對于潔凈室設(shè)計(jì)來說，根據(jù)目前對纖維過濾器的研究得出的結(jié)論,在纖維過濾器的第一階段過濾過程中,過濾層捕集微粒的作用效應(yīng)主要有5種。
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一、攔截效應(yīng)
在纖維層內(nèi)纖維錯(cuò)綜排列,形成無數(shù)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)某一尺寸的微粒沿著氣流流線剛好運(yùn)動到纖維表面附近時(shí),假使從流線(也是微粒的中心線)到纖維表面的距離等于或小于微粒半徑,微粒就在纖維表面被攔截而沉積下來,這種作用稱為攔截效應(yīng)。篩子效應(yīng)也屬于攔截效應(yīng)，也有時(shí)被稱為過濾效應(yīng)。但是,攔截效應(yīng)或篩子效應(yīng)不是纖維去除器中過濾微粒的惟一的或者主要的效應(yīng),更不能將纖維過濾器像篩子一樣看待。通常篩子僅能篩去大于其孔徑的微粒,而在纖維過濾器中,并不是所有小于纖維網(wǎng)格網(wǎng)眼的微粒都能穿透過去,最容易穿透的僅是某一定粒徑的微粒。微粒也并不都是在纖維層表面被篩分一一沉積,如果是這樣,過濾器的阻力將由于微粒把網(wǎng)眼堵塞而迅速上升,但實(shí)際情況并不是這樣。在纖維過濾器內(nèi)微粒一般都深入到纖維層內(nèi),所以說在纖維過濾器的過程中,微粒的被捕集還有其他各種效應(yīng)起作用。
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二、慣性效應(yīng)
由于在纖維過濾器內(nèi)纖維排列復(fù)雜,當(dāng)氣流在纖維層內(nèi)穿過時(shí),其流線要屢經(jīng)激烈的拐彎。當(dāng)微粒質(zhì)量較大或者速度(可以看成氣流的速度)較大,在流線拐彎時(shí),微粒由于慣性來不及跟隨流線繞過纖維,因而脫離流線向纖維靠近,并碰撞在纖維表面而沉積下來。如果因慣性作用,微粒雖沒有正面撞在攔截效應(yīng)范圍之內(nèi),則微粒的被截留就是靠這兩種效應(yīng)的共同作用了。
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三、擴(kuò)散效應(yīng)
由于氣體分子熱運(yùn)動對微粒的碰撞而產(chǎn)生的微粒的布朗運(yùn)動,對于粒徑越小的微粒越顯著。常溫下0.1μm的微粒每秒鐘擴(kuò)散距離達(dá)17μm,比纖維間距大幾倍至幾十倍,這就使微粒有更多的機(jī)會運(yùn)動到纖維表面被沉積下來,對粒徑大于0.3μm的微粒其布朗運(yùn)動減弱,一般不足以靠布朗運(yùn)動使其離開氣流流線碰撞到纖維上面去。
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四、重力效應(yīng)
微粒通過纖維層時(shí),在重力作用下發(fā)生脫離氣流流線的位移,也就是因重力沉降而沉積在纖維上。由于氣流通過纖維過濾器特別是通過濾紙過濾器的時(shí)間遠(yuǎn)小于1s,因而對于粒徑小于0.5μm的微粒,當(dāng)它還沒有沉降到纖維上時(shí)已通過了纖維層，所以重力沉降完全可以忽略。
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五、靜電效應(yīng)
由于種種原因,纖維或微粒都可能帶上電荷,產(chǎn)生吸引微粒的靜電效應(yīng),但除了有意識的使纖維或微粒帶電外,若是在纖維處理過程中因摩擦帶上電荷,或因微粒感應(yīng)而使纖維表面帶電,這樣的電荷既不能長時(shí)間存在,且電場強(qiáng)度也很弱,產(chǎn)生的吸引力很小,可以忽略。