Jak wygląda proces filtracji powietrza
Istnieją dwa rodzaje filtrów powietrza: filtry przechwytujące cząstki stałe i filtry zatrzymujące cząstki gazowe. Oba rodzaje filtrów mają takie samo zadanie, a mianowicie zmniejszenie koncentracji cząstek w powietrzu. Cząstki gazowe mogą zostać odfiltrowane przy pomocy adsorpcji. Do adsorpcji dochodzi w wyniku działania sił dyspersyjnych Londona (rodzaj sił Van der Waalsa), które występują pomiędzy cząsteczkami. Siły te mają podobne właściwości, jak siły grawitacji, które istnieją np. pomiędzy planetami. Aktywny węgiel w tego rodzaju filtrach jest w stanie odfiltrować z powietrza cząstki gazowe przy pomocy adsorpcji. W zależności od zakresu zastosowania mogą wykorzystywane być różne rodzaje węgla.
Cząstki stałe mogą być wychwytywane na cztery sposoby
Za stopień odfiltrowania odpowiada klasa i konstrukcja filtra oraz wielkość cząstki. Filtry powietrza mogą działać na zasadach:
Zasady działania filtrów:
- Efekt sita
- Efekt inercji masy
- efekt intercepcji
- efekt dyfuzji
Efekt sita
Jeden z najczęściej stosowanych w filtrach powietrza. Zasada efektu sita jest prosta: cząstka jest większa niż przestrzeń pomiędzy włóknami filtra i w ten sposób zostaje zatrzymana.
Efekt inercji masy
Ta zasada filtrowania zostaje zastosowana, gdy masa cząstki jest duża. Cząstka porusza się z dużą prędkością. W wyniku swojego ciężaru cząstka zderza się z włóknem filtra w miejscu zmiany kierunku strumienia powietrza.
Efekt intercepcji
Istotne w tej zasadzie jest to, że cząstki oddziałują na siebie wzajemnie (siłami Van der Waalsa). Większe włókna filtra przyciągają względnie małe cząstki kurzu. Po tym, jak dojdzie do przechwycenia cząstek, pozostają one pomiędzy włóknami filtra.
Efekt dyfuzji
Bardzo małe cząstki mają tendencję do chaotycznego poruszania się. Fenomen ten zwany jest ruchami Browna. Wzór drogi, którą pokonują cząstki może odbiegać od kierunku strumienia powietrza. Istnieje duża szansa, że cząstki w wyniku ruchów Browna dotkną włókien filtra. Różne sposoby filtrowania mogą zostać przedstawione przy pomocy wykresu, dzięki któremu dokładnie widać efekt oddziaływania w zależności od wielkości cząsteczki.