फिल्टर दक्षता मोटाई के साथ कम क्यों हो जाती है?

Question

मैं समझता हूं कि एक फिल्टर के लिए सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर मूल रूप से दबाव ड्रॉप और मोटाई हैं, जो दोनों दक्षता को प्रभावित करते हैं। हालाँकि मोटाई दक्षता में बदलाव का कारण क्यों बनती है?

मैं विशेष रूप से फिल्टर के रूप में नैनोफिबर्स के उपयोग में रुचि रखता हूं, और व्यास कम होने से दक्षता बढ़ जाती है।

Comments

जब आप कहते हैं कि मोटाई एक पैरामीटर है, तो क्या आप फाइबर की मोटाई या फिल्टर की कुल मोटाई के बारे में बात कर रहे हैं? मैं भ्रमित हूं क्योंकि आप अपने प्रश्न के अंत में फाइबर व्यास के बारे में बात करते हैं। क्या आप इसके बजाय आकार खोलने के बारे में बात कर रहे हैं?

— hazzey

कुल फिल्टर की मोटाई, हालांकि Im भी फाइबर व्यास में रुचि रखते हैं

— User2341

मोटा फ़िल्टर प्रवाह दर को कम करेगा । यह लगभग निश्चित रूप से दक्षता में सुधार करेगा , जो फ़िल्टर्ड पदार्थ की शुद्धता है।

— एसएफ।

Answer 1

प्रवाह के रास्ते में अधिक सामान अधिक दबाव का कारण बनता है।

श्रृंखला में दो फिल्टर होने के नाते एक मोटे फिल्टर के बारे में सोचें। उदाहरण के लिए, यदि कोई फ़िल्टर 0.1 PSI के पार विकसित होता है, जब 100 CFM वायु प्रवाह उसके माध्यम से जा रहा है, तो एक ही 100 CFM वायु प्रवाह में दो फ़िल्टर एक साथ 0.2 PSI को पार करना चाहिए।

दक्षता के लिए आपके मानदंड क्या हैं, इस पर निर्भर करते हुए, श्रृंखला में अधिक फ़िल्टर दक्षता में कमी कर सकते हैं। यदि पहला फ़िल्टर आपके द्वारा परवाह किए जाने वाले सभी कणों को अवरुद्ध करता है, तो अतिरिक्त फ़िल्टर केवल बिना किसी बेहतर फ़िल्टरिंग के अधिक दबाव का कारण बनते हैं। उदाहरण के लिए, एक ही विंडो पर दो विंडो स्क्रीन पर विचार करें। बाहरी एक पहले से ही सभी मच्छरों को रोकता है, इसलिए आंतरिक एक समग्र स्क्रीन को बेहतर प्रदर्शन नहीं करता है। हालांकि यह समग्र स्क्रीन के माध्यम से देखना अधिक कठिन बना देता है। यदि आप दक्षता पर विचार करते हैं क्योंकि मच्छर प्रति प्रकाश अवरुद्ध को अवरुद्ध करते हैं, तो दो स्क्रीन स्पष्ट रूप से एक स्क्रीन की तुलना में कम कुशल हैं।

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ऐसा लगता है कि फ़िल्टर की दक्षता स्क्रीन में तार के बीच अंतर के कारण है, आपके रूपक का उपयोग करके। यदि यह सच है, तो स्क्रीन में तारों के गुण वास्तव में क्यों मायने रखते हैं?

— यूजर 2341

Answer 2

फिल्टर का मूल्यांकन कुछ अलग मापदंडों द्वारा किया जा सकता है। "दक्षता" एक व्यापक शब्द है जो इस एप्लिकेशन में बेहतर समझ के लिए उधार नहीं देता है। यहाँ कुछ बेहतर मैट्रिक्स पर विचार किया गया है:

1. अधिकतम प्रवाह (दबाव ड्रॉप से ​​बिजली की हानि पर विचार करते समय दबाव ड्रॉप या प्रभावकारिता के समान। समान रूप से फ़िल्टर सतह क्षेत्र के साथ बढ़ता है।)
2. अधिकतम दबाव (टूटने से पहले)
3. सामग्री (रासायनिक प्रतिरोध)
4. भंडारण (कितना संदूषण फ़िल्टर पकड़ सकता है? कितनी जल्दी दबाव ड्रॉप बढ़ जाती है)
5. कणों का अधिकतम व्यास जो प्रवाह कर सकता है। (पूर्व 1 माइक्रोन, 10 माइक्रोन, 400 जाल )
6. अन्य प्रौद्योगिकी / सिद्धांतों का उपयोग (भंवर, तेल गीला करना, डायटोमेसियस अर्थ फ़िल्टर सहायता, स्वयं सफाई, गुरुत्व बसना, स्क्रबिंग, आदि)

एक कपास (या अन्य फाइबर) घाव फिल्टर कारतूस में 1 माइक्रोन अधिकतम कण रेटिंग को संग्रहीत करने के लिए जो आवश्यक है उससे परे अतिरिक्त मोटाई है। यह अतिरिक्त मीडिया फ़िल्टर के भंडारण को बढ़ाता है; फ़िल्टर के दूषित होने पर भी इसे खुला सतह क्षेत्र देना। अगर बाहरी सतह पर एक भी 1 माइक्रोन झिल्ली होती तो वह तेजी से जरा सा संदूषण के साथ प्लग हो जाती। तो जबकि मोटे फ़िल्टर में शुरू में किसी दिए गए प्रवाह और सतह क्षेत्र के लिए बड़ा दबाव ड्रॉप हो सकता है, यह एक पतले फिल्टर की तुलना में अधिक समय तक चलेगा जो जल्दी से प्लग करेगा और एक बड़ा दबाव ड्रॉप भी होगा।

नैनो फाइबर फ़िल्टरिंग के लिए आकर्षक होते हैं क्योंकि फाइबर के खाली स्थान का थोक अनुपात वांछित कण आकार की रेटिंग के लिए बहुत अधिक होता है। खाली स्थान की बड़ी मात्रा दोनों प्रवाह प्रतिरोध (दबाव ड्रॉप) को कम करती है और फिल्टर की भंडारण क्षमता को बढ़ाती है। चरम सीमा पर कल्पना करना आसान हो सकता है; आप 1 इंच व्यास वाली छड़ें के साथ 400 माइक्रोन फ़िल्टर बना सकते हैं, जो कि साइड में रखा जाता है, लेकिन छोटे तंतुओं से बने सूती कपड़े की सतह के क्षेत्रफल की तुलना में अधिकतम प्रवाह दर और भंडारण बहुत कम होगा।