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PET纤维截面形状对过滤效率和携污能力的影响

过滤效率是指过滤材料过滤不同粒径污染物的能力。只有过滤效率高的过滤材料才能更有效地过滤污染物。
对于相同形状的PET纤维,随着PET纤维含量的增加,过滤材料的过滤效率逐渐降低。这是因为过滤材料的松散厚度和孔径随着PET纤维含量的增加而增加。当颗粒通过纤维层时,更多的颗粒通过过滤材料,因此过滤材料的过滤效率降低。
当PET纤维含量相同时,含有三叶PET纤维的过滤材料对某些粒度的颗粒的过滤效率高于含有圆形PET纤维的过滤材料,并且对于某些粒度,丰字PET纤维滤料的过滤效率高于含有圆形PET纤维的滤料,尤其是对于较大颗粒,当PET纤维含量较高时,三种滤料的过滤效率差异更为显著。含三叶形和丰字PET纤维滤料的过滤效率分别高于圆形纤维滤料。虽然与含有圆形PET纤维的滤料相比,含有三叶形和丰字形PET纤维的滤料孔隙较大,颗粒更容易通过纤维层,过滤过程中的机械筛分效果较弱。特别是风形PET纤维的纤维截面尺寸较大,纤维之间重叠形成的孔隙较大,颗粒更容易通过纤维之间的孔隙,降低了过滤效率。然而,三叶形和丰字形PET纤维表面明显的沟槽结构增加了过滤材料z向结构的复杂性。当颗粒通过纤维层时,颗粒与纤维碰撞的概率大大增加,提高了滤料的过滤效率。
此外,当流体流经三叶形和丰字形PET纤维时,纤维表面明显的凸起和凹槽结构使流体容易形成漩涡,导致颗粒动能损失很大,颗粒更容易被纤维捕获。粒子质量越大,粒子从凹槽逃逸所需的动量就越大。因此,较大颗粒从纤维槽逸出的概率较低。结果表明,三叶形PET纤维滤料的过滤效率高于圆形PET纤维滤料。
污染物承载能力是指当滤料继续添加污染物至一定阻力时,单位面积内污染物的质量。污染物承载能力反映了滤料的使用寿命。提高污染物承载能力也是降低成本的重要途径之一。
当PET纤维含量相同时,三叶PET纤维滤料的结垢能力大于圆形PET纤维滤料。随着纤维含量的增加,圆形、三叶形和全PET纤维滤料的载污能力也相应增加。可见,三叶形和丰字形PET纤维对滤料的载污能力有很大影响。这是因为当PET纤维含量从到增加时,与含有圆形PET纤维的滤料相比,含有三叶和丰字PET纤维的滤料结构更疏松,颗粒更容易进入滤料,且污染物承载能力增加。另一方面,当流体通过纤维层时,三叶形和丰字形PET纤维表面的明显突起和凹槽大大增加了涡流形成的概率,粒子能量损失大,更容易被纤维层切割。一些颗粒将留在纤维罐中。保留在槽中的颗粒不会堵塞纤维之间的孔隙,对过滤材料的阻力几乎没有影响。因此,滤料在一定阻力下具有较大的污染承载能力。
由于含有三叶和丰字形的PET纤维滤料结构相对疏松,纤维之间的间隙较大,污染物更容易进入纤维层。但圆形PET纤维滤料的纤维结合紧密,颗粒不易进入滤料内部结构。大部分颗粒被上部纤维层切割。纤维之间的孔隙被颗粒堵塞后,过滤材料的阻力迅速增加。因此,滤料的污染承载能力较低。

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