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风机盘管空气净化器净化甲醛实验研究http://www.jiuliangmei.com/
信息来源:http://www.jiuliangmei.com/ 发布时间:2019/5/13 TAGS:$cvcvtt$

1 背景

随着我国社会经济的长足发展, 新建了大量酒店、商场、学校、写字楼等大型建筑, 这些大型建筑都采用中央空调技术营造舒适的人工环境[1]。中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成, 采用液体汽化制冷的原理为空气调节系统提供所需冷量, 用以抵消室内环境的冷负荷;制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。风机盘管是中央空调理想的末端产品, 由热交换器、水管、过滤器、风扇、接水盘、排气阀、支架等组成, 其工作原理是机组内不断的再循环所在房间的空气, 使空气通过冷水 (热水) 盘管后被冷却 (加热) , 以保持房间温度的恒定。为了节能, 酒店、写字楼等基本上形成了封闭式办公大楼。根据我国现行的暖通设计规范, 从建筑节能及设备条件出发, 提高能耗的效率, 建筑物的密封性增强, 引入的新风量比较低, 室内通风成为建筑物内部空气循环, 因此中央空调风机盘上滋生的细菌病毒和室内装修材料长期散发有害的污染物会使室内空气中污染形成累积效应, 引起室内空气质量下降甚至恶化, 对人体健康产生危害。

目前的空气净化器可分为过滤型、高压静电型、复合多功能型等多种形式, 但是过滤型滤料通常采用HEPA, 过滤阻力较大;高压静电型比较笨重且易产生臭氧形成二次污染;负离子型不能净化有机挥发性气体;复合多功能型如等离子体易产生中间污染物, 形成二次污染[2,3,4,5]

2 净化器结构及工作原理

WEIJIEJUEZHONGYANGKONGDIAOFENGJIPANGUANSHINEIKONGQIWURANWENTI, GAIYANJIUKAIFALEYIZHONGFENGJIPANGUANKONGQIJINGHUAQI, FENGJIPANGUANKONGQIJINGHUAQIANZHUANGZAIFENGJIYUPANGUANZHIJIAN, DUIFENGJIPANGUANREJIAOHUANKONGQIXIANJINXINGJINGHUAXIAODU, SHISHINEIKONGQIWENDUSHIDUBIANDESHUSHIYIRENDETONGSHITIGAOKONGQIDEJIEJINGDU。JINGHUAQISHIZAIFENGJIPANGUANDEJICHUSHANGJINXINGSHEJI, SHIQISHIYINGFENGJIPANGUANFENGJIYATOUYULIANGJIAOXIAO (JINGHUAQIZULISUNSHI≤50Pa) DETEDIAN。JINGHUAQISHEZHIZAIFENGJIPANDEFENGJIHEHUANREQIZHIJIAN, SHIFENGJIPANGUANFENGJICHUIDAOPANGUANZHIQIANXIANJINXINGKONGQIJINGHUA, JINGHUAHOUDEFENGZAIJINGPANGUANJINXINGLENGREJIAOHUANSHENGWEN (HUOJIANGWEN) , ZUIHOUYOUPANGUANCHUKOUSONGCHU。KONGQIJINGHUAQIYOUZHUJITIXIANWEIBU、ZIWAIDENG、HUOXINGTANXIANWEI、GUANGCHUMEIHEHUOXINGGAOMENGSUANJIAQIUDENGZUCHENG, TAJIANGGAOXIAOJINGDIANCHUCHEN、ZIWAISHAJUN、HUOXINGTANXIFU、GUANGCUIHUA、YANGHUAHAIYUANDENGJISHUJICHENGYITI。JINGHUAYUANLITUHEJIEGOUSHIYITUFENBIERUTU1HETU2SUOSHI。

图1 风机盘管空气净化装置原理

图1 风机盘管空气净化装置原理   下载原图

QIGONGZUOYUANLISHIDANGFENGJICHOUXIFANGJIANKONGQISHI, HUIFENGXIANJINGGUOJINGHUAQIZHONGDEZHUJITIXIANWEIBU, ZHUJITIXIANWEIBUNEIDIANHECHANSHENGDEJINGDIANZUOYONGXIA, KONGQIZHONGDEWEIXIFENCHEN (RUPM10、PM2.5) BEIZHUJIXIANWEIBUBUHUO, TONGSHIBUFENFUZAIZAIFENCHENDESHANGXIJUNBINGDUDENGYESUIZHIBEIBUHUO。JINGGUOCHUCHENHOUDEKONGQIJINRUHUOXINGTAN——GUANGCUIHUAMOKUAI, ZAIGUANGCUIHUADEZIWAIDENGZHAOSHEXIA, KONGQIBEISHAJUNXIAODU。KONGQIZHONGDEWURANWU (BEN、JIABEN、ERJIABENDENGBENXIWUJITVOCDENG) BEIHUOXINGTAN——GUANGCUIHUAMOKUAIZHONGDEHUOXINGTANXIFU。TONGSHI, GUANGCUIHUAJIKAISHIGUANGCUIHUAFENJIEKONGQIZHONGDEWURANWU, DUIHUOXINGTANXIANWEISHIXIANZAISHENG。JINGGUOHUOXINGTAN-GUANGCUIHUAJINGHUAHOUDEKONGQIJINRUHUOXINGGAOMENGSUANJIAQIUMOKUAI, HUOXINGGAOMENGSUANJIAQIUDUITAOYICHULAIDEWURANWU (JIAQUAN) JINXINGJINGHUA, JINGHUAHOUDEKONGQIYOUFENGJIPANGUANPAICHU。

3 净化甲醛实验研究

在室内空气模拟舱内进行甲醛净化实验研究, 模拟舱尺寸3m×2m×2m, 模拟舱框架为不锈钢, 天棚、地面和四周壁面玻璃, 模拟舱已建成10年, 因此模拟舱组成材料对实验结果不会产生影响。本研究以难以净化的甲醛气体作为研究对象, 根据《空气净化器》 (GB/T 18801-2008) 要求, 模拟舱内配制甲醛为1m g/m3作为检测净化器效率的初始浓度。本研究采用浓度为37%的甲醛分析纯 (密度1.08g/m L) 来制取甲醛气体。根据模拟舱的体积10 m3和欲配制甲醛气体的浓度1.0 m g/m3计算出所需甲醛溶液量30μl。将甲醛分析纯摇匀后用10μl微量注射器抽取, 每次10μl甲醛溶液, 抽三次共计30μl, 全部注入到装有50 m L水的烧杯中, 将烧杯置于水浴锅中加热, 开启舱内空调的循环风模式使舱内空气混合均匀, 控制水浴锅的加热时间使舱内甲醛气体平均浓度达1mg/m3, 开启加湿器, 使实验舱内空气相对湿度达50%~60%时, 开启净化器。

图2 风机盘空气净化器结构示意

图2 风机盘空气净化器结构示意   下载原图

图3 未加活性高锰酸钾球时甲醛净化曲线

图3 未加活性高锰酸钾球时甲醛净化曲线   下载原图

图4 净化器全部开启时甲醛净化曲线

图4 净化器全部开启时甲醛净化曲线   下载原图

甲醛气体浓度检测:GB/T 18883-20 02《室内空气质量标准》附录A室内空气监测技术中规定小于50 m2的房间应设1~3个点, 呈对角线或梅花式均匀分布, 采样点应避开通风口, 离墙壁距离应大于0.5m, 采样点的高度原则上与人的呼吸带高度相一致, 相对高度为0.5~1.5m之间。本实验将净化器置于模拟舱一个角落, 在模拟舱对角线中心距舱底1.2m高度位置设采样仪点, 采样仪器为甲醛在线监测仪, 监测仪采用英国原装电化学传感器, 分辨率:0.01ppm。

3.1 净化器未加活性高锰酸钾球

JINGHUAQIWEIJIAGAOMENGSUANJIAQIU, ZHIYOUGUOLVHEZIWAIDENG、HUOXINGTANGUANGCUIHUAJI。JINGHUAJIAQUANQUXIANRUTU3SUOSHI。

从图3可以看出在净化器的作用下, 随着时间增长舱内甲醛浓度逐渐降低, 呈指数曲线降低。经7.83 h (465 min) 后, 舱内甲醛浓度从1.01m g/m3降到0.1m g/m3。活性炭是非极性分子, 而甲醛是极性分子。根据同极相容, 异极相斥原理, 活性炭对甲醛吸附能力有限, 光催化分解效率比较缓慢, 净化近7.83 h才实现达标。

3.2 净化器加活性高锰酸钾球

JINGHUAQISUOYOUZUCHENGZHUJITIXIANWEIGUOLVHEZIWAIDENG、HUOXINGTANGUANGCUIHUAJIHEHUOXINGGAOMENGSUANJIAQIUDENGMOKUAIZHENGCHANGYUNXING, JINGHUAJIAQUANQUXIANRUTU4SUOSHI。

从图4可以看出在净化器的作用下, 随着时间增长舱内甲醛浓度逐渐降低, 几乎呈线性降低。经10 0 m i n后, 甲醛浓度从1.04mg/m3降到0.1mg/m3, 实现达标。

HUOXINGGAOMENGSUANJIAQIUYIYANGHUALVQIUWEIZAITI, BIAOMIANJINZIGAOMENGSUANJIA。YANGHUALVQIUBIAOMIANSHANGYOUHENDUOWEIXIAOKONGXI, JUYOUFEICHANGDADEBIBIAOMIANJI, DUIWURANWUJUYOUQIANGXIFUZUOYONG。GAOMENGSUANJIAJUYOUQIANGYANGHUAXING, TONGSHIJIAQUANJUYOUHAIYUANXING, HUOXINGYANGHUALVHAIJUYOUCUIHUAZUOYONG。JINGHUAQIKAIQIHOU, KONGQIZHONGJIAQUANZAITONGGUOHUOXINGGAOMENGSUANJIAQIUMOKUAISHI, JIAQUANBEIHUOXINGGAOMENGSUANJIAQIUXIFUBINGYUZHIFASHENGYANGHUAHAIYUANFANYING, CONGHUOXINGTANGUANGCUIHUATAOYICHULAIJIAQUANBEIHUOXINGSUANJIAQIUGAOXIAOJINGHUA。

4 结论

(1) 净化器具有较高的甲醛净化效率, 110 m i n舱内甲醛浓度从1.0 4m g/m3降到0.1mg/m3, 1h平均净化效率约50%, 满足《空气净化器环保认证规则》 (C QC51-448155 2011) 要求 (气态污染物净化效率≥25%) 。

(2) 未加活性高锰酸球, 在活性炭吸附和光催化剂的作用下, 经7.83h, 舱内甲醛浓度从舱内甲醛浓度从1.01m g/m3降到0.1mg/m3;在活性炭吸附和光催化及活性高锰酸钾球氧化作用下, 经110 min, 舱内甲醛浓度从1.04mg/m3降到0.1mg/m3

(3) CHANGGUIKONGQIJINGHUAQIJINKAOHUOXINGTANXIFUHEGUANGCUIHUAJINGHUAJIAQUAN, QIXIAOLVJIAODI。HUOXINGTANSHIFEIJIXINGFENZI, ERJIAQUANSHIJIXINGFENZI。GENJUTONGJIXIANGRONG, YIJIXIANGCHIYUANLI, CHANGGUIHUOXINGTANDUIVOCsBENXIWUDENGFEIJIXINGFENZIXIFULVGAO, DANDUIJIAQUANXIFUNENGLIYOUXIAN, GUANGCUIHUAFENJIEXIAOLVBIJIAOHUANMAN。

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