Способ очистки воздуха от пыли

Разбираемся с воздухоочистителями для дома

На рынке существует большое количество моделей воздухоочистителей с ценниками от 500 до 60 000 рублей, поэтому мы решили разложить все по полочкам: начиная с их устройства и заканчивая типами фильтров, которыми они могут комплектоваться.

Споры плесени «пойманные» HEPA-фильтром (иллюстрация научного фотографа Стефана Диллера)

Жителям мегаполисов, где автотранспорт и промышленность определяют «экологию», про необходимость очистки воздуха можно и не говорить. Есть и ряд исследований, говорящих о роли мелкодисперсных частиц в развитии дегенеративных нарушений головного мозга, включая болезни Альцгеймера и Паркинсона. По данным MIT, из-за загрязнений воздуха в США ежегодно погибает около 200 тысяч человек. Особняком стоят различные заболевания, связанные с сезонной аллергией, аллергией на пыль (точнее, на пылевого клеща) и на плесень. Для решения этих проблем и нужны очистители воздуха. Однако «не все йогурты одинаково полезны». Давайте начнем с типов фильтров.

Фильтры бывают нескольких видов:

• механические (фильтр грубой очистки) — для улавливания крупных частиц;
• абсорбционные (угольные) — для улавливания запахов и токсинов;
• электростатические (ионизирующие воздух и притягивающий к себе загрязнение);
• HEPA (для улавливания даже самых мельчайших частиц, в т.ч. аллергенов);
• фотокаталитические (ультрафиолетовые), призванные обеззараживать воздух, а также окислять вредные соединения до углекислого газа и воды.

Базовый вариант

Самым простым способом очистки является прогон воздуха через фильтр грубой очистки и угольный фильтр. Благодаря такой схеме удается избавиться от неприятных запахов и удалить из воздуха относительно большие частички загрязнений вроде пуха или шерсти животных. Стоят такие модели недорого, но и особого эффекта от них нет — ведь все бактерии, аллергены и мелкие частицы по прежнему остаются неотфильтрованными.

В ряде случаев к такому очистителю добавляют ультрафиолетовую лампу, которая работает по принципу кварцевания, т.е. обеззараживает проходящий через нее воздух. Но, увы, это решение также является компромиссным, поскольку большой поток воздуха не может быть эффективно «обработан» ультрафиолетом за то короткое время, пока он проходит через камеру с излучателем.

Электростатические очистители

В этих устройствах принцип очистки немного усложняется: воздух прогоняется через электростатическую камеру очистителя, где загрязненные частицы ионизируются и притягиваются к пластинам, обладающим противоположным зарядом.

Электростатический очиститель Maxwell MW-3603 PR. Производительность: 20 м3/час

Технология является относительно недорогой и не требует использования каких-то заменяемых фильтров. К сожалению, такие очистители не могут похвастаться высокой производительностью — в противном случае за счет объема озона, образующегося на пластинах, его концентрация в воздухе превысит допустимый уровень.

Согласитесь, было бы странно бороться с одним загрязнением, активно насыщая воздух другим. Поэтому данный вариант подойдет для очистки небольшой комнаты, не подверженной сильному загрязнению.

HEPA: фильтруем тщательнее

Из атомной промышленности к нам пришла технология под названием HEPA. Вопреки распространенному мнению HEPA не является торговой маркой или конкретным производителем, а всего лишь аббревиатурой от слов High Efficiency Particulate Arrestance (англ: высокоэффективное удержание частиц).

HEPA-фильтры изготавливаются из материала, сложенного гармошкой, волокна которого переплетены особенным образом. Загрязнение улавливается тремя способами:

• Инерция: частицы диаметром более одного микрона попадают в фильтр вместе с потоком воздуха и не могут обогнуть препятствие. В результате инерционного движения они застревают в фильтре.
• Диффузия: легкие и мелкие частицы (диаметром меньше 0,1 мкм) из-за своего хаотичного движения оседают на волокнах фильтра, тогда как остальной поток воздуха обтекает препятствие и не может их подхватить.
• Зацепление: частицы, слишком крупные для диффузии и слишком мелкие для инерции летят с основным потоком. Однако часть их них все равно цепляется за волокна ткани и остается. За зацепившиеся цепляются новые частицы и так далее. К слову, за счет «зацепления» фильтр может долгое время не терять эффективности, т.к. уже «пойманные» частицы помогают поймать новое загрязнение.

Иллюстрация из Википедии

Стандарт HEPA, в самом широком его понимании, насчитывает несколько классов фильтрации. Самый распространенный (и самый дешевый) из них — Е10, и он подразумевает эффективность улавливания частиц всего лишь 85% (по сути только инерция). Затем идет E11 (эффективность 95%) и Е12 (99,5%). На самом деле, фильтры группы с E10 по E12 правильнее называть не HEPA, а EPA, однако стандарты разных стран позволяют производителям проворачивать такой фокус с названиями. Тем не менее, фильтры начиная с E12 уже можно рекомендовать к покупке, т.к. их эффективность уже на достаточной высоте.

Следующий класс H13 уже является честным HEPA и предполагает улавливание 99,95% загрязнения. То есть «ловится» практически все. Поэтому в качественных очистителях воздуха стоят именно такие фильтры.

Воздухоочиститель Bork A501. Одни из самых доступных очистителей с фильтром Hepa H13

Дальнейшее увеличение класса не имеет смысла в бытовых условиях, потому как класс Н14 предполагает эффективность в 99,995%, а следующая группа ULPA, стартующая с класса U15 — эффективность в 99,9995%.

Без сменных фильтров

Как бы эффективно не работал HEPA-фильтр, его надо менять так часто, как это указывает производитель. Как правило — не реже раз в год. Кроме того, HEPA-фильтры в основной своей массе одноразовые и их нельзя просто помыть водой. Учитывая, что стоят они недешево, можно попробовать сэкономить и заодно решить проблему с увлажнением воздуха. Поможет в этом такой класс устройств как «мойки воздуха».

Очистка в этом случае происходит за счет прохождения воздушного потока через смоченные водой диски или облако мелких капель, в результате чего воздух насыщается влагой и отдает крупные частицы загрязнения. Увы, степень очистки таким водяным фильтром не очень высокая (на уровне HEPA E10, не больше), тем не менее, если вам необходим в первую очередь именно увлажнитель, такое решение будет оправдано.

Фотокаталитические

Несколько лет назад возникло перспективное направление так называемых фотокаталитических очистителей. В теории все было достаточно радужно — воздух через фильтр грубой очистки попадает в блок с фотокатализатором (оксидом титана), где под воздействием ультрафиолетового излучения вредные частицы окисляются и разлагаются.

Считается, что такой фильтр очень хорошо борется с пыльцой, спорами плесени, газообразными загрязнениями, бактериями, вирусами и тому подобным. Более того, эффективность такого очистителя никак не зависит от степени загрязнения фильтра, т.к. грязь там не накапливается.

Однако в данный момент эффективность такого вида очищения также стоит под вопросом, поскольку фотокатализ идет только на внешней поверхности фильтра, и для значимого эффекта очистки воздуха необходима площадь в несколько квадратных метров при интенсивности ультрафиолетового излучения не менее 20 Вт/м 2 . Эти условия не выполняются ни в одном из выпускаемых на сегодня фотокаталитических воздухоочистителей.

Признается ли данная технология эффективной и будет ли она модернизирована — покажет время.

Одним из важных показателей работы любого воздухоочистителя является скорость очистки воздуха в помещении (CADR), которая определяется произведением коэффициента фильтрации на объем пропущенного через фильтры воздуха. Обычно этот показатель указывается для нескольких типов загрязнений и сопровождается сертификатами от различных исследовательских центров и ассоциаций.

Поскольку мы живем не в герметично закрытых, а в вентилируемых помещениях, хороший аппарат должен успеть очистить воздух прежде, чем мы его вдохнем. Поэтому принято считать, что очиститель в течение часа должен прогнать через свои фильтры весь объем воздуха в помещении примерно 2-3 раза. Соответственно, рекомендуемый показатель CADR для комнаты 20 м2 и потолками 2,7 м должен быть не ниже 100 м3/час.

Интересные модели

Выбор очистителей на рынке весьма широк, и мы хотели бы порекомендовать вам парочку любопытных моделей. Одна из них — Dyson HP00 Pure Hot + Cool.

Примечателен он безвентиляторной конструкцией и наличием подогрева воздуха, а также магнитным пультом, который крепится к железной поверхности очистителя.

Среди минусов можно отметить, что производителем не раскрывается показатель скорости очистки — CADR. И судя по отзывам пользователей, производительность устройства не такая высокая, как у специализированных очистителей. С другой стороны, это единственный очиститель, работающий еще и как нагреватель. Также многих может смутить высокая цена — около 35 тыс. руб. Но тут уже каждый решает сам.

Еще одна интересная модель — очиститель-обеззараживатель воздуха Tion Clever. Ее нет в нашем ассортименте, но она широко распространена на рынке.

Отечественная компания Tion более известна как производитель приточной домашней вентиляции. Тем не менее, в ее ассортименте есть и классическая климатическая техника. Тот же Clever примечателен в первую очередь тем, что в нем объединено большинство технологий очистки. Правда, цена тоже соответствующая — 30 тыс. руб.

Выводы

Если бюджет ограничен, можно остановиться на простой модели с электростатическим фильтром. При этом важно понимать, что такой очиститель будет иметь низкую производительность, но для улавливания крупной пыли его будет вполне достаточно.

Самые эффективные очистители воздуха оснащены HEPA-фильтрами класса не ниже H13. При этом сами фильтры являются расходниками и стоят недешево.

Если вам нужна система увлажнения воздуха, то существуют комбинированные «мойки воздуха», работающие и как очиститель, и как увлажнитель. Увы, без HEPA-фильтра они очищают воздух не так эффективно, хотя обходятся в обслуживании дешевле за счет отсутствия сменных элементов.

Фотокаталитические фильтры кажутся в данный момент наиболее перспективной разработкой, так как улавливают мелкие загрязнения и не требуют покупки расходников. Однако реальная эффективность данной технологии все еще под вопросом. Что ж, подождем, пока появятся новые результаты исследований или модернезированные варианты с гарантированной эффективностью.

Источник

Способ очистки воздуха от пыли

Методы пылеулавливания: очистка воздуха и газов от пыли

Многие виды промышленного производства, без которых невозможно существование человека, в больших объемах выделяют различные пылегазовые выбросы. Требования по охране труда жестко регламентируют ПДК пыли на рабочих местах. Основные источники пыли: теплоэнергетика, горнодобывающая, металлургическая и другие виды тяжелой промышленности.

Пыль — это вид аэрозоля, мельчайшие летучие частицы твердых веществ. В большинстве случаев она вредна для всего живого, загрязняет огромные объемы природного воздуха, оседает и вымывается атмосферными осадками на почву, растительность и водоемы. Природоохранные органы РФ принуждают производителей осуществлять очистку отходящих промышленных газов от пыли. Многие предприятия подвергаются штрафным санкциям, вплоть до их закрытия. Выход один — модернизация производства и закупка новейшего оборудования для очистки газов от взвешенных частиц и механических примесей.

Такие меры позволяют внедрять новые технологии, производить эффективные установки и развивать промышленное пылеулавливание.

Способы пылеулавливания

Для удаления пыли из различных по составу пылегазовых смесей применяются такие установки, действие которых основаны на хорошо изученных методах очистки газовых выбросов от пыли и вредных веществ:

механическая очистка газов (сухая и мокрая);

электростатическое пылеудаление (затратный, но эффективный способ, основанный на электризации пыли и прилипании ее к электродам);

очистка с помощью звуковой и ультразвуковой коагуляции, позволяющей получить сгустки частиц и удалять их обычными фильтрами — развиваемый метод.

Простые и наиболее изученные на практике методы очистки газов от механических примесей позволили разработать линейку специального газоочистного оборудования и успешно применять его во многих отраслях промышленности и энергетики.

Основные способы сухой очистки воздуха и газов

Эффективность пылеулавливания при механической сухой очистке достаточно высока, а затраты на оборудование невелики. Можно рассмотреть ряд основных способов сухой очистки:

Гравитационный — осаждение пыли газоочистки при прохождении газов через осадительные камеры (эффективность 45-55%)

Инерционный — осаждение пыли при смене направления потока газа (пропускание его через жалюзи), грубая очистка крупной пыли, эффективность до 65%.

Центробежная очистка газов — это принудительное закручивание пылегазового потока в специальных устройствах (циклоны), либо вращение самого устройства очистки (ротоклоны). Способ массово применяется для грубой и средней степени очистки. На крупных фракциях пылевых частиц, циклоны, объединенные в батареи достигают 90% степени очистки.

Фильтрация — очистка газов от твердых частиц путем пропускания газовой смеси через сухие фильтры. Позволяет производить тонкую очистку (до 80%), требует постоянной замены фильтров.

Сухие способы механической очистки не в состоянии произвести 100% пылеулавливание тонких частиц. Эта проблема решается применением мокрого метода очистки воздуха и газов от пыли.

Метод мокрого пылеулавливания

Мокрый метод очистки промышленных выбросов от пыли и вредных веществ основан на эффекте смачивания твердых частиц пыли жидкостью (водой в первом приближении) и лишении их способности к летучести. Это происходит в особом устройстве — скруббере. Пыль становится неотъемлемой частью грязного раствора или шлама, который не загрязняет воздух и может быть утилизирован или захоронен.

Высокая степень очистки воздуха от пыли по мокрой технологии, особенно на мелких фракциях, позволяет конструировать и создавать мощные финальные установки для практически полного удаления пыли или доведения ее выбросов до ПДВ.

Технологическая схема пылеулавливания требует наиболее быстрого и полного смешения запыленного газа и жидкости. Большое значение в очистке воздуха от пыли водой имеет развитая площадь соприкосновения твердых и жидких частиц.

В промышленности широко применяется ряд установок:

Полые (форсуночные) скрубберы. Имеют самую простую и недорогую конструкцию. В специальной камере или трубе, навстречу потока газа с пылью подается распыленная жидкость.

Насадочные аппараты. Мелкая пыль с газом поднимается по корпусу скруббера, преодолевая противоток капель жидкости, подаваемой в скруббер через форсунки, расположенные поясами. Корпус скруббера заполняется насадками для того, чтобы увеличить соприкосновение воды и пыли.

Аппараты центробежного действия отличаются от насадочных агрегатов способом подачи запыленного газа. Закрученный поток газа взаимодействует с пленкой воды распыляемый через сопла. Шлам стекает вниз.

Барботажные и пенные аппараты. Работают по принципу пропускания газа через объем жидкости, снизу вверх. Решетки служат для увеличения площади контакта, что ускоряет процесс пылеулавливания жидкостью.

Скоростные аппараты (СПУ Вентури). Газ с пылью поступает в скруббер через трубу Вентури, в которую так же вводится жидкость. В горловине происходит образование взвеси мелких капель и их взаимодействие с пылью. Шлам выводится через нижнее отверстие, очищенный газ поступает наверх, в газоотвод.

Аппараты ударно-инерционного действия (ротоклоны). В вертикальную емкость с жидкостью, под напором из верхней части, подается очищаемый газ. При ударе об жидкость образуется бурное кипение и захват пылевых частиц. Очищенный газ выводится по газоходу.

Мокрые методы очистки газов хорошо изучены, они показали высокую эффективность очистки воздуха от пыли на производстве. Поэтому установки мокрого обеспыливания газов всегда востребованы и успешно конкурируют с другими устройствами.

Источник