نظرًا لأن جودة الهواء قد حصلت على المزيد والمزيد من الاهتمام ، فقد أصبحت مواد فلتر الهواء جزءًا لا غنى عنه من الحياة اليومية للأشخاص والإنتاج الصناعي. من أجهزة تنقية الهواء المنزلية إلى التخزين البارد وأنظمة الهواء النقي والمستشفيات وورش عمل معالجة الأغذية وغيرها من الأماكن ذات المتطلبات الصارمة للهواء النظيف ، يرتبط استقرار مواد مرشح الهواء مباشرة بموثوقية تأثيرات تنقية الهواء. أصبح استقرار أداء مواد المرشح في ظل الظروف المناخية المتطرفة تدريجياً اعتبارًا مهمًا في الشراء وتنفيذ المشروع.
يقلق العديد من عملاء B-end: هل سيفشل مرشح الهواء في درجات حرارة منخفضة؟ هل ستنخفض كفاءة الترشيح؟ هل ستصبح المادة هشة أو مشوهة أو ستزداد مقاومة الرياح بشكل حاد؟ ستجمع هذه المقالة بين منتجات الترشيح المتعددة لبيئة Lyusen Protection لتحليل توصيات الأداء واختيار مواد مرشح الهواء المختلفة في بيئات درجات الحرارة المنخفضة ، مما يساعدك على نشر حلول تنقية الهواء للمناطق الباردة مع راحة البال.
1. التأثيرات النموذجية لبيئة درجة الحرارة المنخفضة على مواد تصفية الهواء
لن تتسبب درجة الحرارة المنخفضة نفسها مباشرة في "فشل" مادة المرشح ، ولكنها قد تؤثر بالفعل على أدائها في الجوانب التالية:
تعبئة المواد: قد تصلب بعض الإطارات البلاستيكية أو ركائز الرغوة وتشقق في درجات حرارة منخفضة ، مما يؤثر على السلامة الهيكلية.
زيادة مقاومة الرياح: يؤدي الانخفاض في درجة الحرارة إلى التغيرات في كثافة الهواء ، والتي ، جنبًا إلى جنب مع تكثيف الرطوبة ، قد يسبب زيادة طفيفة في مقاومة الرياح للمرشح ، مما يؤثر على كفاءة التهوية للنظام.
التغييرات في قدرة الامتزاز: تنخفض كفاءة امتصاص بعض مواد الكربون المنشطة ببطء في درجات حرارة منخفضة ، وخاصة في البيئات ذات الرطوبة النسبية العالية.
استقرار هيكل الألياف: بالنسبة للمواد الورقية المرشح مثل Meltblown و Glass Fiber ، عادةً ما لا تؤثر درجات الحرارة المنخفضة بشكل كبير على كفاءة الترشيح الخاصة بها ، ولكن إذا تعايشت مع رطوبة عالية ، فيجب منع خطر التثبيت أو الانسداد.
هذا "الفشل" ليس ظاهرة عالمية ، وأنواع مختلفة من مواد المرشح لها قدرة مختلفة على التكيف مع درجات الحرارة المنخفضة.
2. كيف تؤدي أنواع مختلفة من مواد المرشح في درجات حرارة منخفضة؟
(1) مواد مرشح الألياف (الأولية والمتوسطة والعالية) - بنية مستقرة وأداء موثوق
يستخدم هذا النوع من مواد المرشح على نطاق واسع في أنظمة الترشيح الصناعية والمدنية ، وذلك بشكل رئيسي التقاط المادة الجسيمية في الهواء (مثل PM2.5 ، والغبار ، وحبوب اللقاح ، والبكتيريا ، وما إلى ذلك) من خلال الشحن الإلكتروستاتيكي ، والاعتراض الميكانيكي ، والتصادم القصير.
المكونات الشائعة للمواد:
ألياف البوليستر الاصطناعية (PET/PP)
الألياف الزجاجية (شائعة الاستخدام في البيئات الصناعية)
الأداء في درجات الحرارة المنخفضة:
لا تزال معظم مواد الألياف تحافظ على قوة ميكانيكية جيدة واستقرار الشكل عند -20 درجة مئوية أو حتى أقل ؛
لا يتأثر أداء شحن مواد الشحن الإلكتروستاتيكي تقريبًا في درجات حرارة منخفضة ؛
لن تنخفض كفاءة الترشيح بشكل كبير ، لكن مقاومة تدفق الهواء قد تزداد قليلاً بسبب زيادة كثافة الهواء.
في البيئات ذات درجة الحرارة المنخفضة مثل التخزين البارد وأنظمة الهواء النقي ، لا يزال من الممكن أن تعمل مرشحات الألياف ذات السماكة المعقولة ومقاومة الرياح بشكل ثابت.
(2) مادة مرشح الكربون المنشط - تتباطأ سرعة الامتزاز ، لكن التأثير لم يضيع
من بين العديد من مواد تنقية الهواء ، تستخدم مواد مرشح الكربون المنشطة على نطاق واسع بسبب أداء امتصاصها الممتاز. إنها مناسبة لإزالة الغازات الضارة مثل الفورمالديهايد والبنزين والأمونيا وتلفوك والروائح المختلفة في الهواء. يوجد عادة في معدات التطهير في البيئات التي تم تجديدها حديثًا ، والتحكم في الرائحة داخل معدات التبريد ، وأنظمة تكييف الهواء للسيارات ، والمواقع الصناعية ذات المتطلبات العالية لنظافة الغاز.
إن السبب وراء قدرة الكربون المنشط على تنقية الهواء بكفاءة يرجع بشكل رئيسي إلى بنية microporous الفريدة. كل غرام من الكربون المنشط لديه مساحة سطح محددة تصل إلى آلاف الأمتار المربعة ، والتي يمكن أن تمتص عددًا كبيرًا من جزيئات الغاز مثل الإسفنج. لا تعتمد آلية الامتزاز الفيزيائي هذه على التفاعلات الكيميائية ، بحيث يمكن أن تحافظ على استقرار جيد في ظل مختلف ظروف درجة الحرارة والرطوبة.
ومع ذلك ، في بيئات درجة الحرارة المنخفضة ، ستتباطأ سرعة حركة الجزيئات في الهواء ، مما يؤدي إلى انخفاض تواتر التلامس مع المسام على سطح الكربون المنشط. هذا يعني أن معدل تفاعل الامتزاز سوف ينخفض ، خاصة في البيئات التي تقل عن -20 درجة مئوية ، حيث يكون نشاط جزيئات الغاز غير كافٍ ، وقد يستغرق الأمر وقتًا أطول لإكمال نفس الكمية من عملية التنقية. لا يؤثر هذا التغيير على إجمالي قدرة الامتزاز للكربون المنشط ، أي أنه لا يزال بإمكانه "الاحتفاظ" بنفس كمية الغازات الضارة ، لكن سرعة "التعبئة" ستكون أبطأ.
في بيئات درجة الحرارة المنخفضة للغاية (مثل -30 درجة مئوية أو أقل) ، من أجل ضمان تأثيرات التنقية المستمرة ، يوصى بتوسيع دورة استخدام مادة الفلتر بشكل مناسب ، أو زيادة كمية مادة المرشح لتحسين كفاءة التنقية الكلية. إذا تم دمجها مع سرعة الرياح المعقولة وتصميم التهوية ، فيمكنها أيضًا أن تمنح اللعب الكامل لفعاليتها في بيئات درجة الحرارة المنخفضة.
(3) مواد مرشح المحفز (المحفزات) - بعض المحفزات أكثر حساسية لدرجات الحرارة المنخفضة
تستخدم مواد مرشح المحفز ، مثل المحفزات الباردة والمحفزات الضوئية ، بشكل أساسي لتحليل الفورمالديهايد والأمونيا وكبريتيد الهيدروجين وغيرها من الملوثات الغازية في الهواء. عادة لا تعتمد على الامتزاز ، ولكنها تتحلل المواد الضارة إلى جزيئات صغيرة غير ضارة (الماء وثاني أكسيد الكربون) من خلال التفاعلات الكيميائية.
مواد المحفز المشتركة:
المحفزات الباردة (لا تعتمد على الضوء ، يمكن أن تحفز التفاعلات في درجة حرارة الغرفة)
محفزات ضوئية (مثل ثاني أكسيد التيتانيوم Tio₂ ، والتي تتطلب إثارة ضوء الأشعة فوق البنفسجية)
العوامل التي تؤثر على درجة الحرارة المنخفضة:
يرتبط نشاط بعض المحفزات بشكل إيجابي مع درجة الحرارة ، ودرجة الحرارة المنخفضة ستقلل من معدل رد الفعل ؛
ومع ذلك ، فإن تقنية المحفز الباردة الحديثة يمكن أن تستقر التفاعل الحفاز حتى عند 5 درجات مئوية أو حتى 0 درجة مئوية عن طريق مضاعفة مجموعة متنوعة من أكاسيد الأرض أو المعادن النادرة ؛
نظرًا لأن المحفزات الضوئية تعتمد على الإثارة فوق البنفسجية ، فهي مناسبة للاستخدام في المناطق المشمسة ولها تطبيق محدود في التخزين البارد.
(4) مواد المرشح المضاد للبكتيريا - تبطئ التعقيم ولكن لا يزال لها آثار مضادة للبكتيريا
تستخدم مواد المرشح المضاد للبكتيريا على نطاق واسع في المستشفيات ، وسلاسل البرد الغذائية ، والمستودعات الصيدلانية وغيرها من الأماكن ، ولها تأثير في تثبيط نمو البكتيريا والعفن.
العوامل المضادة للبكتيريا الشائعة:
أيونات الفضة ، أيونات النحاس
أكسيد الزنك نانو ، أكسيد النحاس
عوامل مضادة للبكتيريا التحفيزية الضوئية (مثل TiO₂)
الأداء في درجات الحرارة المنخفضة:
تعتمد الآليات المضادة للبكتيريا مثل أيونات الفضة على مبدأ الإفراج المستمر ، أي إطلاق أيونات المعادن ببطء لتدمير بنية الخلية للكائنات الحية الدقيقة ؛
في درجات حرارة منخفضة ، يتباطأ معدل الإطلاق ، لكنه لا يتوقف ، خاصة في بيئة مبردة برطوبة عالية ، لا يزال من الممكن أن يلعب تأثيرًا جيدًا مضادًا للبكتيريا ؛
الطلاء الهيكلي المضاد للبكتيريا (مثل طلاء أكسيد زنك نانو) لها تعقيم جسدي ووظائف حظر الأغشية الحيوية حتى في البيئات الباردة للغاية.
3. توصيات لاختيار مرشحات درجات الحرارة المنخفضة
للعملاء الذين لديهم مشاريع في المناخات الباردة أو بيئات درجات الحرارة المنخفضة الخاصة ، نوصيك بالتركيز على الجوانب التالية أثناء اختيار وتصميم منتجات ترشيح الهواء:
حدد بوضوح نطاق درجة حرارة سيناريو الاستخدام: في السلسلة الباردة ، والهواء النقي في الهواء الطلق أو في المناطق الباردة للغاية ، يجب تحديد متطلبات درجة الحرارة بوضوح قبل الطلب ، ويجب تحديد المنتجات في نطاق درجة حرارة العمل المقابل.
انتبه إلى المواد الهيكلية وطرق الختم الحافة: الأطر المعدنية ، مواد الألياف الزجاجية ، الأقمشة غير المنسوجة المقاومة للبرد والمواد الأخرى لها استقرار أفضل في بيئات درجات الحرارة المنخفضة.
النظر في حلول الترشيح المشتركة: إذا كنت بحاجة إلى التحكم في الجسيمات والرائحة ، فمن المستحسن استخدام مرشح مركب GAC HEPA ، جنبا إلى جنب مع إزالة الرطوبة الأمامية ووحدة التدفئة الكهربائية الخلفية لتحسين موثوقية النظام الكلي.
الحفاظ على التهوية والجفاف: درجة الحرارة المنخفضة لا تعني الجفاف. قد يؤدي تكثيف الرطوبة والتجميد إلى منع مادة المرشح ، خاصة في تطبيقات التخزين البارد مع التبديل المتكرر وإيقاف الصقيع المتكرر في الليل.
4. درجة الحرارة المنخفضة ليست مشكلة ، فإن اختيار مادة المرشح الصحيحة هو المفتاح
الأنواع المختلفة من مواد مرشح الهواء لها اختلافات معينة في الأداء المادي والوظيفي في بيئات درجة الحرارة المنخفضة ، ولكن "فشل درجة الحرارة المنخفضة" ليس نتيجة حتمية. على العكس من ذلك ، طالما يتم النظر في العوامل البيئية بالكامل في مرحلة تصميم المنتج ، من خلال اختيار المواد العلمية ، والتحسين الهيكلي والمطابقة التقنية ، لا تزال مواد مرشح الهواء يمكن أن تحقق تأثيرات مستمرة ومستمرة وفعالة في الهواء في درجات حرارة -20 درجة مئوية أو حتى أقل.
في سيناريوهات التطبيق منخفضة الحرارة مثل نقل السلسلة الباردة ، وتخزين الطعام البارد ، والتخزين الصيدلاني ، وبناء أنظمة التهوية في مناطق الثلج والثلوج ، فإن ضمان جودة الهواء مهم بنفس القدر. لا يرتبط هذا فقط بالنظافة البيئية وجودة البضائع ، ولكن أيضًا يؤثر بشكل مباشر على صحة الجهاز التنفسي للمشغلين وكفاءة التشغيل للمعدات.
لذلك ، في مواجهة بيئات درجات الحرارة المنخفضة ، يجب أن نولي المزيد من الاهتمام للنقاط التالية:
الاستقرار الهيكلي لدرجات الحرارة المنخفضة لمادة المرشح ، سواء كان من السهل الكراك والتشوه ؛
قدرة مواد التصفية الوظيفية على الحفاظ على النشاط في درجات حرارة منخفضة ؛
ما إذا كانت كفاءة الترشيح الكلية لا تزال تلبي معايير التصميم في درجات حرارة منخفضة ؛
ما إذا كان هناك التحقق من اختبار المواد وتجربة التطبيق العملية مناسبة لسيناريوهات درجات الحرارة المنخفضة.
بصفتها الشركة المصنعة المحترفة لمواد تصفية الهواء ، تلتزم حماية البيئة في Lyusen بتوفير حلول منتجات مستقرة وموثوقة للعملاء في ظل ظروف مناخية مختلفة. لقد دعمنا حاليًا مشاريع تصدير متعددة في سيناريوهات خاصة مثل شمال أوروبا وآسيا الوسطى والهضاب والتخزين البارد. يغطي نظام منتجاتنا مواد التصفية الأولية والمتوسطة والعالية الكفاءة والمرشحات المهيكلة. نرحب العملاء بتخصيص اختياراتهم بناءً على متطلبات المشروع.
