RU2464067C2 - Method of air cleaning from aerosols in enclosed spaces - Google Patents
Method of air cleaning from aerosols in enclosed spaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2464067C2 RU2464067C2 RU2010143392/12A RU2010143392A RU2464067C2 RU 2464067 C2 RU2464067 C2 RU 2464067C2 RU 2010143392/12 A RU2010143392/12 A RU 2010143392/12A RU 2010143392 A RU2010143392 A RU 2010143392A RU 2464067 C2 RU2464067 C2 RU 2464067C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dust
- air
- filter
- session
- particle size
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 title claims description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title abstract description 11
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 238000004887 air purification Methods 0.000 claims description 19
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 11
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 8
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 7
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 5
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 3
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 2
- 239000013566 allergen Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- 241001387976 Pera Species 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000007815 allergy Effects 0.000 description 1
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005421 electrostatic potential Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Ventilation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам очистки воздуха. Оно предназначено для использования в различных отраслях промышленности, в медицине, авиации, для кондиционирования воздушной среды жилых и промышленных зданий, замкнутых объектов. Предлагаемый способ может быть использован, например, для очистки воздуха в жилых помещениях.The invention relates to methods for air purification. It is intended for use in various industries, in medicine, aviation, for air conditioning of residential and industrial buildings, closed facilities. The proposed method can be used, for example, for air purification in residential premises.
Основные направления совершенствования средств очистки воздуха в помещениях связаны с исключением использования расходуемых материалов в процессе очистки воздуха; снижением энергопотребления в процессе очистки воздуха в помещении и повышением качества очистки воздуха.The main directions for improving indoor air purification facilities are related to the exclusion of the use of consumables in the process of air purification; reducing energy consumption in the process of indoor air purification and improving the quality of air purification.
Крупная пыль (размер частиц более 4 мкм) задерживается известными средствами очистки (тканевыми мешками, циклонами, контейнерами и т.д.). Указанные средства обеспечивают очистку воздуха до уровня 90-95%. Крупная пыль оседает при этом в специально предназначенном контейнере (пылесборнике) с последующим сбросом ее в мусоросборник после окончания сеанса очистки. Фильтры более тонкой очистки, установленные на выходе воздушного потока, предназначены для задержки мелкодисперсной пыли с размерами частиц менее 4 мкм, аллергенов и микроорганизмов, в том числе вирусов. Необходимо отметить, что именно эта часть пыли наиболее вредна для человека. Для людей, страдающих аллергией или астмой, очистка воздуха необходима не ниже класса НЕРА Н 12 (задержка пыли не менее 99,5%). Но такие фильтры работают в накопительном режиме.Coarse dust (particle size greater than 4 microns) is retained by known cleaning agents (cloth bags, cyclones, containers, etc.). These tools provide air purification to a level of 90-95%. Coarse dust settles in this case in a specially designed container (dust collector) with its subsequent dumping into the garbage container after the end of the cleaning session. Fine filters installed at the outlet of the air stream are designed to delay fine dust with particle sizes less than 4 microns, allergens and microorganisms, including viruses. It should be noted that it is this part of the dust that is most harmful to humans. For people with allergies or asthma, air purification is required not lower than the class HEPA N 12 (dust retention of at least 99.5%). But such filters work in cumulative mode.
Известны средства очистки воздуха, основанные на барботаже потока воздуха через слой воды (аквафильтры). Например, патент RU 2321329, A47L 9/10, 2008, патент RU 2249425, A47L 9/10, 2005, патент RU 2286710, A47L 7/00, 2006. Однако эффективность очистки воздуха аквафильтрами в значительной степени определяется химической и физической природой улавливаемых частиц, а именно их способностью к смачиванию. В большинстве случаев высокодисперсная пыль плохо смачивается за время контакта потока с водой. В результате очень часто наблюдается проскок этой пыли в очищаемую атмосферу.Known means of air purification based on the sparging of the air flow through a layer of water (aquafilters). For example, patent RU 2321329, A47L 9/10, 2008, patent RU 2249425, A47L 9/10, 2005, patent RU 2286710, A47L 7/00, 2006. However, the efficiency of air purification with water filters is largely determined by the chemical and physical nature of the captured particles , namely their ability to wet. In most cases, fine dust is poorly wetted during the contact of the stream with water. As a result, very often there is a slip of this dust into the atmosphere to be cleaned.
Известны способы тонкой очистки воздуха на заключительной стадии очистки с помощью электростатических микрофильтров и фильтр-материалов класса НЕРА (High Efficiency Particutate Air - высокоэффективная задержка частиц), а также фильтров S-класса. Фильтром S-класса может называться любой фильтр, обеспечивающий эффективность фильтрации 99.97% и более (задержка частиц размером более 0.3 мкм). Эти фильтры отличаются друг от друга эффективностью задержки частиц и сроком службы.Known methods for fine purification of air at the final stage of purification using electrostatic microfilters and filter materials class HEPA (High Efficiency Particutate Air - high-efficiency particle retention), as well as S-class filters. An S-class filter can be any filter that provides a filtration efficiency of 99.97% or more (particle delay larger than 0.3 microns). These filters are distinguished from each other by particle retention efficiency and service life.
Электростатические микрофильтры изготавливаются из наэлектризованной микроволокнистой целлюлозы или пропилена (патент RU 2334449, A47L 9/10, 2008). Они бывают одноразовыми или многоразовыми и отличаются друг от друга эффективностью работы, сроком службы, наличием или отсутствием каркаса и уплотнителей. Электростатические микрофильтры рекомендуется заменять через каждые 5 бумажных пылесборников. Эффективность очистки воздуха с помощью таких фильтров составляет от 80 до 99.9% (задержка частиц с размером более 0.3 мкм). Но они, как правило, сложны и требуют последующей дополнительной доочистки.Electrostatic microfilters are made of electrified microfiber cellulose or propylene (patent RU 2334449, A47L 9/10, 2008). They are disposable or reusable and differ from each other in work efficiency, service life, presence or absence of a frame and gaskets. Electrostatic microfilters are recommended to be replaced every 5 paper dust collectors. The efficiency of air purification using such filters ranges from 80 to 99.9% (particle delay with a size of more than 0.3 microns). But they are usually complex and require subsequent additional post-treatment.
Известны способы тонкой очистки воздуха на конечной стадии очистки с помощью волоконных объемных фильтров 3-класса и НЕРА-фильтров, которые обеспечивают высокую эффективность задержки мельчайших частиц и аллергенов (см. патент RU 22571129, A47L 9/12, 2002; патент RU 2257831, A47L 9/10, 2003; патент RU 2200615, B01D 39/16, 2001).Known methods for fine purification of air at the final stage of purification using 3-class fiber volumetric filters and HEPA filters that provide high delay efficiency of the smallest particles and allergens (see patent RU 22571129, A47L 9/12, 2002; patent RU 2257831, A47L 9/10, 2003; patent RU 2200615, B01D 39/16, 2001).
В качестве прототипа предлагаемого изобретения выбран способ, предложенный в патенте RU 22571129, A47L 9/12, 2002 г. Первоначально запыленный воздух пропускают через циклон и очищают его от грубой пыли. Затем воздух пропускают через фильтр тонкой очистки (НЕРА-фильтр). Теоретический срок службы таких фильтров около 50 часов работы, если фильтр может промываться водой. Кроме того, НЕРА-фильтры достаточно компактны.As a prototype of the invention, the method proposed in the patent RU 22571129, A47L 9/12, 2002 is selected. Initially, dusty air is passed through a cyclone and it is cleaned of coarse dust. Then air is passed through a fine filter (HEPA filter). The theoretical life of such filters is about 50 hours of operation, if the filter can be washed with water. In addition, HEPA filters are quite compact.
НЕРА-фильтры могут быть моющимися и просто сменными. При загрязнении моющегося фильтра его можно промыть, просушить и поставить обратно. Но, важно отметить, они всегда работают в режиме накопления. Недостатком такого НЕРА-фильтра является невозможность его полной регенерации (полного восстановления) и постепенное необратимое накопление пыли в объеме фильтра. Любые НЕРА-фильтры постепенно необратимо засоряются, и их необходимо периодически сменять (расходуемый материал).HEPA filters can be washable and simply replaceable. If the washable filter is dirty, it can be washed, dried and put back. But, it is important to note that they always work in accumulation mode. The disadvantage of this HEPA filter is the impossibility of its complete regeneration (full recovery) and the gradual irreversible accumulation of dust in the filter volume. Any HEPA filters are gradually clogged irreversibly and must be replaced periodically (consumable).
Засоренные НЕРА-фильтры создают высокое сопротивление воздушному потоку и, следовательно, повышают энергопотребление. Необходимо еще отметить, что сменные НЕРА-фильтры отличаются высокой стоимостью.Clogged HEPA filters create high airflow resistance and therefore increase energy consumption. It should also be noted that replaceable HEPA filters are of high cost.
Есть еще один важный недостаток таких фильтров, о котором обычно умалчивают. Это возможность накопления токсичных веществ (в том числе радиоактивных) или образования среды для разведения микроорганизмов (бактерий, вирусов) в объеме НЕРА-фильтра. При хранении возможно перераспределение указанных веществ в объеме фильтра с последующим частичным выбросом их обратно в очищаемую среду.There is another important drawback of such filters, which are usually silent. This is the possibility of the accumulation of toxic substances (including radioactive ones) or the formation of an environment for the cultivation of microorganisms (bacteria, viruses) in the volume of the HEPA filter. During storage, it is possible to redistribute these substances in the filter volume with subsequent partial release of them back into the medium to be cleaned.
Это основные недостатки фильтрующих средств, включающих НЕРА-фильтры.These are the main disadvantages of filter media, including HEPA filters.
Задачами изобретения является:The objectives of the invention is:
- устранение необходимости использования расходуемых материалов в процессе очистки воздуха;- eliminating the need to use consumables in the process of air purification;
- исключение возможности накопления токсичных веществ и микроорганизмов в объеме фильтра;- elimination of the possibility of accumulation of toxic substances and microorganisms in the filter volume;
- снижение сопротивления (энергопотребления) в процессе очистки воздуха в помещении.- reduction of resistance (power consumption) in the process of purifying indoor air.
Перечисленные задачи разрешаются способом очистки воздуха от аэрозолей в закрытых помещениях, заключающимся в том, что воздух помещения предварительно очищают от крупной пыли с размером частиц более 4 мкм известными способами, и отличающийся тем, что затем воздух пропускают через фторопластовую мембрану с линейной скоростью не более 4 см/сек, в течение единовременного сеанса работы продолжительностью не более 1,5 часа, и по окончании сеанса работы производят переключение потока фильтруемого воздуха на кратковременный сброс накопленной за сеанс мелкой пыли с размером частиц менее 4 мкм и накопленную за сеанс мелкую пыль сбрасывают в течение 3-10 сек в атмосферу внешней среды.The above problems are solved by the method of air purification from aerosols in enclosed spaces, namely, that the air of the room is preliminarily cleaned of coarse dust with a particle size of more than 4 microns by known methods, and characterized in that the air is then passed through a fluoroplastic membrane with a linear velocity of not more than 4 cm / sec, during a one-time work session lasting no more than 1.5 hours, and at the end of the work session, the filtered air flow is switched to a short-term discharge of accumulated a session of fine dust with a particle size less than 4 microns and retained for a session fine dust shed for 3-10 sec in the atmosphere of the external environment.
Первой особенностью способа (первый отличительный признак) является то, что после прохождения воздуха через циклоны и отделения крупной пыли он поступает на мембранный фторопластовый фильтр, выбранный в качестве НЕРА-фильтра. Отличительной особенностью фторопластового фильтра как материала являются его отличные антиадгезионные свойства, малый коэффициент трения его поверхности с другими материалами, высокая химическая инертность и высокая гидрофобность. Использование фторопласта в качестве фильтрующего материала, таким образом, фактически исключает возможность налипания пыли к поверхности материала.The first feature of the method (the first distinguishing feature) is that after air passes through the cyclones and separates coarse dust, it enters the fluoroplastic membrane filter selected as the HEPA filter. A distinctive feature of the fluoroplastic filter as a material is its excellent release properties, a low coefficient of friction of its surface with other materials, high chemical inertness and high hydrophobicity. The use of fluoroplastic as a filter material, thus, virtually eliminates the possibility of adhesion of dust to the surface of the material.
Второй особенностью способа (второй отличительный признак) является то, что линейная скорость потока воздуха через фильтрующий материал составляет не более 4 см/с. В предлагаемом способе скорость потока воздуха через фильтр в 10-20 раз меньше, чем через обычный НЕРА-фильтр. Это также снижает возможность налипания пыли на поверхность фильтра. Кроме того, пыль остается на поверхности фильтра, не проникая при этом в его объем, как это происходит со сменными НЕРА-фильтрами. Аэрозольные частицы (до 0,01 мкм) задерживаются на поверхности такого фильтра не только и не столько за счет малого размера отверстий в фильтре, сколько за счет электростатического потенциала, появляющегося вследствие трения воздуха при прохождении через мембрану. При этом фильтрующая поверхность фторопластового фильтра должна быть значительно больше (примерно на порядок) по сравнению с общей поверхностью НЕРА-фильтра.The second feature of the method (the second distinguishing feature) is that the linear velocity of air flow through the filter material is not more than 4 cm / s. In the proposed method, the air flow through the filter is 10-20 times less than through a conventional HEPA filter. It also reduces the possibility of dust adhering to the filter surface. In addition, the dust remains on the surface of the filter, while not penetrating into its volume, as is the case with replaceable HEPA filters. Aerosol particles (up to 0.01 μm) are retained on the surface of such a filter not only and not so much due to the small size of the holes in the filter, but rather due to the electrostatic potential that appears due to air friction when passing through the membrane. In this case, the filtering surface of the fluoroplastic filter should be significantly larger (about an order of magnitude) compared with the total surface of the HEPA filter.
Таким образом, в отличие от обычного НЕРА-фильтра на фторопластовом материале происходит не поглощение пыли, а скорее ее отторжение. Перечисленные особенности предлагаемого способа очистки (выбор фторопласта и выбор малой линейной скорости потока) обеспечивают предельную обратимость процесса фильтрация - регенерация на конечной стадии.Thus, in contrast to the usual HEPA filter, the fluoroplastic material does not absorb dust, but rather rejects it. The listed features of the proposed cleaning method (the choice of fluoroplastic and the choice of a low linear flow rate) provide the ultimate reversibility of the filtration - regeneration process at the final stage.
Третьей особенностью способа (третий отличительный признак) является то, что сконцентрированная за сеанс работы фильтра высокодисперсная пыль (примерно 1% всей массы пыли) воздуха выводится в атмосферу внешней среды. По окончании сеанса (примерно в течение 1 час) работы производится переключение потока фильтруемого воздуха на кратковременный (5-10 сек) сброс накопленной за сеанс мелкой пыли с размером частиц менее 4 мкм в атмосферу внешней среды (за пределы очищаемого помещения). Поток воздуха при этом может быть обратным или направлен параллельно поверхности фильтрующего материала. При этом электростатическое напряжение на поверхности фильтра (трение воздуха с материалом фильтра фактически прекращается) падает в течение 3-8 сек. Накопленная за сеанс мелкая пыль сбрасывается в атмосферу внешней среды в течение 3-10 сек, а крупная пыль остается в мусорном контейнере (99% всей массы пыли).The third feature of the method (the third distinguishing feature) is that finely dispersed dust (about 1% of the total mass of dust) of air concentrated during the filtering session is discharged into the atmosphere. At the end of the session (approximately 1 hour), the filtered air stream is switched to a short-term (5-10 sec) discharge of fine dust accumulated during the session with a particle size of less than 4 microns into the atmosphere (outside the cleaned room). The air flow in this case can be reverse or directed parallel to the surface of the filter material. In this case, the electrostatic voltage on the surface of the filter (air friction with the filter material actually stops) drops within 3-8 seconds. Fine dust accumulated during the session is discharged into the atmosphere for 3-10 seconds, and large dust remains in the garbage container (99% of the total mass of dust).
Таким образом, на заключительной стадии очистки на фильтр попадает крайне малая часть пыли (не более 1%). Фактически - это невидимая невооруженным глазом часть пыли, хотя и наиболее опасная для здоровья. Как правило, концентрация сбрасываемой пыли не превышает фоновой концентрации внешней среды. И, наконец, микроорганизмы сбрасываемой пыли, порожденные специфической средой замкнутого помещения, при сбросе в чужеродную внешнюю среду погибают.Thus, at the final stage of cleaning, an extremely small fraction of dust (not more than 1%) falls on the filter. In fact, this is a part of the dust invisible to the naked eye, although it is the most hazardous to health. As a rule, the concentration of discharged dust does not exceed the background concentration of the external environment. And finally, the microorganisms of the dust discharged by the specific environment of the enclosed space die when discharged into a foreign environment.
Накопление высокодисперсной пыли незначительной по массе и объему, по крайней мере, в течение 1-1,5 часов не приводит к существенному повышению сопротивления фторопластового фильтра (примерно 1-2 кПа).The accumulation of fine dust insignificant in mass and volume, at least for 1-1.5 hours, does not lead to a significant increase in the resistance of the fluoroplastic filter (about 1-2 kPa).
Отличительными признаками способа является то, что в качестве НЕРА-материала выбрана фторопластовая мембрана, через которую пропускается мелкая пыль со скоростью 1-4 см/с и сконцентрированная высокодисперсная пыль воздуха выводится в атмосферу внешней среды.Distinctive features of the method is that a fluoroplastic membrane is selected as the HEPA material, through which fine dust is passed at a speed of 1-4 cm / s and concentrated fine air dust is discharged into the atmosphere.
В совокупности перечисленных выше отличительных признаков выражается сущность изобретения. Исключение любого из указанных признаков не позволяет разрешить поставленные выше задачи, то есть достичь требуемого технического результата.In the totality of the above distinguishing features, the essence of the invention is expressed. The exclusion of any of these signs does not allow to solve the above tasks, that is, to achieve the desired technical result.
Таким образом, очищенный фильтр не накапливает никакой пыли, не повышает сопротивления потоку воздуха и становится полностью готовым к следующему сеансу работы. Расходуемые материалы исключаются из обращения полностью.Thus, the cleaned filter does not accumulate any dust, does not increase resistance to air flow and becomes fully prepared for the next session. Consumables are excluded from circulation completely.
Сброс 1% высокодисперсной пыли наиболее целесообразен непосредственно в атмосферу внешней среды сдувом, но, если это невозможно, сконцентрированную пыль можно посадить на разовый, дешевый фильтр-материал с последующим смывом пыли. Операция непосредственного сброса пыли занимает примерно 5-10 сек. Это связано с отсутствием какого-либо налипания пыли к фильтрующему материалу, возможности простой регенерации фильтра. Время работы фильтра в стадии фильтрации несопоставимо больше времени его регенерации.The discharge of 1% fine dust is most expedient directly into the atmosphere by blowing, but if this is not possible, concentrated dust can be planted on a one-time, cheap filter material, followed by washing off the dust. The direct dust discharge operation takes about 5-10 seconds. This is due to the absence of any adherence of dust to the filter material, the possibility of simple regeneration of the filter. The filter operating time in the filtration stage is incomparably longer than its regeneration time.
Предложенный способ в общем виде осуществляют следующим образом. Первоначально запыленный воздух пропускают через средства отделения грубой пыли (с размером частиц более 4 мкм), например, через батарею циклонов малого диаметра. Грубую пыль переводят в пылесборник, если очистка идет внутри помещения, или сбрасывают обратно во внешнюю среду, если воздух забирается из внешней атмосферы в помещение (например, при очистке внешнего воздуха, загрязненного отравляющими или радиоактивными веществами). Затем очищенный от крупной пыли воздух пропускается через фторопластовую мембрану с линейной скоростью 1-4 см/сек, в течение сеанса работы продолжительностью не более 1,5 часа, и по окончании сеанса работы переключают поток фильтруемого воздуха на кратковременный сброс накопленной за сеанс мелкой пыли (с размером частиц менее 4 мкм), и накопленная за сеанс мелкая пыль сбрасывается в течение 5-10 сек в атмосферу внешней среды.The proposed method in General is as follows. Initially, dusty air is passed through coarse dust separation means (with a particle size of more than 4 microns), for example, through a small diameter cyclone battery. Coarse dust is transferred to a dust collector if cleaning is carried out indoors, or discharged back into the external environment if air is taken from the external atmosphere into the room (for example, when cleaning external air contaminated with toxic or radioactive substances). Then, the air purified from coarse dust is passed through a fluoroplastic membrane with a linear speed of 1-4 cm / s, during a work session lasting no more than 1.5 hours, and at the end of the work session, the filtered air flow is switched to short-term discharge of fine dust accumulated during the session ( with a particle size of less than 4 microns), and the fine dust accumulated during the session is discharged within 5-10 seconds into the atmosphere of the environment.
Предложенный выше способ очистки воздуха опробован на макетных образцах фильтрующих систем. После прохождения воздуха через батарею (пять) циклонов малого диаметра (25 мм) воздух поступал на мембранный фторопластовый фильтрующий элемент. Через гидрофобную фторопластовую (Ф42Л) мембрану марки МФФК-3 (ТУ-6-55-221-1413-01) в один слой пропускался поток воздуха со скоростью 4 см/с. Размер пор мембраны 0,65 мкм. Задерживающая способность по аэрозольным частицам размером 0,3 мкм при скорости 1 см/с не менее 99,00%. Указанная эффективность задержки частиц соответствует примерно классу ПЕРА НИ. В опытах использовались фторопластовые мембраны марки МФФК изготовления ООО НПП «Владипор». В качестве модельной пыли использовалась белая сажа БС-120 (ГОСТ 18307-78). Средний размер частиц белой сажи марки БС-120 составляет 19-27 нм. Воздух «барботировался» через слой просушенной белой сажи. Концентрация подаваемой пыли - 10 г/м3.The air purification method proposed above has been tested on prototype filter systems. After air passed through the battery (five) of small diameter cyclones (25 mm), air entered the fluoroplastic membrane filter element. Through the hydrophobic fluoroplastic (F42L) membrane of the MFK-3 brand (TU-6-55-221-1413-01), a stream of air was passed into one layer at a speed of 4 cm / s. The pore size of the membrane is 0.65 microns. The holding capacity for aerosol particles of 0.3 microns in size at a speed of 1 cm / s is at least 99.00%. The indicated particle delay efficiency corresponds approximately to the class of PER NI. In the experiments we used fluoroplastic membranes of the MFFK brand manufactured by NPP Vladipor LLC. BS-120 white soot (GOST 18307-78) was used as model dust. The average particle size of the soot BS-120 brand is 19-27 nm. Air was "sparged" through a layer of dried white soot. The concentration of supplied dust is 10 g / m 3 .
Для сравнения в качестве материала типа НЕРА использовалась бумага фильтровальная гидрофобная типа БФБ-Г (ТУ 13-00281097-34-95). Продолжительность рабочего цикла составляла 45 мин. Регенерация фильтрующей поверхности производилась обратной продувкой в течение 10 сек после каждого цикла. Результаты опытов представлены в таблице.For comparison, filter paper hydrophobic type BFB-G (TU 13-00281097-34-95) was used as a HEPA type material. The duration of the working cycle was 45 minutes The regeneration of the filter surface was carried out by reverse purging for 10 seconds after each cycle. The results of the experiments are presented in the table.
Как видно из сравнительных данных таблицы, устраняется необходимость использования расходуемых материалов в процессе очистки воздуха, снижается сопротивление (энергопотребление) в процессе очистки воздуха в помещении и, наконец, исключается возможность накопления токсичных веществ и микроорганизмов в объеме НЕРА-фильтра. Последнее обстоятельство придает данному способу новое важное качество.As can be seen from the comparative data in the table, the need to use consumables in the air purification process is eliminated, the resistance (energy consumption) in the process of air purification in the room is reduced, and finally, the possibility of accumulation of toxic substances and microorganisms in the HEPA filter is eliminated. The latter circumstance gives this method a new important quality.
Компактность средств очистки воздуха, работающих по данному способу, фактически не снижается, так как габариты фильтрующих систем в целом определяются средствами грубой очистки (набором циклонов). Чтобы обеспечить компактность, фильтр выполнен гофрированным (рифленым).The compactness of the air purification devices operating by this method does not actually decrease, since the dimensions of the filtering systems as a whole are determined by means of rough cleaning (a set of cyclones). To ensure compactness, the filter is corrugated (corrugated).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010143392/12A RU2464067C2 (en) | 2010-10-22 | 2010-10-22 | Method of air cleaning from aerosols in enclosed spaces |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010143392/12A RU2464067C2 (en) | 2010-10-22 | 2010-10-22 | Method of air cleaning from aerosols in enclosed spaces |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010143392A RU2010143392A (en) | 2012-04-27 |
RU2464067C2 true RU2464067C2 (en) | 2012-10-20 |
Family
ID=46297209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010143392/12A RU2464067C2 (en) | 2010-10-22 | 2010-10-22 | Method of air cleaning from aerosols in enclosed spaces |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2464067C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU201217U1 (en) * | 2020-06-25 | 2020-12-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет-МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева) | Gas filter |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2224579C1 (en) * | 2002-07-12 | 2004-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Тамбовский научно-исследовательский химический институт" | Method of filtration of air and device for its realization |
RU2274485C2 (en) * | 2004-07-06 | 2006-04-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Тамбовский научно-исследовательский химический институт" (ФГУП "ТамбовНИХИ") | Method of cleaning air to remove carbon monoxide and filter module for removing carbon monoxide from air |
-
2010
- 2010-10-22 RU RU2010143392/12A patent/RU2464067C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2224579C1 (en) * | 2002-07-12 | 2004-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Тамбовский научно-исследовательский химический институт" | Method of filtration of air and device for its realization |
RU2274485C2 (en) * | 2004-07-06 | 2006-04-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Тамбовский научно-исследовательский химический институт" (ФГУП "ТамбовНИХИ") | Method of cleaning air to remove carbon monoxide and filter module for removing carbon monoxide from air |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
EP 1155729 A1 (PALL CORP), 21.11.2001. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU201217U1 (en) * | 2020-06-25 | 2020-12-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет-МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева) | Gas filter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010143392A (en) | 2012-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10322363B2 (en) | Filter media construction | |
JP7591013B2 (en) | Filter media, elements, and methods | |
RU2390367C2 (en) | Filter of turbine air intake | |
US7501003B2 (en) | Composite filter media | |
JP5547062B2 (en) | Method for forming a laminate of nanoweb and substrate and filter using the laminate | |
US20070175192A1 (en) | Pleated hybrid air filter | |
JP2011516261A5 (en) | ||
CN109200750A (en) | Air purifier and strainer switching method | |
CN105817092A (en) | Hollow fiber membrane type air purifier | |
Sikka et al. | A critical review on cleanroom filtration | |
KR20200024993A (en) | Window multy filter | |
AU2005328687B2 (en) | Composite filter media | |
CN206935022U (en) | A kind of VMC indoor air-purification device | |
KR102111867B1 (en) | The air clean machine | |
RU2464067C2 (en) | Method of air cleaning from aerosols in enclosed spaces | |
KR101771462B1 (en) | Filtering apparatus | |
CN109865357A (en) | Clarifier axis volume circulation filter element device and air purifier | |
JP3164159B2 (en) | Electret air filter for removing sea salt particles | |
KR101825900B1 (en) | Cleaning device having the function of fine dust collection and sterilization | |
Mukhopadhyay | Composite nonwovens in filters: theory | |
CN106166423B (en) | Multi-phase purifying efficient air filter containing cilia and preparation method thereof | |
CN206424693U (en) | Multistorey strainer mesh and filter | |
JP2013111572A (en) | Filter medium for gas removal | |
JP2000317231A (en) | Air purifier | |
CN206980389U (en) | A kind of Intelligent indoor air purifier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161023 |