Нэмэлт цэвэрлэгээний төслүүдэд ухаалаг сонголт болон нугалдас сайтай цэвэрлэгээний цүнх

Намлан бүрээстэй шүүлийн технологийн хөгжил ба үр ашиг

Намлан бүрээстэй шүүлийн технологийг ойлгох ба түүний цаг хугацааны дагуу хөгжих явц

1970-аад оны үед намлан бүрээстэй шүүлийн технологи үүсэхэд жижиг хэсгүүдийг илүү сайн барих, гэхдээ энерги их хэрэглэхгүй байх шаардлага гарч ирсэн юм. Энгийн нугалсан материал гэж эхэлсэн энэ технологи нь электротойруулсан ширмүүдийн шинэлэг санаануудын дагуу олон нийтээр хөгжсөн юм. Энэхүү жижиг утаснууд нь материал ямар нүхтэй байх, утаснууд хэрхэн эгнээн байрлах талаар инженерүүдэд илүү нарийн удирдлагыг өгсөн юм. Энэ нь 2021 онд Чжан нарын судалгаагаар батлагдсан юм. 50 гаруй жилийн дараа одоо бид эдгээр шүүлтийг олон төрлийн материалыг хольж хөгжүүлсэн нэгдсэн систем болгон хувиргасан байна. Жишээ нь, нано ширмээр бүрсэн цутгал полиэстер гэх мэт. Үр дүн нь солих хүртэл удаан хугацаанд илүү их ажиллагаа үзүүлдэг шүүлтүүр юм. Энэ нь HVAC системээс эхлээд аж ахуйн шүүлтүүрт хүртэлх төхөөрөмжид итгэлтэй ажилладаг тул маш чухал байр суурь эзэлдэг.

Хавтгай загварын шүүртүүрийн гадаргуугийн талбайг дээд зэргээр нэмэгдүүлэх нь яагаад илүү шүүлтийн үр дүнтэй байдаг вэ

Хавтгай шүүртүүрүүд нь тэдгээрийн загварын төлөө л сайн ажилладаг. 2022 онд Powder Technology сэтгүүлд хэвлэгдсэн судалгаа нэгэн сонирхолтой зүйлийг харуулжээ. Хавтгайнууд нь зөв өнцгөөр байршвал ижил талбайг эзлэх хэвийн хавтгай шүүртүүртэй харьцуулахад ойролцоогоор гурван дахин илүү шүүлтийн гадаргуугийн талбайг олгодог. Эдгээр шүүртүүрүүдийн нугалаас нь гармонь шиг харагддаг. Агаар нь зөвхөн шулуун чиглэлд л биш, бүх чиглэлээр нь дамждаг. Судалгааны дүнгээр Тенг ба нөхөлсөд өнгөрсөн жил дэвшүүлсэнээр энэ загварын дүнд бөөмс системээс гарахаасаа 80% ихээр шүүртүүрийн ширхэгт мөргөлддөг. Энэ нь ямар үр дүнтэй гэсэн үг вэ? Агаарын урсгалыг удаашруулахгүйгээр бүр бүтээн барьж чадах чадвар.

Энгийн торхон ба патрон шүүртүүрийн системтэй харьцуулах үед гарах давуу талууд

Хавтгай шүүртүүрүүд нь түүнд харгалзах үзүүлэлтүүдээр энгийн системүүдээс давуу талтай байдаг:

Bulejko et al. (2018)-ийн судалгаа нь энэ загвар нь нано бөөмс цэвэрлэх үйлчилгээнд энерги хэрэглээг дэгээс 40%-иар бууруулдаг тул нийлмэл шүүлтүүрийг өндөр үр ашигтай аж үйлдвэрийн шүүлтэнд хамгийн сайн сонголт болгодог.

Агаарын урсгал болон бөөмсийн ачааллыг оновчтой болгож аж үйлдвэрийн шүүлтийн үр ашигийг сайжруулах

Фэнгийн багийн 2019 онд тэмдэглэсэн шиг цахилгаан статик технологийн сүүлийн үеийн сайжруулалтууд нь нилээд олон жижиг PM0.3 ширхэгийг агаарын урсгалыг 100 куб метрээс илүүгээр нэвтрүүлэн 99.97%-ийг барьж чаддаг нугалааст шүүлийг бий болгожээ. Нугалаасыг зөв зохион байгуулахад цүрүүний тоо инч тутамд 30-50 нугалаас байх нь хамгийн сайн үр дүнг өгдөг. Энэ бүтэц нь агаарын урсгалыг илүү гладкий болгон шүүлийн гадаргууд нь нөсөө түргэн цуглахыг урьдчилан сэргийлдэг. Бид эдгээр шүүлүүдийг цементийн үйлдвэрт ашигласныг ч мөн харсан. Зарим төхөөрөмжүүд 8000-12000 цагийн турш зогсохгүй ажилласан бөгөөд энэ нь хуучин устөрөгчийн шүүлүүдийн хувьд солих хүртэлх хугацааны 2.5 дахин их байна. Ийм нарийн үйлдвэрлэлийн орчинд энэ хэмжээний нас хүртэл нь томоохон ялгааг үүсгэдэг.

Орчны тухай бодит Тасарсан шүүлтүүр тогтвортой ажиллагаа шинэ индустрийн хувьд

Эко нөхцөлд тохирсон нугалааст шүүлийн материалын шинэчлэлт

Одоо үеийн нугалдаг шүүлтүүрүүд нь биологийн задралтай полимерүүд болон дахин боловсруулсан синтетик ширхэгүүдийг нэгтгэн аж үүсгэсэн бөгөөд экологийн хариуцлагатай байдал, инженерийн бат бөх чанарыг тэнцвэрт оруулж өгдөг. Нано композит давхар хучил нь жижиг хэсгүүдийг барих чадварыг сайжруулж, бүрэн дахин боловсруулах боломжийг олгодог бөгөөд микропластикийн бохирдолтой холбоотой асуудлыг шийдвэрлэдэг. Эдгээр материалын чиг үүрэг нь хатуу орчинд ажиллах чадварыг хадгалж байгаа ба амьдралынхаа төгсгөлд аюулгүй задрах чадвартай бөгөөд цагиргийн эдийн засгийн зарчимтай таарч байна.

Дахин боловсруулах боломжтой бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон багассан экологийн нөлөө

Одоогоор хамгийн сайн шүүлтийн загварууд нь хольц давхаргыг нь устгаж, дахин боловсруулахыг хялбар болгохын тулд нэгэн төрлийн материалыг ашиглаж байна. Нойтон цартай шүүлтийн хайрцагнуудыг авч үзээрэй - эдгээр чинь дөрвөөс таван хэвийн шүүлтийн чинжийг орлуулж чаддаг. Энэ нь орд боловсруулах материал хэрэглэх хэмжээг 30-аас 40 хувь хүртэл бууруулж, шүүлтэнд хуримтлагдах бутлаа бага хэмжээгээр нөлөөлөхгүйгээр хадгалж чаддаг. Үйлдвэрлэгчид мөн шингэнийг агуулсан байх шаардлагагүй наалт болон металл хэсэггүй хүрээмжийг ашиглаж эхэлснээр дахин боловсруулах үед зүйлсийг салгахыг илүү хялбар болгодог. Одоо энэ нь дахин боловсруулах систем ашиглаж байгаа үед бүрэн хэрэглээний 92 хувийг нь сэргээж байгаа гэсэн үг юм. Өмнөх үеийн шүүлтүүдийн дахин боловсруулалтын хэмжээний зөвхөн талыг л хийдэг байсан гэдгийг харьцуулбал энэ нь маш их дэвшилт юм.

Эрчим хүчний үр ашигтай ажиллагаа болон дэлбээсийн шүүлтээр багассан нөлөөлөл

Нүхтэй бүтэц нь энгийн хавтгай орчинтой харьцуулахад ойролцоогоор 2.8 дахин их гадаргуугийн талбайг санал болгодог бөгөөд энэ нь агаар нэвтрэхэд бага эсэргүүцэл үзүүлдэг. 15-20 psi-ийн бууралт нь бодит ялгааг бий болгодог. Жилийн турш энэ дизайны дүнд сэнсний энерги хэрэглээг тус бүрээр нь 18-22 хувь бууруулж, нийтлэг дээр нүүрсхүчлийн хийн ялгаралтыг багасгадог. Энэ өндөр нэвтрүүлэх чадвар нь 0.3 микрон хэмжээтэй жижиг хэсгүүдийг ч 99.97 хувийг нь барьж чаддаг онцгой нанофильтр давхаргын благодаря бий болдог бөгөөд анхны даралтын алдагдлыг 1 инч усны түвшинд хадгалж байдаг. Эдгээр шүүлтүүрүүд нь традицион цахилгаан шүүлтүүр болон мембран шүүлтүүрээс илүү үр ашигтай ажилладаг бөгөөд энерги зарцуулалттай харьцуулсан үзүүлэлтээр илүү сайн байдаг.

Тэгш бус байдалд зориулсан зорилгуудыг индустрийн шүүлтээр хангах шаардлагатай нэгтгэнэ үү

ISO 14025 орчин үеийн стандартыг хангах орчин үеийн хольцууд нь OSHA-аар тогтоосон агаарын чанарыг хориглохгүйгээр хангаж байна. Энергийн хэмнэлт болон аюултай хогийг цэвэрлэх зардлыг бууруулах замаар аж ахуйн нэгжүүд нь хөрөнгө оруулалтын 63% хурдан буцах хэмжээг тайлангийн дүнгээр харуулж байна. Энэ нь уул уурхай, хүнд аж үйлдвэрийн салбарт орчин үеийн болон үйл ажиллагааны үр ашиг хамтдаа байж болохыг баталж байна.

Шүүлийн ажиллах хугацааг уртасгах, Засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулах

Хайрцагт шүүлтүүрүүд хэрхэн хорт бодисуудыг илүү үр ашигтайгаар барьж авч ажиллах хугацааг уртасгах вэ

Намрын шүүлтийн шүүрээр жинхэнэдээ тогтмол хавтгай гадаргуутай загваруудыг гурван эсвэл дөрөв дахин их бохирдлыг шүүж авдаг. Чихэлдэг хавтгай бүрээс нь ижил хэмжээтэй байрлал дээр дөрөв дахин их гадаргуугаар хангаж өгдөг. Тэдгээрийг үнэхээр онцлог болгож буй зүйл бол дотор нь орших нягт бүхий орц юм. Энэ онцгой бүтэц нь тэдгээрийг хурдан бөглөхгүйгээр 2-5 микрон орчим жижиг хэсгүүдийг барих боломжийг олгодог. Шалгах орчинд туршвал эдгээр намрын загварууд нь минутанд 300 фут хурдтай агаарыг шүүхэд барих бүхэнгээ 85% нь хадгалж чаддаг. Энэ нь ижил нөхцөлд орших жижиг хэсгүүдийн зүгээр 50-60%-г л баримтлах энгийн хайрцагт шүүлтүүдээс хамаагүй сайн юм.

Эдэлбэр сайтай намрын загваруудыг ашиглан системийн зогсолтыг болон үйлчилгээний давтамжийг бууруулах

PTFE мембранаар бүрхсэн нийлмэл шүүлтийн материал нь 1000 удаагийн цэвэрлэгээний мөчийг дааж, энэ нь эмлэгдээгүй стандарт полиэстер материалтай харьцулахад ойролцоогоор гурван дахин урт байдаг. Автоматжуулсан урвуу импульс цэвэрлэх систем нь 18-24 сарын хугацаанд даралтын алдагдлыг жигд 8 инч усны түвшинд хянах боломжийг олгодог. Энэ нь байгууламжийн менежерүүд жилдээ гар аргаар засвар үйлчилгээ хийлгэхэд өмнөхөөсөө 30 хувь цаг хэмнэнэ гэсэн үг юм. Амжилтгүй болсон шүүлтүүрээс үүдэлтэй тохиолдолд шийдэл олох шүүлтүүрийн загвар руу шилжсэн үйлдвэрүүд нь уламжлалт картридж системд тулгуурласан үйлдвэрүүдтэй харьцулахад ойролцоогоор 40 хувь цөөн асуудалд тулгардаг. Итгэл үнэн байдлын зөрүү нь нийт үйл ажиллагааны үр ашигт чанарт томоохон нөлөө үзүүлдэг.

Туршлагын жишээ: Автомашины үйлдвэрлэлд шүүлтүүрийн материал 40 хувь илүү урт нас гүйцэтгэх

Роботтой бөмбөг дугуйн станцуудад устөрөгчийн шүүлтийн түүхий материалыг өөрчилсөн автомашины хэсгийн нэгдүгээр түүхий эх үүсвэр. Эхний үнэ өндөр байсан ч ($ 18 vs. $ 12 нэгжийн үнэ), шугамын шүүлтүүр нь дараахь үр дүнгүүдийг харуулж байв:

• 43% урт дундаж нас (14 сар vs. 10 сар)
• цэвэрлэхэд ашигладаг шахсан агаарын хэмнэлт 25%
• жилд 76,000 ажилчны цалин болон хаягдлыг хэмнэх

Эдгээр сайжруулалтууд нь микрон орчим бөмбөг дугуйн утааг илүү сайн боловсруулах чадвартай байсны дүнд хүрсэн болон агаарын урсгалыг тогтвортой байлгасан.

Зардлын шинжилгээ: Эхний хөрөнгө оруулалт их байгаа болон урт хугацааны үйл ажиллагааны хэмнэлт

Намгарын шүүлтүүр нь эхний үед стандарт сонголтоос 20-35 хувь үнэтэй байж болох боловч урт хугацаанд мөнгө хэмнэнэ. Үйл ажиллагааны таван жилийн нийт зардлыг үзэхэд эдгээр шүүлтүүрүүд нь ашиглалтын цаг бүрээр тооцоход ойролцоогоор хагас дахин хямд байдаг. Хүнд ашиглалт ихтэй байгууламжууд нь хөрөнгө оруулалтаасаа буцах хугацаагаа маш богино хугацаанд, зарим тохиолдолд есөнөөс хүрээн хүртэлх сарын дотор хүрдэг. Санхүүгийн тооцоо ч бас сайн бөгөөд нэг доллар зарцуулах нь ихэвчлэн таван долларын хэмнэлтээр буцдаг. Сонирхолтой нь, намгарын шүүлтүүрүүдийг IoT технологийн дагуу ухаалаг даралт хянах системтэй хослуулсан компаниуд илүү сайн үр дүнтэй байдаг. Эдгээр системүүд нь 18-22 хувь хүртэлх энерги хэрэглээг бууруулдаг бөгөөд энэ нь зөвхөн бодит өгөгдлүүдийн дагуу үйлчилгээг төлөвлөж байгаа учраас боломжтой болдог.

Намгарын Цүнхэн Шүүлтүүрийн Системээр Аж Үйлдвэрийн Агаарын Чанарыг Дээшлүүлэх

Хавтгай цилиндр загварын агаарын цэвэршилтийг хэрхэн сайжруулдаг вэ

Патенттой хавтгай цилиндрийн загвар нь PM2.5 бөөмсийн ойролцоогоор 98%-ийг барих чадвартай байдаг нь гүнзгий шүүлтийг энгийн хайрцаг шүүлийн хувьд бодитоор байгаа гадаргуугийн талбайнаас хамааран хослуулдаг. Хавтгай загвар нь шүүлийн зайг хоёр дахин түүнээс илүү их байх боломжийг олгодог гэж бодоод үз дээ. Тэгш дунд шүүлт болон хавтгай загварын хувьд сүүлчийн нь шүүлтийн дотор турбулент чиглэл үүсгэдэг бөгөөд энэ нь байгалийн эсэргүүцлийг усны индикаторын хувьд 1.2 инчээс дээшгүй байлгаж бөөмсийг жижиг хөндийд нь барих боломжийг олгодог. Өнгөрсөн жилхэн судалгаа нь маш сонирхолтой үр дүнг харуулж байв. Үйлдвэрлэл хамгийн ид үедээ явж байх үед хавтгай загварын шүүлт нь ижил нөхцөлд байгаа энгийн хайрцаг шүүлтээс ойролцоогоор 63%-аар илүү жижиг бөөмсийг барьж чаддаг байв.

Бодит үр дүн: Металл боловсруулах орчинд PM2.5-ийн хэмжээг бууруулах

Ортн-зүүн хэсэгт байрласан автомашины хэсгүүдийн үйлдвэрт нэгэн гайхалтай үзэгдэл болсон байна. Тэд цуглуулагч цаасан шүүлтүүрүүдийг суурьсны дараа зөвхөн 6 долоо хоногийн дотор PM2.5-ийн түвшин 57%-иар буурчээ. Тэдгээрийг хэвийн хурдтайгаар ажиллуулж байсан ч тонн бүр дээр 12 тонн хромт ялтас боловсруулж байсан нь үнэндээ л сонирхолтой байв. Агаарын чанар нь тогтвортой цэвэр байдалтай хэвээр байсан бөгөөд нүхсэн бөөмс 5 мкг/м³-ээс бага байв. Энэ нь NIOSH-ийн аюулгүй гэж үзэхээс 82 хувь сайн байна. Үйлдвэрийн ажил явдаг өдөр тутмын үр дүнд ч нөлөө үзүүлсэн байна. Судалгаагаар агааржуулалтын асуудлаас үүдэлтэй ажлын зогсолт 89%-иар буурсан байна.

Стратегийн шүүлтүүрийн орчин сонголтоор OSHA болон EPA-ийн шаардлага хангах

Одоогийн үед олон давхар давуу чанартай цэвэрлэгээний шүүлтийн 94% нь агаарыг цэвэрлэх OSHA 1910.134 стандартын шаардлагыг хангаж байна. EPA-ийн 2022 оны хортоо агаарын зааврын дагуу полиэстерийг PTFE-тай хольж хром, никель шиг аюултай металлуудыг барихад маш сайн үр дүнгээ үзүүлж байна. Эдгээр шинэ технологийн шүүлтүүдийг автомат цэвэрлэгээний системтэй хамт ашигладаг үйлдвэрүүд нь хяналтын шалгалтанд 100% дүнгээр амжилттай өнгөрч байна. Энэ нь уламжлалт фельзэн цүү шүүлтүүдийн 68%-ийн дүнгээс маш их давамгай байна. Энэ зөрүү нь сүүлийн жилүүдэд инженерийн агаарын чанарыг хянахад технологи хэр их хөгжсөн байгааг харуулж байна.

Пүрштэй цүү шүүлтүүдийг нүх сүвний цуглуулагч системд интеграцлах нь хамгийн сайн үр дүнгийн тулд

Пүрштэй шүүлтүүдийг оршин буй нүх сүвний цуглуулагч бүтцийн дотор амжилттай интеграцлах нь

Нугалааст фильтрүүд нь металл боловсруулах үйлдвэр, эмийн сан, хоолны үйлдвэрлэлийн газруудад ашигладаг хуучин тоног төхөөрөмжинд суурилуулахад сайн ажилладаг. Ихэнх загваруудын хэмжээ стандарт бөгөөд диаметр нь 12-14 инч байдаг. Үйлдвэрлэлийн нарийвчлал нь орчин үеийн 3%-ийн хүрээнд байдаг. 2024 оны Салбарын шүүлтийн тайлангийн мэдээлснээр, эдгээр хэмжээнүүд нь Север Америкт байдаг нунтаг цуглуулах төхөөрөмжүүдийн ойролцоогоор 88 хувьтай таардаг. Ихэнх тохиолдолд суурилуулалт хийхэд бүтцийг өөрчлөх шаардлагагүй байдаг. Нугалаасны хоорондох зайг анхааралтай тооцоолон 2-5 мм-ийн хооронд байлгасан байдаг тул ажиллагааны явцад хөвөөгүй цэвэрлэгээний систем эсвэл импульсын цэвэрлэгээний системд саад болдоггүй.

Үндсэн ажиллагааны үзүүлэлтүүд: Агаарын урсгалын эсэргүүцэл, Нунтаг барих чадал, Даралтын алдагдал

Нугалааст фильтрүүд нь үйл ажиллагааны чухал параметрүүдэд томоохон сайжруулалт оруулдаг:

2023 оны ASHRAE стандартын мэдээгээр эдгээр давуу талууд нь үйлчилгээний зайг 30–50%-иар сунгах бөгөөд энерги хэрэглээг 18%-иар бууруулдаг.

Салбарын зүй тогтол: Тохируулга хийх боломжтой нүхтэй цилиндрийн системийг өргөнөөр нэвтрүүлэх нь

Тохируулга хийх боломжтой нүхтэй цилиндрийн системийг одоо шинээр суурилж буй нийтлэг шүүлтийн төхөөрөмжинд тогтоосон суурьлалтын 67%-д ашиглаж байна (McKinsey-ийн 2024 оны салбар судалгаа). Энэ нь цилиндрүүдийг нэмэх эсвэл хасах замаар чадавхи нэмэгдэх боломжийг олгодог. Энэ арга нь бүх системийг дахин засварлахтай харьцулахад 1 CFM тутамд 18-23 ам.долларын зардлыг бууруулдаг бөгөөд 1 мкм болон түүнээс дээш хэмжээтэй бөөмсийг шүүх үр дүн 99.97%-аас доошгүй байна.

Түгээмэл асуултууд (FAQ)

Нүхтэй шүүлтүүрүүдийг юунаас хийдэг вэ?

Нүхтэй шүүлтүүрүүдийг биологийн задралтай полимер, дахин боловсруулсан синтетик ширхэг, нано ширхэгийн давхаргаас бүрдсэн янз бүрийн материалыг ашиглан хийдэг. Эдгээр материалын тусламжтайгаар шүүх үр дүнтэй бөгөөд орчин үеийн тэргүүлэгч технологийн тогтвортой байдлыг хангана.

Нүхтэй шүүлтүүрүүд традицийн шүүлтүүрүүдтэй харьцуулахад ямар ялгаатай вэ?

Нүхтэй шүүлтүүрүүд нь уртрагийн болон цилиндрийн төрлийн традицийн шүүлтүүрүүдтэй харьцуулахад гадаргуугийн талбайг нэмэгдүүлж, нөхөн шүүх чадварыг сайжруулж, энерги зарцуулалтыг бууруулдаг. Мөн эдгээр нь ашиглалтын хугацаа урт, даралтын алдагдлыг багасгасан байдаг.

Хураагуур цэгц системд нугалааст цэвэрлэгчийг ашиглах боломжтой юу?

Тийм ээ, нугалааст цэвэрлэгчид байгууламжийг өөрчлөхгүйгээр ихэвчлэн хураагуур цэгц системд амжилттай нэвтрэх боломжтой.

Нугалааст цэвэрлэгч орчин тойронд ээлтэй юу?

Тийм ээ, орчин үеийн нугалааст цэвэрлэгчид биологийн задралд ордог, дахин боловсруулдаг материалыг агуулсан байдаг тул орчин тойронд нөлөөлөхгүй, тойрог эдийн засгийн зарчимтай нийцдэг.

Нугалааст цэвэрлэгчийн технологийг ямар салбарууд илүү их ашигладаг вэ?

HVAC, автомашины үйлдвэрлэл, металл хийц бүтээлгээ, аж үйлдвэрийн агаар цэвэрлэх зэрэг салбарууд нугалааст цэвэрлэгчийн технологийн үр ашигтай байдал, зардал хэмнэлтийн талаар томоохон ашиг олох боломжтой.