Wie wird die Luft von Bakterien und Viren gereinigt?
Die Luft besteht aus 21 % Sauerstoff, 78 % Stickstoff, 1 % Argon und sehr geringen Mengen anderer Gase und enthält auch verschiedene Partikel. Zu beachten ist die Reinigung der Atemluft von gesundheitsschädlichen Gasen und Partikeln wie Kohlendioxid, Methan, Kohlenmonoxid, Ozon, Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Pollen, Schimmelpilze. Mit anderen Worten, wenn die Luft nicht von umweltschädlichen Gasen und Partikeln gereinigt wird, können wir negative Folgen für unsere Gesundheit haben, unabhängig von ihrer Quelle.
Unfähigkeit, die Luft bei idealen Werten zu filtern;
- Vermehrung von Mikroorganismen und erhöhtes Infektionsrisiko,
- Die Abnahme des erwarteten Luftstroms,
- Schlechte Raumluftqualität,
- Die Verschmutzung der Lüftungskanäle,
- Lüftungsinnengeräte sind verschmutzt und funktionieren nicht,
- Hohe Energiekosten und Wartungszeiten,
- Es verursacht Negativitäten wie die Fehlfunktion der Geräte in den Lüftungssystemen.
Luftfilter werden unter Berücksichtigung der in der Luft vorhandenen Partikelmenge, der Masse der Partikel oder des optischen Vergleichs der Partikelspuren geprüft.
Luftfilter dienen der Verbesserung der Luftqualität, indem sie Partikel, Mikroorganismen, Bakterien und Viren aus der Luft abscheiden. In Lüftungsanlagen werden geeignete Filter eingesetzt, um Schadstoffe wie Staub, Partikel, Viren und Bakterien aus der Luft aufzufangen. Filter sollten auslaufsicher und so hergestellt sein, dass sie nicht die geringste Leckage zulassen. Je nach gewünschter Luftqualität kann ein stufenweises Filtersystem eingesetzt werden.
In Lüftungsanwendungen ist die Reinheit der Luft sowohl für die industrielle Fertigung als auch für die menschliche Gesundheit wichtig. Die Partikelklassifizierung erfolgt nach der Größe der Partikel in der Luft. Entsprechend den Eigenschaften der Anwendung sollten Art und Größe der Partikel in der Luft bestimmt und die Filterauswahl entsprechend dem gewünschten Reinigungsgrad getroffen werden. Bei der Auswahl eines Luftfilters spielen die gewünschte Luftqualität, Filtereffizienz und Partikelaufnahmekapazität des Filters eine Rolle.
Als Hauptfaktoren bei der Auswahl von Luftfiltern können Siebwirkung, Trägheitswirkung, Einfangwirkung, Diffusionswirkung und Elektrostatikwirkung genannt werden.
Als einfachster Mechanismus kann der Siebeffekt bezeichnet werden. Bei der Siebfilterwirkung werden Partikel mit einem Durchmesser größer als die Öffnung zwischen den beiden als Filterelemente verwendeten Filtermedien aufgefangen.
Wenn ein Filtermedium unter der Wirkung der Trägheit vor den sich bewegenden Partikeln herauskommt, setzen sie ihren Weg fort, indem sie sich um sie herum drehen, ohne ihre Parallelität zu verzerren. Die im Luftstrom mitgeführten Partikel können sich aufgrund ihrer Trägheit nicht um das Filtermedium drehen und treffen auf das Medium und haften an der Oberfläche des Mediums. Dieser Effekt ist direkt proportional zur Erhöhung der Luftgeschwindigkeit, der Erhöhung des Partikeldurchmessers und der Verringerung des Mediendurchmessers.
Wenn der Partikeldurchmesser beim Einfangeffekt zu klein ist, folgt der Partikel normalerweise einer Flugbahn um das Filtermedium mit der Luft. Wenn die verfolgte Trajektorie bei der Bewegung des Partikels um das Medium näher an dem Medium vorbeiführt als der Partikelradius, wird das Partikel von dem Medium eingefangen und haftet an dem Medium. Dieser Effekt verstärkt sich mit zunehmendem Partikeldurchmesser und abnehmendem Abstand zwischen Mediendurchmesser und Filtermedium. Je kleiner der Durchmesser des Filtermediums in der Nähe des Partikeldurchmessers ist, der in einem Filtermedium aufgefangen werden soll, desto stärker ist der Fangeffekt.
Wenn beim Diffusionseffekt der Partikeldurchmesser kleiner als 1 μm ist, können die mit den Partikeln kollidierenden Gasmoleküle dazu führen, dass sich die Partikel unregelmäßig bewegen. Als Ergebnis dieses als Brownsche Bewegung bekannten Verhaltens von Gasmolekülen haften Partikel, die mit dem Filtermedium kollidieren, an dem Filtermedium. Dieser Effekt verstärkt sich mit kleiner werdender Luftgeschwindigkeit, Partikeldurchmesser und Mediendurchmesser.
Diese Filter, die ein Fasermedium mit großem Durchmesser im elektrostatischen Effekt haben, sind elektrostatisch aufgeladen, um die Partikelabscheidungseffizienz zu erhöhen. Aufgrund der geringen Kosten und des Luftströmungswiderstands in diesen Filtern wird im Allgemeinen ein Fasermedium mit großem Durchmesser bevorzugt. Auf den Oberflächen dieser Filter gefangene Partikel verlieren ihre elektrostatische Ladung, wenn sie mit der Zeit in den geladenen Bereichen kondensieren.
Um die Luft effektiv von Schadstoffen zu reinigen, muss die Kombination von Wirk- und Abscheideprinzip gegeben sein. Der Prallfilter ist wirksam bei großen Partikeln, während das Fangprinzip kleine und Submikron-Partikel aus der Luft abscheidet.
Da der Gesamtwirkungsgrad eines Filters die Summe der Filterwirkungen ist, wird der Mindestwert des Gesamtwirkungsgrades unter bestimmten Bedingungen gebildet. Mit zunehmender Partikelgröße nehmen die Einschluss- und Trägheitseffekte zu, während der Diffusionseffekt abnimmt. Dies ist die am schwierigsten in einem Filter zu erfassende Partikelgröße, abgekürzt als MPPS.
Die Filter arbeiten nach dem Visco-Impact-Prinzip und können Partikel von 3 Mikron bis 100 Mikron aus der Luft abscheiden. Es folgen Filter mit vergrößerter Oberfläche, die nach dem Fang- oder Diffusionsprinzip arbeiten. Die Partikelgröße, die diese Filter von der Luft abscheiden, beträgt 0,4 Mikrometer. Auf der letzten Stufe gibt es Hepa- und Ulpa-Filter, die nur nach dem Diffusionsprinzip arbeiten und Partikel von 0,3 Mikron und darunter zurückhalten.
Um die beste Effizienz der Luftfilter zu erzielen, wird die Geschwindigkeit der Luft, die über die Oberfläche der Filter strömt, voraussichtlich nicht mehr als 2,5 m / s betragen. Die Reduzierung der Geschwindigkeit kann durch Vergrößerung des Luftkanalquerschnitts oder der Filterflächen erreicht werden.
Die großen und schweren Partikel werden vom Vorfilter gefiltert, während sie durch das Belüftungssystem strömen, wo die Luftgeschwindigkeit 2,5 m / s beträgt. Nach den Vorfiltern sollten Filter mit erweiterter Oberfläche und Hochleistungsfiltern kommen. In diesem Stadium sollte durch Verbreiterung der Filterfläche die Luftgeschwindigkeit von 2,5 m / s auf 0,1–0,2 m / s im Filtermedium reduziert werden und kleine und leichte Partikel, die von den Vorfiltern nicht aufgefangen werden können, sollten entfernt werden in diesen Stadien nach dem Diffusionsprinzip aufgefangen.
Abhängig von den Schadstoffen in der Luft ist es möglich, die Luft dank Filtergruppen wie G4, F7, F9, Hepa, Ulpa, Ultraviolett, Kohlenstoff, Elektrostatik, Ozon, Plasma-Ionisator vollständig von Partikeln, Mikroorganismen, Viren und Bakterien zu reinigen in einem richtig ausgelegten Luftfiltersystem anzuwenden.
İlker KURAN
Alperen Ltd. Şti.