aerozoli cieczy. Może to mieć istotne znaczenie podczas prognozowania zastosowania wielostopniowych układów włóknin jako materiały filtracyjne dla danego procesu filtracji aerozoli cieczy, przy zachowaniu najkorzystniejszych warunków filtracji, tzn. wysokiej sprawności filtracji i niskich oporów przepływu aerozolu.

7

Przed czym (nie) chroni półmaska przeciwpyłowa ?

Penconek A., Moskal A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2011

|

Nr 5

86-87

PL

Zastosowanie pólmasck przeciwpyłowych obejmuje również ochronę przed spalinami siników wysokoprężnych. Średnica DEP, zawartych w spalinach, mieści się w zakresie, w którym efektywności filtracji włókninowej osiąga minimum. Przebadano trzy typy pólmasck przeciwpyłowych pod względem ich skuteczności ochrony przed spalinami. Uzyskane wyniki wskazują, że stopień penetracji DEP znacznie przewyższa penetrację określoną we właściwej normie i jednocześnie osiąga wyższą wartość w przypadku spalania biopaliwa niż oleju napędowego.

EN

The wide range of particulate respirators application includes protection against Diesel exhaust. The diameter of DEP, which could be found in Diesel exhaust, is in the range where fibrous filters efficiency readies its minimum. Three types of particulate respirators were examined to chcck their protection capacity. The penetration of DEP is bigger than penetration described in relevant standard. Simultaneously it is also higher for biofuel than for diesel oil.

8

Filtracja aerozoli w strukturalnie niehomogenicznych filtrach włókninowych. Część II. Doświadczalna weryfikacja modeli

Jackiewicz A., Podgórski A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2009

|

Nr 6

92-93

PL

Uzyskane wyniki doświadczalne porównano z przewidywaniami klasycznej teorii filtracji wgłębnej opartej o średnią arytmetyczną średnicę włókna oraz z nowo sformułowanym teoretycznym modelem filtracji w filtrach polidyspersyjnych — modelem przepływu częściowo segregowanego - uwzględniającym rzeczywisty rozkład średnic włókien. Wyznaczono stopień segregacji przepływu oraz zbadano wpływ prędkości przepływu powietrza na tenże parametr.

EN

The experimental results were compared with predictions of the classical theory of depth filtration based on the arithmetic mean fiber diameter and with the newly formulated theoretical filtration model in polydisperse fibrous filters - the partially segregated flow model -accounting for a real fiber diameter distribution. The segregation intensity was determined and the effect of gas velocity on this parameter was checked.

9

Filtracja aerozoli w strukturalnie niehomogenicznych filtrach włóknistych. Część I. Sformułowanie modeli

Podgórski A., Jackiewicz A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2009

|

Nr 6

90-91

PL

Analiza dostępnych danych literaturowych, jak też badania strukturalne filtrów własnej produkcji wskazują, że większość filtrów włókninowych cechuje się silnie polidyspersyjnym rozkładem średnic włókien, który zazwyczaj można dobrze aproksymować za pomocą rozkładu logarytmiczno-normalnego. Zaproponowano i rozwiązano nowe modele matematyczne pozwalające opisać penetrację cząstek aerozolowych przez takie filtry.

EN

Analysis of the available literature data and results of structural investigations of our own-made filters indicate that majority of fibrous filters are characterized by a strong polydisperse fiber diameter distribution, which can be usually precisely approximated with the use of the log-normal one. New mathematical models allowing one to describe penetration of aerosol particles through such filters were proposed and solved.

10

Czy średnia średnica włókna stanowi wystarczającą informację by poprawnie przewidzieć sprawność filtra?

Jackiewicz A., Podgórski A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2009

|

Nr 5

42-44

PL

Wyniki doświadczalne penetracji cząstek aerozolowych przez filtr włókninowy porównano z przewidywaniami klasycznej teorii filtracji wgłębnej opartej o średnią średnicę arytmetyczną, geometryczną, kwadratową włókna i średnicę równoważną wyznaczaną ze spadków ciśnienia wraz z nowo sformułowanym teoretycznym modelem filtracji w filtrach polidyspersyjnych, który uwzględnia rzeczywisty rozkład

EN

Experimental results of aerosol particles penetration through fibrous filters were compared with predictions of the classical theory of depth filtration based on the arithmetic, geometric, quadratic mean fiber diameter and a fiber diameter estimated from pressure drop. A newly formulated theoretical filtration model in polydisperse fibrous filters accounting for a real fiber diameter distribution was used in comparison.

11

Investigation of aerosol dispersion in fibrous filters

Jackiewicz A., Bałazy A., Podgórski A.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2008

|

Vol. 10, nr 1

66-72

EN

Fractional penetration through four fibrous filters was determined experimentally at various air velocities. To describe the data obtained for multilayer sets of filters composed of up to nine layers of the same filter, the axial dispersion model was applied. This model predicts a non-exponential decrease of aerosol penetration with a filter thickness increase. The dispersion model contains two parameters, λ and Dx, which were evaluated on the basis of the experimental data. For the first time ever the axial dispersion coefficients, Dx, in fibrous filters were determined.

12

Verification of the classical theory of aerosol depth filtration

Bałazy A., Podgórski A.

Chemical and Process Engineering

|

2008

|

Vol. 29, z. 2

361-374

EN

The paper presents the verification of the classical theory of depth filtration commonly used to calculate the initial efficiency of fibrous filters. The results obtained by the single fibre theory have been compared with the experimental data as well as with the values of efficiency determined utilizing the Brownian dynamics approach. The investigations concerned the mechanical and electret filters, spherical particles and fractal-like aggregates.

PL

Przedstawiono weryfikację klasycznej teorii filtracji wgłębnej, powszechnie stosowanej do obliczeń początkowej sprawności filtrów włókninowych. Wyniki uzyskane na podstawie teorii pojedynczego włókna porównano z danymi doświadczalnymi, jak również z wartościami sprawności obliczonymi metodą dynamiki brownowskiej. Badania dotyczyły filtrów mechanicznych oraz elektretów, cząstek sferycznych, a także aglomeratów fraktalopodobnych.

13

On the transport, deposition and filtration of aerosol particles in fibrous filters: selected problems

Podgórski A.

Prace Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej

|

2002

|

Vol. 28, z. 1

3-207

EN

Aerosol filtration in fibrous filters is one of the principal methods of accurate removal of micrometer and submicrometer sized particles from a gas. A mathematical description of the depth filtration of aerosols is extremely difficult and existing models have many drawbacks due to the very complicated internal geometrical structure of fibrous filters, the complexity of the aerosol transport and deposition in a filter and the unsteady character of the process. In addition, there are no criteria available in the literature for the realistic evaluation of the filters quality and for the optimisation of their use. The aim of this work is a critical analysis of existing theory and an attempt to eliminate its major limitations. The additional goals are to develop new quality factors for a reliable comparison of various filters under real, unsteady state conditions, the optimisation of a filter structure to enlarge its dust holding capacity and the determination of an optimal service life of a filter on the basis of economic criteria. For this purpose, all essential assumptions of the "classical theory" of depth filtration were assembled and discussed first. Then, existing models of gas flow past a fibre in a fibrous filter were critically reviewed. Lagrangian and Eulerian approaches to describe the transport of aerosol particles were discussed in detail. Using the standard Brownian dynamics (BD) method, the inappropriateness of the classical, commonly used assumption of the independence of stochastic and deterministic mechanisms of deposition was demonstrated. A new, generalised Brownian dynamics algorithm was developed. It allows a local variation of the friction coefficients to be taken into account for a particle moving near a fibre as a consequence of the hydrodynamic interactions particle-wall. Simple correctional functions to the Stokes law were developed in order to include these hydrodynamic interactions in the generalised BD algorithm. Using this newly formulated BD algorithm, and additionally taking into account van der Waals forces, the inappropriateness of the commonly used Levich-Smoluchowski approximation (neglect of short-range interactions) was demonstrated. A simple model of particle rebound during a collision with a fibre was formulated and the results of numerical simulations were compared withthe existing empirical formulae for adhesion efficiency. The effect of fibre inclination with respect to flow on the deposition efficiency was studied. The extended theory of single fibre efficiency (accounting for short-range interactions, fibre inclination and particle rebound) was compared with the experimental data. The applicability of the classical theory based on the assumption of a constant single fibre efficiency were then examined by analysing the transport of the aerosol particles in uneven fibrous filter media. The very strong influence of the local inhomogeneity of the filter structure (measured by the standard deviation of the local filter packing density) on the pressure drop and penetration of aerosol particles through the filter was demonstrated. These results questioned the basic assumption of the classical theory of identical efficiencies for all fibres. The correlations between pressure drop, aerosol penetration, particle residence time in a filter and the standard deviation of local packing density were presented graphically. In the following chapter, the basic transport equations for fibrous, deformable aerosol particles are derived. The adverse health effect of fibrous aerosols is briefly discussed, and results of numerical simulations, indicating enhanced abilities of penetration of fibrous particles compared to the compact ones, are presented. The work ends with an analysis of the unsteady-state conditions of aerosol filtration in fibrous filters. Microscopic and macroscopic models of a filter loading developed by the author are described and the experimental verification of the macroscopic model is presented. A general method for the design of graded filter media having an enhanced dust-holding capacity is developed. Sample experimental results of the loading of fibrous filters with solid aerosols are presented for single homogeneous filters as well as for the case of two various filters connected in series. The role of a cheap prefilter is emphasised. New, economically motivated criteria for comparing various filters are proposed and the optimal service life of a filter is determined.

PL

Filtracja aerozoli w filtrach włókninowych jest jedną z podstawowych metod dokładnego usuwania mikronowych i submikronowych cząstek z gazu. Z uwagi na niezmiernie skomplikowaną wewnętrzną strukturę geometryczną filtrów włókninowych, złożoność zjawisk transportu i depozycji cząstek w filtrze oraz nieustalony charakter procesu, opis matematyczny filtracji wgłębnej jest wyjątkowo trudny zaś istniejące modele obdarzone są wieloma wadami. Ponadto, brak jest w literaturze realistycznych kryteriów oceny jakości filtrów i optymalizacji warunków ich użytkowania. Celem niniejszej pracy jest krytyczna analiza istniejącej teorii oraz próba usunięcia jej głównych ograniczeń. Dodatkowym zamierzeniem jest opracowanie nowych wskaźników jakości dla realistycznego porównania różnych filtrów w rzeczywistych warunkach pracy w stanie nieustalonym, optymalizacja struktury filtra w celu zwiększenia jego pyłochłon-ności oraz wyznaczenie optymalnego czasu użytkowania filtra w oparciu o kryteria ekonomiczne. W tym celu zestawiono wpierw i przeanalizowano wszystkie kluczowe założenia "klasycznej teorii" filtracji wgłębnej. Następnie przedstawiono krytyczny przegląd istniejących modeli opływu włókna w filtrze. Przedyskutowano szczegółowo podejście Lagrange'a i Eulera do opisu transportu cząstek aerozolowych. Wykorzystując standardową metodę dynamiki brownowskiej (DB) wykazano bezzasadność klasycznego, powszechnie stosowanego założenia o niezależności stochastycznych i deterministycznych mechanizmów depozycji. Sformułowano nowy, uogólniony algorytm dynamiki brownowskiej. Umożliwia on uwzględnienie lokalnych zmian współczynników oporu dla cząstki poruszającej się w pobliżu włókna w wyniku oddziaływań hydrodynamicznych cząstka-ścianka. Zaproponowano proste funkcje poprawkowe do prawa Stokesa w celu uwzględnienia tych oddziaływań hydrodynamicznych w uogólnionym algorytmie DB. Wykorzystując nowo sformułowany algorytm DB, i uwzględniając dodatkowo siły van der Waalsa, wykazano bezzasadność powszechnie stosowanego przybliżenia Lewicza-Smoluchows-kiego (pominięcie oddziaływań krótkiego zasięgu). Sformułowano prosty model odbicia cząstki w momencie jej zderzenia z włóknem i przedstawiono porównanie wyników obliczeń numerycznych z dostępnymi korelacjami empirycznymi. Przeanalizowano wpływ nachylenia włókna w stosunku do kierunku przepływu gazu na sprawność depozycji. Rozszerzoną teorię depozycji na pojedynczym włóknie (uwzględniającą oddziaływania krótkiego zasięgu, nachylenie włókna i odbicie cząstki) porównano z danymi doświadczalnymi. Stosowalność klasycznej teorii, bazującej na założeniu stałej sprawności pojedynczego włókna, przebadano analizując transport cząstek aerozolowych w niejednorodnych strukturach filtracyjnych. Stwierdzono bardzo silny wpływ lokalnych niehomogeniczności struktury filtra (mierzonych odchyleniem standardowym lokalnej gęstości upakowania filtra) na spadek ciśnienia w filtrze i penetrację cząstek aerozolowych. Uzyskane wyniki poddają w wątpliwość podstawowe założenie klasycznej teorii o jednakowej sprawności wszystkich włókien w filtrze. Przedstawiono w formie graficznej zależności łączące spadek ciśnienia w filtrze, penetrację cząstek aerozolowych i ich czas przebywania w filtrze z odchyleniem standardowym lokalnej gęstości upakowania. W kolejnym rozdziale wyprowadzono podstawowe równania transportowe dla odkształcanych, włókninowych cząstek aerozolowych. Zaprezentowano zwięzłą dyskusję szkodliwego wpływu cząstek włókninowych na zdrowie oraz przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych wskazujące na zwiększone zdolności penetracyjne aerozoli włókninowych w porównaniu z cząstkami zwartymi. Pracę kończy analiza filtracji aerozoli w filtrach włókninowych w warunkach nieustalonych. Opisano mikroskopowe i makroskopowe modele obładowania filtra sformułowane przez autora oraz przedstawiono weryfikację doświadczalną modelu makroskopowego. Rozwinięto ogólną metodę projektowania gradientowych filtrów o zwiększonej pyłochłonności. Zaprezentowano przykładowe wyniki badań doświadczalnych obładowania filtrów stałymi aerozolami zarówno dla pojedynczych, homogenicznych filtrów, jak i dla dwóch różnych filtrów połączonych szeregowo. Podkreślono znaczenie taniego filtra wstępnego. Zaproponowano nowe, ekonomicznie uzasadnione kryteria do porównania różnych filtrów i wyznaczono optymalny czas użytkowania filtra.

14

Badanie nieustalonej filtracji stałych aerozoli polidyspersyjnych w filtrach włókninowych

Grzybowski P., Podgórski A., Mordas H.

Prace Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej

|

2000

|

Vol. 26, z. 1

53-72

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych nieustalonej filtracji stałych, polidyspersyjnych aerozoli w filtrach włókninowych. Wyznaczono zmiany czasowe oporów przepływu oraz sprawności filtracji dla trzech próbek, różniących się porowatością struktury filtracyjnej lub prędkością przepływu gazu. Przedstawiono przykłady zmian przedziałowej skuteczności filtracji oraz wskaźnika jakości filtra w czasie. Wyznaczono także zmiany całkowitej penetracji masowej cząstek aerozolu polidyspesyjnego w funkcji czasu filtracji. Na bazie wyników doświadczalnych dokonano weryfikacji zaproponowanego wcześniej dla filtracji aerozoli monodyspersyjnych modelu kinetyki obładowania filtra. Wykazano, że model ten poprawnie oddaje przebieg czasowy penetracji aerozolu przez filtr włókninowy również dla filtracji układów polidyspersyjnych.

EN

The paper reports the results of experimental investigations on the nonsteady-state filtration of solid, polydispersed aerosol particles in fibrous filters. The time-dependence of the pressure drop and filtration efficiency was determined for three samples of various porosity of the filter structure or for the various aerosol flowrates. Some examples of the time-variation of the fractional filtration efficiency and the filter quality factor are shown. The change of the total mass filter penetration during the process was also determined. The model of kinetics of the filter loading, proposed previously for monodispersed aerosols, was verified with the experimental data obtained. It has been demonstrated that this model accurately describes the pattern of the time-dependent penetration in fibrous filters also in the case of polydispersed aerosols.