实验一 纤维过滤常数测定实验

1.实验目的
1.1掌握过滤器的过滤常数K′及过滤效率η的检测手段。
1.2加深对过滤除菌作用机理的理解。

2.实验任务
2.1测量棉花纤维过滤器在不同气速时的过滤效率及压力降。
2.2用显微镜测量棉花和超细玻璃纤维的纤维直径。

3.实验装置
     本实验装置主要由空气压缩机、空气粗滤器、棉花纤维过滤器、空气流量计、U形压差计和尘埃粒子计数器等组成，其流程如图1-1所示。

    棉花过滤器：器身为内径44毫米的玻璃园筒。棉花真比重为1.45，按充填密度8%计量并时行安装，滤层厚度为8厘米。
    尘埃粒子计算器：本实验采用Y09—1 型尘埃子计数器测量空气过滤 前及对滤后所含的微粒数，该仪器的工作原理简述如下。
当含有尘埃（及微生物）颗粒的空气由仪器内的抽气泵抽入散射腔的并通过小光区时，尘埃颗粒即发出散射光，。其光通量与颗粒直么及数量成一定比例。该散射光由集光透镜组收集聚焦再投射到光电倍增管上，光电倍增管就输出一电讯号，经两级放大后，根据颗粒大小不同形成的讯号幅度亦不同，经过分挡，模—— 数转换，由五位数码管显示在一定体积内、粒径在某指定值以上的尘埃颗粒总数。由于尘埃的分布是随机的，尘埃本身的形状，性质也各不相同，因此所测得的数据只能作为一个相对的统计性数据，但作为净化效果的检测还是极为有效和方便的。

4.实验原理及方法

     空气通过厚层纤维过滤器时，空气中的微粒即被截留，其作用机理为惯性冲击、拦截、布朗扩散、重力沉降及静电吸引，并以前两种作用机理为主，气速不同，起主导作用的机理不同。不论保种机理主导作用，好的过滤器就要有高的过滤效率（过滤阻力则要低）而过滤效率受很多因素影响，如纤维直径和充填密度、空气中粒子的直径及密度、空气的粘度和速度等。但对于已经的过滤系统，影响其过滤效率的主要为操作气速。本实验就是测取模拟的棉花纤维过滤器在不同操作气速下的过滤效率以及过滤阻力，具体操作方法如下：
4.1粒子计数器折调整与使用
4.1.1将粒子计算器接上电源，预热15分钟，预热期间进行校时，按下“校时”及“1分”按钮，数码管显示6000，表示1分时间正确，依次校正2分和10分，数码管显示分别为12000及60000。
4.1.2预热完毕进行视场校正。若面板表头指针不在零位，调后板上的电位器使指针到零，然后将校正开关右旋到底（时间不得超过1分钟）指针应到红线处，如不在红线，可调视场校正孔内之单位器使之到红线，再把校正开关左旋到底，指针应回零位。如此重复几次，最后把校正开关左旋到底，校正结束。

4.1.3请零检查。把样气出口管接至清洗接咀II，采样管接至清洗咀I，流量调到0.5升/分处，接下计数按钮，15—20分钟数码管显示为零，如不为零检查采样管两头是否插紧。

4.1.4清零后，接下“清除”按钮，把气管从清洗接咀II拨出，把采样管从清洗接咀I按钮，仪器即开始显示气流中的粒子数，此时指示灯启亮。指示灯熄灭表示计算数结束，一般应重复多次，取其平均值。

4.1.5测量结果，把管子按第（3）项接好，使仪器自净至零。

4.2启动空气压缩机，供给气源

4.3调整空气流量，用粒子计数器0.3或0.5μ挡测量时过滤后空气的粒子数。

4.4用U形压差计测量不同空气流量时过滤的压力降。

4.5最后测量空气在过滤前所含的粒子数。

4.6用显微镜用测微尽观测棉花纤维与超细玻璃纤维的平均直径。
实验数据记录于表1—1。
                                    表1—1 实验数据记录表

5.数据整理及分析
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数据经整理后，参考表1—2 列出本模拟过滤器的操作特表；作出空气流速与过滤常数的关系曲线；找出本实验装置的最佳操作气速范围，并对所得数据进行分析讨论。
                                    表1—2 过滤器操作特性表

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