對于潔凈室設計來(lái)說(shuō)，根據目前對纖維過(guò)濾器的研究得出的結論,在纖維過(guò)濾器的第一階段過(guò)濾過(guò)程中,過(guò)濾層捕集微粒的作用效應主要有5種。
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一、攔截效應
在纖維層內纖維錯綜排列,形成無(wú)數網(wǎng)絡(luò )。當某一尺寸的微粒沿著(zhù)氣流流線(xiàn)剛好運動(dòng)到纖維表面附近時(shí),假使從流線(xiàn)(也是微粒的中心線(xiàn))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(lái),這種作用稱(chēng)為攔截效應。篩子效應也屬于攔截效應，也有時(shí)被稱(chēng)為過(guò)濾效應。但是,攔截效應或篩子效應不是纖維去除器中過(guò)濾微粒的惟一的或者主要的效應,更不能將纖維過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)濾器內微粒一般都深入到纖維層內,所以說(shuō)在纖維過(guò)濾器的過(guò)程中,微粒的被捕集還有其他各種效應起作用。
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二、慣性效應
由于在纖維過(guò)濾器內纖維排列復雜,當氣流在纖維層內穿過(guò)時(shí),其流線(xiàn)要屢經(jīng)激烈的拐彎。當微粒質(zhì)量較大或者速度(可以看成氣流的速度)較大,在流線(xiàn)拐彎時(shí),微粒由于慣性來(lái)不及跟隨流線(xiàn)繞過(guò)纖維,因而脫離流線(xiàn)向纖維靠近,并碰撞在纖維表面而沉積下來(lái)。如果因慣性作用,微粒雖沒(méi)有正面撞在攔截效應范圍之內,則微粒的被截留就是靠這兩種效應的共同作用了。
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三、擴散效應
由于氣體分子熱運動(dòng)對微粒的碰撞而產(chǎn)生的微粒的布朗運動(dòng),對于粒徑越小的微粒越顯著(zhù)。常溫下0.1μm的微粒每秒鐘擴散距離達17μm,比纖維間距大幾倍至幾十倍,這就使微粒有更多的機會(huì )運動(dòng)到纖維表面被沉積下來(lái),對粒徑大于0.3μm的微粒其布朗運動(dòng)減弱,一般不足以靠布朗運動(dòng)使其離開(kāi)氣流流線(xiàn)碰撞到纖維上面去。
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四、重力效應
微粒通過(guò)纖維層時(shí),在重力作用下發(fā)生脫離氣流流線(xiàn)的位移,也就是因重力沉降而沉積在纖維上。由于氣流通過(guò)纖維過(guò)濾器特別是通過(guò)濾紙過(guò)濾器的時(shí)間遠小于1s,因而對于粒徑小于0.5μm的微粒,當它還沒(méi)有沉降到纖維上時(shí)已通過(guò)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
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,但除了有意識的使纖維或微粒帶電外,若是在纖維處理過(guò)程中因摩擦帶上電荷,或因微粒感應而使纖維表面帶電,這樣的電荷既不能長(cháng)時(shí)間存在,且電場(chǎng)強度也很弱,產(chǎn)生的吸引力很小,可以忽略。