空气净化技术在暖通空调系统中的应用探析论文_王,起

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摘要:当前,人们对居住的工艺性与舒适性提出了更高的要求,但由于现代住房中广泛使用中央空调系统,该系统在室内会散发出大量对人体有害的物质。为能够对这种有害物质进行有效治理,相关部门需要将空气净化技术应用到暖通空调系统中。

关键词:空气净化技术;暖通空调系统;应用

当前的人们不再过多重视物质上的享受,更多的开始重视精神上享受。然而,由于人们过度追求经济发展而忽视环境问题,造成全球环境不断恶化,疾病的发生率不断提高,人们的生存与发展受到极大程度的制约,使得人们认识到环境保护的重要性。随着全球大气污染不断加剧,我国频繁发生雾霾环境。为此,相关部门需要结合污染物的种类与特点,选择正确的空气净化技术,从而对室内的空气进行改善与净化室,使得室内空气品质得以提高,最终确保人民生活工作健康。

一、空气污染的根源

空气污染的根源为:室内空气污染源、室外空气污染源。室内空气污染源主要是受人们日常生活影响,污染源为装修过程中所用的工业产品,如:乳胶漆、海绵、塑料等,若装修过程稍微出现疏忽,将会造成室内污染的发生;同时,人们日常生活中使用的家用电器中静电会对灰尘污染进行吸附,若室内空气流通不畅,且未进行及时的清扫,将会导致细菌的大量滋生,从而引发空气污染;室外空气污染具体包括工业污染与公共场所污染。由于公共场所会挥发较高的热量,这就使得灰尘被吸附,这就造成粉尘,从而出现空气污染问题;工业空气内常会由于氨气的酸蒸,从而造成空气污染问题发生。

二、空气净化技术的概述

空调系统污染是密闭建筑二次污染滋生与传播最主要源头,其中尘埃集聚与微生物滋生的场所为冷凝水滴水盘、热湿交换盘管、过滤器、风道等,这些部位都是导致各种空气污染物在循环通风管路系统中进行散发传播,从而威胁人们的生命健康。在2006年3月,我国相关部门颁布了相关的通知,这一通知中提出:“借助预防空气传播的卫生学对集中空调通风系统加以评价,只有评价合格后,该系统才能够继续运行;且集中空调通风系统必须做到无致病微生物污染、确保清洁等,且必须具备空气净化消毒装置。”近几年,空气净化技术在空调系统中得到普遍应用,具体包括:空气过滤、通风稀释、静电过滤、吸附净化、臭氧与紫外线杀菌等,以下对这些内容进行详细分析。

(一)空气过滤

空气过滤指通过将过滤器设置于空调系统或空调机组送风末端,原理如图1所示,从而降低或去除颗粒物污染,该种空气净化技术是现阶段在空调系统中应用最普遍、最重要的空气净化手段。其中对于过滤器的使用,可供选择的过滤器有初效过滤器、中效过滤器、高效过滤器;同时,在具体使用过程中,相关人员应注意以下几点:(1)粉尘特性、滤料特性、滤袋上的堆积粉尘负荷、过滤风速等因素会在一定程度上影响过滤器的过滤效率,其中过滤器的的过滤效率直接受粉尘粒径直径的影响,当颗粒物大于1um,那么过滤器的过滤效率通常为99. 5%;当颗粒物小于 1um,颗粒物为0.2-0.4时,过滤器的过滤效率最低,造成这一情况的原因为:对这一粒径范围内的颗粒物而言,这两者的粒子捕集效应惯性碰撞及扩散效应的作用均位于低值区域造成的;(2)过滤器对气体进行处理的能力的主要技术经济指标为过滤速度,过滤速度十分显著的影响其过滤效率,当过滤速度增加到1倍,将会使得粉尘通过率增大到两倍以上;(3)过滤器的能耗、过滤效率及清洗更换的时间间隔直接由过滤器的压力损失决定,过滤效率和通风阻力在一定范围内处于矛盾状态,为此相关工作工作人员应对过滤器进行定期清洗更换,这样能够有效杜绝 二次污染源出现。

图1 空气过滤原理示意图

(二)通风稀释

通风稀释指通过对空调系统新风量进行增加,将室外新鲜空气引入室内,从而对室内污染物加以稀释,这就就能够在极大程度上提高室内空气的质量,这是一种简单且直接的空气净化技术。然而,若室内外的温差较大时,使用这种技术将会大幅度增加空调系统能耗;为此,对于这种技术的使用,应选择室外气象条件较为合适的情况。同时, 现阶段我国室外大气环境污染越来越严重,北方各地区频繁发生雾霾,这种技术并不能够有效提高室内空气品质,甚至会导致室内空气品质降低。

(三)吸附净化

吸附净化空气净化技术的应用最早,且当前仍被广泛使用,其原理为:利用多孔性固体材料,这种材料的吸附性较强、比空气中颗粒的表面积大,其能够对气相混合物加以处理,具体如图1所示。该种技术主要应用于对室内空气中甲醛及苯系物等气态污染物进行净化。吸附材料对污染物的吸附速率的高低和吸附容量的大小直接影响着吸附净化的效果。其中活性炭能够有效的去除室内有机物污染,若有害气体中含尘浓度超过10 mg/m3时,相关人员必须采取相应的处理措施。同时,在净化器上应用比较广的材料为颗粒活性炭和破碎状炭,这两种材料具有以下优势:价格比较便宜、出口气体浓度比较低、吸附容量比较大等,然而两种材料也具有一定的劣势,包括:阻力相对比较大,会产出一定的扬灰;活性炭纤维材料的优势为:吸附速度十分快、比较容易脱附,其劣势为:风阻较大、吸附容量较小、价格昂贵等,这就使得这种材料仅能够在较为洁净的环境中使用;蜂窝炭的优势为:风阻较小、使用较方便、扬灰较少,其劣势为:改性困难、价格昂贵且需使用定制模具才能够使用,这种材料主要应用于臭氧消除器于催化剂载体中。

图1 吸附净化空气净化技术原理示意图

此外,相关工作人员应注意,将吸附净化技术应用于室内有机污染物散发强度不稳定的场所时,若吸附剂表面的有机污染物浓度高于室内循环空气的有机污染物浓度,那么污染物将脱离吸附剂,从而散发到空调系统送风中,最终造成室内空气污染情况发生;加上当吸附剂处于饱和状态时,相关人员应通过脱附,恢复其吸附性能,即使用“再生”方法,能够确保其吸附效率,避免二次污染发生。

(四)静电吸附除菌净化技术

静电吸附除菌指借助电除尘的方式,从而对空气污染进行处理,通过不断创新小型技术,从而确保净化空气的质量。现如今新型的三级过滤净化装置,通过预净化—高效净化—活性炭吸附,及科学、合理的组合,可以借助正离子静电吸附除菌技术,从而净化大量的空气,在根本上确保室内空气的洁净,这种技术主要应用在对空气洁净度要求较高的场所,如:洁净室、病房等。

(五) 臭氧与紫外线杀菌技术

臭氧具有较强的化学活性与氧化性,其中氧化剂中氧化性由低至高依次为: 氧气、氯气、次氯酸、二氧化氯、高锰酸根、过氧化氢、臭氧、氢氧根、氟,其中臭氧具有最强的氧化能力。室内臭氧会对人及动植物造成严重的危害。对于臭氧浓度的控制,我国专门做出了明确的规定。臭氧自身所具有的特性使其能够同多种有机物和无机物发生反应,从而使得室内文物、装饰物等受到危害。室内环境重的某些化合物会与臭氧迅速反应,如果烯烃中碳原子增多,那么其反应速度也将随之加快;同时,这些化学物均具有一个特点,即其中均含有一个或多个不饱和的碳碳键,且都属于不饱和碳氢化合物。其在室内臭氧浓度下,并不会发生较快的反应,如果人们使用高浓度臭氧后,就必然会导致超标浓度残留,进而给人们的身体健康造成危害。室内污染物质与臭氧的反应过程虽然可以使得臭氧与其他进行反应的污染物浓度得以大大降低,但并不会避免二次污染的发生;二次污染物的刺激性在一定程度上会强于原污染物,且更加严重的危害人体和材料危害。现如今,在空调领域中普遍应用臭氧消毒技术,且商业上也臭氧能够消除室内空气中的污染物及改善室内空气环境改加以大肆宣传。然而,从理论角度看,臭氧可以分解有机化合物,使其具有除臭效果,但在实际应用中,臭氧在室内空气的除臭中,内不能够取得理想效果,较为理想与污染物反应的为二氧化碳及水。然而,事实上,有时臭氧与污染物反应的衍生物比原污染物更有害。空调系统中的一些部件(保温材料与橡胶软接等)能与臭氧反应,这就使得空调系统受到损害。相关研究表明,在室内的空调系统中采用臭氧消毒技术时,室内不可有人。

紫外线杀菌技术的原理为:借助C波段紫外光辐射光对微生物的细胞核与细胞膜进行穿透,这就使得DNA的分子键破坏,并使其失去活性,进而实现有效杀菌;在空气净化领域中这种技术的应用为表面杀菌,应用范围为:空调系统易滋生细菌的位置,如:换热盘管及滴水盘;优势为:应用方便、没有二次污染。

三、空气净化技术在暖通空调系统的具体应用

(一)在空调送风中应用空气净化技术

在空调送风中应用空气净化技术的常见方式为:确保室内一直处于良好通风状态,且保障每天室内的阳光的充足,通过应用空气净化器,能够在极大程度上对人们的呼吸环境加以改善,有效杜绝二次污染发生。同时,净化仪器的设计必须统一空气净化器与暖通空调系统,不仅应暴恐空调本身的滤网,还必须借助纳米技术,对多层过滤技术加以应用,这样才能够确保空气吸入循环体系中融入空调所送的风和热,对重金属进行有效地隔绝,从而有效的净化空气。此外,相关人员通过在暖通空调系统中设置外置过滤存储器,可以对污染物加以有效反应,并对污染物进行及时的清理。

(二)在药厂洁净室中应用空气净化技术

在药厂洁净室中应用空气净化技术,需要对空调净化系统进行合理设计,这样能够使得能源消耗得以减少,由于洁净室内生产的药物种类多种多样,这就使得对空气净化等级的要求存在一定的差别。为此,相关工作人员需要根据洁净室的洁净度等级对净化系统的强度进行合理的划分。同时,相关工作人员需对洁净室污染源的进入进行有效的控制,当进行制药时,整个洁净室内中1/3的微粒来源与人体携带,这就说明洁净室内最大的污染源是人;所以洁净室中的工作人员应严格遵守洁净室出入着装流程与,具有较高的卫生意识。

结束语

总之,进入21世纪,人们首要面临的问题就是居住的环境不断恶化,最为严重的当属空气污染,雾霾的频发,这在极大程度上威胁了其生命健康。为能够打造健康、适宜的居住环境,对人们居住的空气质量进行有效改善,相关部门应在暖通空调系统中积极应用空气净化技术。

参考文献:

[1]刘平.暖通空调设计技术的优化探讨[J].江西建材,2016(08):55.

[2]孙磊.空气净化技术在暖通空调系统中的应用[J].中国新技术新产品,2017(22)93-94.

论文作者:王,起

论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期

论文发表时间:2018/2/27

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