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摘 要 壓縮空氣儲(chǔ)能被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)之一，壓縮機(jī)作為壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，對(duì)系統(tǒng)的整體性能有重要影響。壓縮機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)是壓縮機(jī)的重要部件，過(guò)濾器作為其核心元件，可以有效避免空氣中固體顆粒、液體水和油污等雜質(zhì)對(duì)壓縮機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成不良影響，獲得了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。壓縮機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的研究雖然取得了一定的進(jìn)展，但是相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)綜述方面卻顯得相對(duì)匱乏。本文通過(guò)歸納國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的研究，依照過(guò)濾原理進(jìn)行分類，總結(jié)了機(jī)械過(guò)濾、吸附過(guò)濾、靜電過(guò)濾原理的研究進(jìn)展，并歸納了過(guò)濾器的過(guò)濾性能評(píng)價(jià)指標(biāo)以及優(yōu)化方法，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)：相比于吸附式過(guò)濾器，機(jī)械式和靜電式應(yīng)用更廣泛，具有過(guò)濾效率高、壓降小等優(yōu)勢(shì)；進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有過(guò)濾效率、壓降、容塵量和抗?jié)裥?，濾材種類、過(guò)濾器結(jié)構(gòu)和工況會(huì)影響過(guò)濾性能，且過(guò)濾性能之間會(huì)互相影響；通過(guò)采用過(guò)濾性能更好的納米纖維復(fù)合濾材、優(yōu)化濾芯和流道結(jié)構(gòu)，可以對(duì)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。
關(guān)鍵詞 壓縮機(jī)；過(guò)濾效率；壓降；容塵量
壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)具有儲(chǔ)能容量大、安全性高、壽命長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、建設(shè)周期短等優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是最具發(fā)展?jié)撃艿拇笠?guī)模儲(chǔ)能技術(shù)之一，是未來(lái)儲(chǔ)能重點(diǎn)布局的方向。壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)(CAES)中的壓縮機(jī)對(duì)于入口空氣的質(zhì)量有嚴(yán)格要求，空氣中的雜質(zhì)(如灰塵、濕氣、油霧等)會(huì)影響壓縮機(jī)的性能和壽命，并可能導(dǎo)致儲(chǔ)存空氣的品質(zhì)下降。因此CAES系統(tǒng)對(duì)空氣過(guò)濾技術(shù)有一些特殊要求：①與其他壓縮機(jī)相比，CAES壓縮機(jī)具有壓比高、流量大的運(yùn)行特征，為了防止顆粒物對(duì)高速旋轉(zhuǎn)的葉片造成沖擊磨損，CAES系統(tǒng)的壓縮機(jī)入口通常需要配備高效的空氣過(guò)濾器。②過(guò)高的空氣濕度會(huì)導(dǎo)致壓縮空氣在儲(chǔ)存過(guò)程中產(chǎn)生冷凝水，影響儲(chǔ)能效率并對(duì)儲(chǔ)氣罐設(shè)備造成腐蝕，CAES系統(tǒng)通常需要在入口空氣過(guò)濾系統(tǒng)中增加干燥設(shè)備(如冷凍干燥器或吸附式干燥器)。③由于CAES系統(tǒng)的運(yùn)行周期長(zhǎng)，空氣過(guò)濾器需要具備良好的耐久性和較長(zhǎng)的換濾周期，以降低維護(hù)頻率和成本。壓縮機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)主要有兩種結(jié)構(gòu)：常規(guī)三級(jí)過(guò)濾裝置(圖1)和脈沖自清潔裝置(圖2)。
圖 1 常規(guī)三級(jí)過(guò)濾裝置
圖 2 脈沖自清潔裝置
過(guò)濾器是壓縮機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的重要組成部分，過(guò)濾機(jī)理主要有五種：慣性效應(yīng)、擴(kuò)散效應(yīng)、攔截效應(yīng)、吸附作用和靜電效應(yīng)。過(guò)濾器的選擇主要基于其過(guò)濾性能，而過(guò)濾性能又可以由過(guò)濾效率、壓降、容塵量和抗?jié)裥詻Q定。
根據(jù)不同的過(guò)濾原理，過(guò)濾器可以分為機(jī)械式、吸附式和靜電式三種：①機(jī)械過(guò)濾器是一種常見(jiàn)的過(guò)濾裝置，主要通過(guò)物理濾除固體顆粒來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)濾效果。機(jī)械式過(guò)濾器具有過(guò)濾效率高、能承受較高的過(guò)濾壓力和大量的固體顆粒負(fù)荷、易于操作和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。②吸附式過(guò)濾器是利用吸附劑的吸附作用，去除空氣中的雜質(zhì)。常用的吸附劑包括活性炭、分子篩等。吸附式過(guò)濾器具有凈化效果好、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但吸附劑的飽和問(wèn)題縮短了其使用周期，需要定期更換。③靜電式過(guò)濾器是通過(guò)給空氣施加電場(chǎng)，使空氣中的顆粒物帶上電荷，在電場(chǎng)的作用下發(fā)生偏移，從而實(shí)現(xiàn)顆粒物的分離。靜電式過(guò)濾器具有高效、低阻、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于去除微小顆粒物。然而，靜電式過(guò)濾器也存在易產(chǎn)生臭氧、維護(hù)成本高等問(wèn)題。
本文將詳細(xì)闡述過(guò)濾器的過(guò)濾原理以及過(guò)濾性能，并且針對(duì)過(guò)濾性能的優(yōu)化方式進(jìn)行深入分析，以期為高效低阻過(guò)濾系統(tǒng)的發(fā)展提供有價(jià)值的指導(dǎo)。
1 過(guò)濾原理
壓縮機(jī)過(guò)濾原理多樣，主要可歸納為機(jī)械過(guò)濾原理、吸附過(guò)濾原理和靜電過(guò)濾原理三大類。壓縮機(jī)過(guò)濾原理的多樣性為不同應(yīng)用場(chǎng)景提供了靈活的選擇，無(wú)論是機(jī)械過(guò)濾的直接攔截、吸附過(guò)濾的選擇性去除，還是靜電過(guò)濾的高效凈化，都能滿足不同系統(tǒng)對(duì)流體純凈度的需求。
1.1 機(jī)械過(guò)濾原理
機(jī)械過(guò)濾機(jī)制主要源于顆粒與纖維周圍流線的相對(duì)偏差，其中最具代表性的過(guò)濾機(jī)理有：慣性、攔截、擴(kuò)散。國(guó)內(nèi)外在過(guò)濾器理論研究側(cè)重點(diǎn)上存在一些差異，國(guó)內(nèi)研究者更關(guān)注實(shí)際應(yīng)用和工程實(shí)踐，而國(guó)外研究者更多關(guān)注基礎(chǔ)理論和數(shù)學(xué)模型。
慣性效應(yīng)、攔截效應(yīng)、擴(kuò)散效應(yīng)在普通纖維過(guò)濾材料和過(guò)濾器中起主要作用(圖3)。慣性效應(yīng)用于去除大于1 μm的粒子，依賴顆粒的慣性，當(dāng)空氣流經(jīng)過(guò)濾材料時(shí)遇到障礙物，空氣中的顆粒脫離流線，與過(guò)濾材料的纖維表面碰撞沉積。斯托克斯數(shù)Stk是慣性撞擊過(guò)濾效率的重要參數(shù)，可以用來(lái)表征顆粒相對(duì)于障礙物大小的持久性。其計(jì)算表達(dá)式如式(1)和式(2)所示：
圖 3 四種類型的顆粒過(guò)濾機(jī)制
式中，ρP是顆粒的密度；dP是顆粒直徑；Cc指Cunningham校正因子；U是氣流的速率；μa是空氣黏度；df是纖維直徑；Ku是流體動(dòng)力學(xué)因子；α是纖維堆積密度；R是攔截參數(shù)。
擴(kuò)散效應(yīng)通過(guò)布朗運(yùn)動(dòng)去除小于0.5 μm的粒子，當(dāng)粒子之間發(fā)生相互作用，在纖維附近移動(dòng)，碰撞并被捕獲。粒子擴(kuò)散對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的依賴性使得這種捕獲方法依賴于Peclet數(shù)(Pe)。
式中，D是粒子擴(kuò)散系數(shù)。Pe反映了平流與擴(kuò)散傳輸?shù)谋嚷?。?jīng)典理論指出，這種機(jī)制的過(guò)濾效率ED可以表示如下：
攔截和篩選是針對(duì)中等大小的顆粒，當(dāng)顆粒與過(guò)濾纖維碰撞時(shí)會(huì)被捕獲。攔截機(jī)制取決于顆粒和纖維的大小，特別是顆粒和纖維直徑的比值，稱為攔截參數(shù)R(dp/df)。攔截機(jī)制可以分離大多數(shù)亞微米級(jí)顆粒，該機(jī)制的過(guò)濾效率ER的經(jīng)典表達(dá)式如下：
當(dāng)顆粒沉積在過(guò)濾器上時(shí)，總壓降為穿過(guò)清潔過(guò)濾器的壓降和穿過(guò)沉積顆粒壓降之和。Bao等開(kāi)發(fā)了一個(gè)模型來(lái)預(yù)測(cè)粉塵載荷下的滲透率，其表達(dá)式如式(6)所示：
式中，C表示過(guò)濾器的收集效率的增長(zhǎng)率，g-1；λ表示收集效率提高系數(shù)，m3/kg；A表示過(guò)濾面積，m2；PM和P0分別表示有灰塵負(fù)載的過(guò)濾器和原始過(guò)濾器(無(wú)量綱)的滲透率；M表示載塵質(zhì)量，g。
值得注意的是，顆粒分離也會(huì)影響過(guò)濾效率，一旦沉積在過(guò)濾器上，顆粒會(huì)受到四種不同的力，包括黏附力、升力、阻力和摩擦力。沉積顆粒通過(guò)黏附力(如范德華力、靜電力)黏附在纖維表面，摩擦力可以通過(guò)將黏附力和摩擦系數(shù)相乘來(lái)估算。如果黏附力大于升力或摩擦力大于阻力，則顆粒仍附著在纖維上。否則，顆粒會(huì)從纖維表面分離并返回氣流。
1.2 吸附過(guò)濾原理
吸附式過(guò)濾原理主要依賴于多孔性固體物質(zhì)對(duì)空氣中污染物的吸附作用，從而達(dá)到凈化的目的。這種方法利用固體吸附劑的物理吸附和化學(xué)吸附性能，去除空氣中的多種污染物。吸附法主要有物理吸附、化學(xué)吸附兩種類型。
物理吸附主要依靠吸附劑與吸附質(zhì)之間的分子間引力，這種吸附過(guò)程是放熱的，且不涉及化學(xué)反應(yīng)。物理吸附?jīng)]有特定的選擇性，因此同一種吸附劑可以吸附多種吸附質(zhì)。物理吸附可以是單分子層吸附，也可以是多分子層吸附，其強(qiáng)度相對(duì)較弱，當(dāng)系統(tǒng)溫度升高時(shí)，被吸附的物質(zhì)可能會(huì)因分子的熱運(yùn)動(dòng)而脫離吸附劑表面。
化學(xué)吸附則涉及介質(zhì)與吸附劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成牢固的化學(xué)鍵和表面絡(luò)合物，這種吸附過(guò)程有選擇性，即一種吸附劑通常只能對(duì)特定的吸附質(zhì)發(fā)生作用?；瘜W(xué)吸附過(guò)程相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)，需要活化能，且通常是單分子層吸附。
1.3 靜電過(guò)濾原理
靜電吸引依賴于顆粒和過(guò)濾介質(zhì)之間的靜電荷。顆粒物被靜電捕獲主要靠?jī)煞N類型的靜電力，庫(kù)侖和介電泳力，具體取決于纖維和顆粒的帶電狀態(tài)。盡管學(xué)者們已經(jīng)提出了許多靜電過(guò)濾的理論模型，但由于難以量化微觀水平上的電荷分布，因此仍然難以通過(guò)靜電吸引力精確預(yù)測(cè)捕獲行為。但纖維和顆粒的介電常數(shù)在靜電機(jī)制確定電荷分布和粒子捕獲效率方面，仍起著重要作用。
當(dāng)過(guò)濾介質(zhì)、顆?；騼烧呔哂袃綦姾蓵r(shí)，可以感應(yīng)到靜電力，增強(qiáng)這種力的典型方法有：①采用具有高表面電位的駐極體材料；②施加外部能源以產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)。駐極體是電活化材料，本身會(huì)產(chǎn)生準(zhǔn)永久電場(chǎng)。駐極體濾波器是通過(guò)將電荷嵌入材料中或通過(guò)在介電材料內(nèi)對(duì)齊電偶極子來(lái)制造的。制備駐極體材料的代表性方法是感應(yīng)充電、摩擦充電和電暈充電。由于表面電位的大小及其衰減模式因材料成分和生產(chǎn)方法而異，因此許多研究工作旨在通過(guò)提高表面電位和延緩電性能的退化來(lái)改進(jìn)空氣過(guò)濾器。但駐極材料仍然不可避免地會(huì)隨著時(shí)間的推移而耗散電荷，因此延緩電荷耗散，研究持續(xù)產(chǎn)生電荷的駐極材料是靜電過(guò)濾器未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
1.4 小結(jié)
機(jī)械式過(guò)濾器過(guò)濾效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，但是存在過(guò)濾效果受過(guò)濾網(wǎng)孔徑大小的限制，對(duì)于細(xì)小的顆粒物的過(guò)濾效果較差的弊端。吸附式過(guò)濾器凈化效果好、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但吸附材料壽命有限、可能產(chǎn)生二次污染等問(wèn)題，在壓縮機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中的使用不廣泛。靜電式過(guò)濾器具有過(guò)濾效率高、阻力低、對(duì)于微小顆粒物的去除效果顯著，但存在維護(hù)成本高、對(duì)氣流均勻性要求高的弊端。
依賴機(jī)械過(guò)濾的經(jīng)典方法在提高過(guò)濾性能方面受到限制，因?yàn)樘岣哌^(guò)濾效率不可避免地會(huì)加劇流動(dòng)阻力。因此，利用靜電力似乎是緩解過(guò)濾效率和壓降之間權(quán)衡的絕佳策略。將機(jī)械過(guò)濾和靜電過(guò)濾結(jié)合來(lái)提高過(guò)濾性能，是未來(lái)壓縮機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。
2 性能評(píng)估
壓縮機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的核心需求是高效低阻，過(guò)濾效率高可以保證進(jìn)入壓縮機(jī)的空氣的清潔度，避免顆粒物、液滴和油污，對(duì)壓縮機(jī)葉片和流道產(chǎn)生磨損、腐蝕、堵塞和結(jié)垢等，低阻可以提高壓縮機(jī)的運(yùn)行效率。由于CAES系統(tǒng)的運(yùn)行壽命通常在20年以上，對(duì)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的壽命有較高要求，需要進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)在壓降達(dá)到某一特定值或達(dá)到過(guò)濾器的維護(hù)周期內(nèi)有較大的容塵量。
過(guò)濾性能直接關(guān)系到過(guò)濾效果，過(guò)濾性能主要包括：過(guò)濾效率、壓降與流動(dòng)均勻性、容塵量和抗?jié)裥浴＿@些標(biāo)準(zhǔn)可以在一定條件下對(duì)空氣過(guò)濾器濾芯的性能進(jìn)行良好的評(píng)估。
2.1 過(guò)濾效率
過(guò)濾效率是指進(jìn)入過(guò)濾器的顆粒的質(zhì)量、體積、表面積和數(shù)量與過(guò)濾器捕獲的顆粒的比例。相應(yīng)地，存在計(jì)重效率、體積效率、表積效率和計(jì)數(shù)效率。
計(jì)數(shù)效率以計(jì)數(shù)濃度表示為：
式中，為計(jì)數(shù)效率；N1、n1分別為過(guò)濾器進(jìn)、出口氣流中的塵粒濃度，粒/L。
可以用來(lái)分析纖維層的效率公式有：
式中，(1-?)為纖維層填充率，%；?為纖維層孔隙率，%；L為纖維層厚度，m；Df為纖維圓柱直徑，m；ηε為單根纖維的捕集效率，%。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)影響進(jìn)氣系統(tǒng)過(guò)濾效率的因素進(jìn)行了充分的研究，主要分三方面，過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)(纖維直徑、纖維排列、填充率等)、環(huán)境因素(雜質(zhì)濃度、濕度等)和工況條件(流速、出口壓力等)。
Li等研究了不同纖維排列、纖維直徑、面流速和粒徑下的壓降和過(guò)濾效率。研究發(fā)現(xiàn)：對(duì)于不同粒徑過(guò)濾效率隨表面速度的增大而增大(如圖4所示)。此外，對(duì)比相同纖維直徑和總固體濃度(SVF)的層狀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)在所有模擬顆粒尺寸下，密集-稀疏結(jié)構(gòu)在高壓降的情況下具有最高的過(guò)濾效率。
圖 4 不同條件下平行、交錯(cuò)纖維結(jié)構(gòu)的過(guò)濾效率和壓降變化
研究者發(fā)現(xiàn)提高過(guò)濾效率往往會(huì)增加系統(tǒng)的阻力。多孔膜過(guò)濾器[如圖5(a)所示]是通過(guò)在固體基材上的孔隙制成的，它的孔徑非常小，孔隙率低于0.3。因此它的過(guò)濾效率很高，但是它的局限性在于壓降很大。相比之下，纖維狀空氣過(guò)濾器，它通過(guò)厚物理屏障和黏附力來(lái)捕獲顆粒物顆粒[如圖5(b)所示]。它的孔隙率高于0.7，由直徑從幾微米到幾十微米不等的多層厚纖維制成。為了獲得高效率，這種類型的過(guò)濾器通常很厚。
圖5 多種過(guò)濾器微觀結(jié)構(gòu)
常見(jiàn)過(guò)濾效率是基于慣性沖擊、攔截和擴(kuò)散三種主要機(jī)制，沒(méi)有考慮粒子與纖維的相互作用，即粒子的反彈和再夾帶。Maddineni等為了解決這個(gè)問(wèn)題，用慣性沖擊、攔截和擴(kuò)散產(chǎn)生的收集效率之和乘以黏附效應(yīng)產(chǎn)生的收集效率作為過(guò)濾效率。Bulejko等用數(shù)學(xué)模型來(lái)預(yù)測(cè)纖維過(guò)濾器和毛細(xì)管孔膜(CPM)在中空纖維膜(HFM)孔結(jié)構(gòu)上的空氣過(guò)濾效率。對(duì)比了纖維過(guò)濾器和CPM，HFM孔隙結(jié)構(gòu)由平均直徑約為90 nm的縱向片段組成，類似于纖維過(guò)濾器的纖維，但是HFMs具有非常高的固體度(0.48)，而纖維過(guò)濾器的固體度通常在0.01~0.3。
2.2 氣動(dòng)性能
2.2.1 壓降
進(jìn)氣壓差是指各級(jí)進(jìn)氣系統(tǒng)的出口靜壓與大氣壓力的差值，壓縮機(jī)進(jìn)氣壓差主要由過(guò)濾壓差和管道流動(dòng)壓差組成。進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾污染物的同時(shí)，產(chǎn)生了壓降，導(dǎo)致壓縮機(jī)的進(jìn)口壓力下降。隨著運(yùn)行時(shí)間增加，進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)纖維孔隙中積累雜質(zhì)顆粒，進(jìn)氣壓差隨著容塵量的增加而增大。品質(zhì)因數(shù)(QF)與過(guò)濾效率和壓降的關(guān)系如下：
其中，ΔP是過(guò)濾器上的壓降；η是過(guò)濾效率。
壓氣機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)中進(jìn)氣壓差監(jiān)測(cè)和控制對(duì)保證壓氣機(jī)機(jī)組安全和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性有重要影響，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)影響進(jìn)氣系統(tǒng)壓降的因素進(jìn)行了充分的研究，主要分三方面，過(guò)濾器和流道的結(jié)構(gòu)(過(guò)濾器厚度、填充率、褶皺數(shù)、進(jìn)氣管道尺寸等)、環(huán)境因素(雜質(zhì)濃度、濕度等)和工況條件(流速、出口壓力等)。
Zhang等對(duì)9F燃?xì)廨啓C(jī)研究，發(fā)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，進(jìn)氣壓差每增加100 Pa，功率下降0.16%，熱耗率增加0.06%。馬啟新等研究了船用燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中過(guò)濾裝置數(shù)值模擬方法的準(zhǔn)確性和適用性，采用Fan邊界條件和多孔介質(zhì)模型對(duì)過(guò)濾裝置(百葉窗和過(guò)濾器)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行了建模，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)多孔介質(zhì)模型，有整流作用且對(duì)系統(tǒng)總壓損失的預(yù)測(cè)更精準(zhǔn)。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)壓差建模進(jìn)行研究，建立了流動(dòng)壓差模型，但是未充分考慮過(guò)濾壓差。Velali等在微觀尺度對(duì)過(guò)濾壓差進(jìn)行建模，考慮了濾材、褶皺結(jié)構(gòu)和間隙大小。Eker等在不同容塵階段對(duì)過(guò)濾壓差進(jìn)行建模，研究了容塵量和壓差對(duì)壓氣機(jī)性能的影響。Abdul-Wahab等基于模糊邏輯模型，提出了過(guò)濾壓差的建模與預(yù)測(cè)方法。但這些研究并未考慮壓氣機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)對(duì)壓氣機(jī)整體的氣動(dòng)影響。
Zhao等研究發(fā)現(xiàn)在過(guò)濾效率大致相同水平(44%~45%)下，隨纖維直徑的減小，可以看到三種不同的壓降變化模式(見(jiàn)圖6和圖7)：線性快速下降區(qū)域(平均纖維直徑df從168 nm變?yōu)?1 nm)、緩慢上升區(qū)域(平均纖維直徑df從71 nm減小到60 nm)、快速上升區(qū)域(平均纖維直徑df從60 nm變?yōu)?3 nm)。
圖 6 單根纖維在5.3 cm/s處的模擬壓降：(a) 168，(b) 108，(c) 71，(d) 60 和 (e) 53 nmFig. 6 Simulated pressure drop of a single fiber at 5.3 cm/s: (a) 168, (b) 108, (c) 71, (d) 60, and (e) 53 nm
圖7 多根纖維在5.3 cm/s處的模擬壓降：(a) 168，(b) 108，(c) 71，(d) 60 和 (e) 53 nmFig. 7 Simulated pressure drop of multiple fibers at 5.3 cm/s: (a) 168, (b) 108, (c) 71, (d) 60, and (e) 53 nm
Fotovat等研究了過(guò)濾器壓降與顆粒物沉積的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)過(guò)濾器都存在最佳褶皺數(shù)，使壓降達(dá)到最小值；顆粒沉積后，壓降的增加速率隨著褶皺數(shù)量的增加而降低。Joubert等研究了在潮濕條件下，HEPA過(guò)濾器壓降的主要影響因素是顆粒層與濕空氣是否達(dá)到平衡。
王忠義等發(fā)現(xiàn)隨著流通面積的增加，平均流速和總壓損失會(huì)隨之減小。增加過(guò)濾器的流通面積比會(huì)減少總壓損失，但對(duì)布置環(huán)境的要求更高。王瑞探究了不同工況對(duì)壓降的影響規(guī)律，改變流速、出口壓力、孔隙率、黏性等條件。發(fā)現(xiàn)隨流速增加，壓降急劇增加；隨出口壓力增加，壓降先增加，當(dāng)出口壓力達(dá)到1.5 MPa后，壓降趨于穩(wěn)定；隨孔隙率增加，壓降先減小后增大；隨黏性增大，壓降成正比例增加。
2.2.2 均勻性
目前使用的無(wú)隔板高效過(guò)濾器，在濾料入口存在流速不均勻的現(xiàn)象，不均勻度最高可達(dá)60%。流速不均導(dǎo)致流量不均使得濾料不能得到最佳利用，在流量大的地方，濾料載荷大，長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致過(guò)濾效率降低，因此縮短了過(guò)濾器的整體使用壽命。
采用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差定義速度不均勻度為：
其中，CV為速度不均勻度；為第i點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)速度，m/s；為n點(diǎn)的速度均值，m/s。
通過(guò)理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)褶式過(guò)濾器中存在顯著的速度不均勻度，并建立了速度不均勻度和過(guò)濾效率的模型，研究發(fā)現(xiàn)流動(dòng)越均勻，過(guò)濾效率越高。此外還發(fā)現(xiàn)，流動(dòng)不均勻，會(huì)造成渦流現(xiàn)象，從而造成較大的壓力損失。查文娟結(jié)合計(jì)算流體力學(xué)方法及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)濾芯的結(jié)構(gòu)參數(shù)與運(yùn)行條件不僅直接影響過(guò)濾效率，還與其褶上氣流分布的均勻性變化趨勢(shì)高度一致。綜上所述，確保流動(dòng)均勻性在過(guò)濾器設(shè)計(jì)中占據(jù)著舉足輕重的地位，不容忽視。
為了提升壓縮機(jī)進(jìn)口流場(chǎng)的均勻性、降低進(jìn)口總壓損，征建生等建立了不同的過(guò)濾結(jié)構(gòu)，采用數(shù)值模擬的方法，發(fā)現(xiàn)兩側(cè)分布式過(guò)濾器改變了流動(dòng)方向，改善了壓縮機(jī)進(jìn)口流場(chǎng)，速度不均勻度降低到原模型的4.91%。
談鋒等研究了七個(gè)不同轉(zhuǎn)折角的進(jìn)氣道模型，發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)折角從-30°~30°區(qū)間內(nèi)，局部不均勻度最大值均小于10%，在轉(zhuǎn)折角為-10°和30°時(shí)，不均勻度最小為7.2%。
2.3 容塵量
過(guò)濾器在使用過(guò)程中對(duì)顆粒進(jìn)行捕集，當(dāng)壓降達(dá)到某一特定值或時(shí)間達(dá)到過(guò)濾器的維護(hù)周期，此時(shí)過(guò)濾器所捕集的顆粒質(zhì)量為容塵量。過(guò)濾器的過(guò)濾面積影響過(guò)濾器的容塵量，容塵量的大小直接關(guān)系到過(guò)濾器的使用壽命和過(guò)濾效率。當(dāng)空氣濾清器過(guò)濾粉塵時(shí)，壓降演變分為三個(gè)階段：深層粉塵堆積、過(guò)渡性粉塵堆積和表面粉塵堆積(圖8)。
圖8 不同容塵階段的壓降
Shi等研究空氣過(guò)濾器，并提出了褶皺過(guò)濾材料的平均容塵量(K)的方程：
由于纖維過(guò)濾介質(zhì)厚度、纖維直徑、纖維填充密度等參數(shù)不容易測(cè)量，測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性難以保證，限制了現(xiàn)有模型預(yù)測(cè)過(guò)濾器粉塵負(fù)荷質(zhì)量和壓降之間關(guān)系的應(yīng)用，進(jìn)而限制了評(píng)價(jià)現(xiàn)有過(guò)濾器系統(tǒng)的有效使用壽命的應(yīng)用。為了解決這個(gè)問(wèn)題，Qiang等建立了個(gè)基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)方程模型，該模型不需要輸入纖維直徑、過(guò)濾器厚度和填料密度，該模型以預(yù)測(cè)一般通風(fēng)空氣過(guò)濾器的壓降作為空氣流量和粉塵負(fù)荷質(zhì)量的函數(shù)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證該模型的準(zhǔn)確性和可靠性。
Qiang等通過(guò)對(duì)比ASHRAE試驗(yàn)粉塵的粒徑小于A2細(xì)試驗(yàn)粉塵發(fā)現(xiàn)，較小的顆粒具有較大的比表面積，且由于纖維表面的覆蓋范圍與累積顆粒的投影面積有關(guān)，因此較小的顆粒明顯具有較大的阻塞效應(yīng)。小顆粒會(huì)增加阻力，從而使壓降迅速增加。當(dāng)空氣過(guò)濾器裝有小顆粒時(shí)，小顆粒沉積在介質(zhì)中，然后在過(guò)濾器表面形成更密集的塵餅。
何維浪等研究三種不同濾材制成的濾筒，隨著過(guò)濾器的容塵量增加，流道會(huì)堵塞，導(dǎo)致湍流現(xiàn)象，有效過(guò)濾面積減少。因此筒形過(guò)濾器的單位面積的容塵量遠(yuǎn)低于過(guò)濾材料的容塵量。
2.4 抗?jié)裥?/strong>
抗?jié)裥阅軌蚍从尺^(guò)濾器在一定濕度和水霧的脅迫下的耐受性。當(dāng)空氣濕度過(guò)大導(dǎo)致系統(tǒng)過(guò)濾器運(yùn)行阻力急劇增大的現(xiàn)象叫作“濕堵”，這一問(wèn)題在海上或者沿海地區(qū)的壓縮機(jī)中尤為突出。
選擇抗?jié)裥阅芎玫臑V紙對(duì)過(guò)濾器壓降、過(guò)濾效率和壽命的提升都有幫助，關(guān)于濾芯在加濕后，過(guò)濾性能的變化，僅有少部分學(xué)者從濾材、結(jié)構(gòu)的角度分析濾芯壓降和過(guò)濾效率的變化。
李超等在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)液滴隨空氣進(jìn)入濾芯時(shí)，一些液滴會(huì)留在濾料中導(dǎo)致濾芯堵塞，壓降增大。當(dāng)空氣溫度降低時(shí)會(huì)發(fā)生節(jié)流效應(yīng)，一些液滴會(huì)在濾料纖維中凝結(jié)。特別是對(duì)于即將達(dá)到使用壽命的濾芯，濾芯的壓降保持在相對(duì)較高的水平，濕度對(duì)其影響更大。Wilcox等的研究表明潮濕環(huán)境下過(guò)濾效率下降的原因之一是水霧對(duì)濾材的靜電效應(yīng)有一定削弱，但濾芯結(jié)構(gòu)的變化才是主要原因。通過(guò)用掃描電鏡觀察了濾芯迎風(fēng)面的微觀結(jié)構(gòu)(如圖9)：濾芯a的纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，納米纖維聚集并緊緊黏附在基材上，一些納米纖維斷裂。復(fù)合過(guò)濾材料中的納米纖維決定了過(guò)濾材料的過(guò)濾精度，表明水霧對(duì)過(guò)濾元件造成了不可逆的結(jié)構(gòu)損傷。通過(guò)掃描電子顯微鏡對(duì)現(xiàn)場(chǎng)故障濾芯的取樣顯示，濾芯的故障也是由于表面納米纖維的斷裂造成的，這也驗(yàn)證了為什么濾芯在細(xì)水霧環(huán)境中壽命很短。
圖9 濾芯a迎風(fēng)面濾材微觀形貌圖
3 性能優(yōu)化
壓縮機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的核心需求是高效低阻，容塵量大，使用壽命長(zhǎng)等。其中過(guò)濾器的主要性能指標(biāo)一般包括壓降、效率(包括計(jì)數(shù)效率和電阻)、容塵量和抗?jié)裥?。進(jìn)氣系統(tǒng)的性能直接關(guān)系到壓縮機(jī)的整體性能，對(duì)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是提升過(guò)濾性能的關(guān)鍵，過(guò)濾性能取決于濾材的種類、濾芯結(jié)構(gòu)(如填料密度、纖維直徑、褶形)和過(guò)濾器流道結(jié)構(gòu)等。
3.1 材料優(yōu)化
影響濾材性能的因素有很多，如濾材種類，涂層方式和加工工藝等，這些因素會(huì)影響濾材的厚度、孔隙率、抗張強(qiáng)度、挺度等物理性能，進(jìn)而影響過(guò)濾效率、壓降等。
常用的空氣過(guò)濾材料按材料可以分為纖維素，化學(xué)纖維濾材，化學(xué)纖維復(fù)合濾材，納米纖維復(fù)合濾材，可根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的材料。纖維素強(qiáng)度高，過(guò)濾面積大，但纖維直徑大，對(duì)10 μm以下的顆粒過(guò)濾效果較差。纖維素含有大量親水基團(tuán)，容易吸水膨脹，堵塞孔隙，降低過(guò)濾效率?；瘜W(xué)纖維濾材由化學(xué)纖維組成，與纖維素相比，挺度低，纖維直徑小，過(guò)濾性能良好，而且抗?jié)裥詮?qiáng)，被廣泛運(yùn)用在中粗效板式和袋式過(guò)濾器中。聚酯纖維應(yīng)用早，技術(shù)成熟，生產(chǎn)成本不高。玻璃纖維空氣過(guò)濾器的過(guò)濾效率和容塵能力較強(qiáng)，不過(guò)空氣阻力依舊較大，使得能耗偏高。玻璃纖維有著顯著的優(yōu)點(diǎn)和明顯的缺陷，正在被其他性能更優(yōu)的過(guò)濾材料所替代。
化學(xué)纖維復(fù)合濾料能夠彌補(bǔ)單一纖維的不足，它主要由植物纖維構(gòu)成，并混合化學(xué)纖維及化學(xué)添加劑，通過(guò)干法或濕法造紙技術(shù)生產(chǎn)。化學(xué)纖維的加入提升了濾料的過(guò)濾精度，并且在濕潤(rùn)環(huán)境下保持了出色的穩(wěn)定性。
納米纖維復(fù)合濾材是指將納米纖維整合到過(guò)濾材料中的復(fù)合材料。這些纖維的直徑介于1~100 nm，能夠有效捕獲過(guò)濾材料表面的顆粒，可以提供優(yōu)秀的過(guò)濾效果。納米纖維的表面復(fù)合有助于脈沖反吹，從而延長(zhǎng)過(guò)濾材料的使用壽命。常見(jiàn)的納米纖維類型包括靜電紡納米纖維和熔噴納米纖維。靜電紡納米纖維直徑較小，表面結(jié)構(gòu)緊密，便于進(jìn)行反吹操作。而熔噴納米纖維則具有較大的直徑、不同長(zhǎng)度的纖維、更松散的表面結(jié)構(gòu)和更高的容塵能力。
為了解決提高過(guò)濾效率會(huì)增加壓降的問(wèn)題，新型聚合物納米纖維過(guò)濾器應(yīng)運(yùn)而生，其具有高過(guò)濾效率、良好的光學(xué)透明度、低氣流阻力和輕質(zhì)量等特性(如圖10所示)。當(dāng)空氣過(guò)濾器的表面化學(xué)成分被優(yōu)化以匹配顆粒物的表面化學(xué)成分時(shí)，單纖維捕獲能力將大大超過(guò)現(xiàn)有的纖維顆粒。因此，空氣過(guò)濾器中的材料使用量減少，便于空氣流通。此外，當(dāng)纖維直徑減小到納米級(jí)時(shí)，在相同的堆積密度下，由于表面積大，顆粒捕獲的可能性大大增加，這也確保了更薄的空氣過(guò)濾器可以進(jìn)行有效的顆粒捕獲。
圖10 新型聚合物納米纖維過(guò)濾器
新型聚合物納米纖維因其具有亞微米直徑的纖維，其在過(guò)濾效率、最穿透粒徑(MPPS)和滑移效應(yīng)等各個(gè)方面優(yōu)于其他纖維，展現(xiàn)出更佳的過(guò)濾性能，是未來(lái)進(jìn)氣過(guò)濾材料的發(fā)展方向。
3.2 濾芯結(jié)構(gòu)優(yōu)化
濾芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也會(huì)影響到過(guò)濾系統(tǒng)的性能，濾材的結(jié)構(gòu)因素包括：表面形態(tài)、折褶方式、厚度。合理的濾芯結(jié)構(gòu)可以增加過(guò)濾面積、減小阻力、延長(zhǎng)使用壽命，提高過(guò)濾效率。通過(guò)對(duì)濾芯材料的研究和改進(jìn)，可以提高過(guò)濾系統(tǒng)的性能。改善濾芯的過(guò)濾精度、增加表面處理技術(shù)、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等措施都可以提高過(guò)濾系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。
Bian等在經(jīng)典氣溶膠動(dòng)力學(xué)理論和測(cè)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立了一個(gè)半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠?lái)預(yù)測(cè)PM2.5去除效率，作為纖維直徑、過(guò)濾器厚度、填充密度和面速度的函數(shù)。該模型可用于識(shí)別使PM2.5去除效率最大化的過(guò)濾器參數(shù)的組合。
目前濾芯的結(jié)構(gòu)主要有兩種方式，膠線式和壓花式，如圖11所示。膠線式是用熱熔膠線將折褶固定起來(lái)，工藝簡(jiǎn)單，保證了折褶間距的均勻性;壓花式是對(duì)濾紙打褶處進(jìn)行按壓，形成凸起，褶與褶之間的凸起使形成的楔形通道穩(wěn)定。
圖11 (a) 膠線式褶形和 (b) 壓花式褶形
過(guò)濾器中的折褶濾芯有V形和U形兩種折褶方式，如圖12所示。折褶濾芯最重要的結(jié)構(gòu)是褶，褶的結(jié)構(gòu)和數(shù)量影響濾芯的過(guò)濾性能。
圖12 V 形折褶與 U 形折褶的結(jié)構(gòu)參數(shù)
相較U形褶，V形褶可以增加過(guò)濾器的過(guò)濾面積，降低過(guò)濾速度，從而降低過(guò)濾器的阻力。國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用仿真和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)(如填料密度、纖維直徑、褶形)和顆粒沉積等方面的機(jī)理進(jìn)行了深入研究。研究方向多集中在褶間距和纖維排列對(duì)過(guò)濾器壓降的影響上，其中褶皺過(guò)多會(huì)導(dǎo)致氣流分布不均勻，增加濾料褶皺之間楔形通道內(nèi)部的摩擦阻力，進(jìn)而增加過(guò)濾壓降。
隨著過(guò)濾器厚度和質(zhì)量的增加，過(guò)濾器表面積更大，顆粒滯留時(shí)間更長(zhǎng)，其過(guò)濾效率通常會(huì)提高。較長(zhǎng)的纖維紡絲時(shí)間可以通過(guò)在給定的時(shí)間范圍內(nèi)沉積更多的纖維來(lái)產(chǎn)生更厚、更重的過(guò)濾層。濾材厚度可以用千分尺測(cè)量得到，濾材凸起的部分構(gòu)成瓦楞結(jié)構(gòu)，瓦楞的存在可以提高濾紙的強(qiáng)度，并且凸起的瓦楞增大了濾紙的過(guò)濾面積，提高了過(guò)濾效率，如圖13所示。
圖13 濾紙厚度說(shuō)明
然而，這種方法制備的過(guò)濾器不可避免地產(chǎn)生較差的結(jié)構(gòu)性能，由于新紡的纖維阻塞了成型的空氣通道，堆積物過(guò)于密集和孔隙極小，壓降大，并且由于較大的顆粒經(jīng)常堵塞狹窄的孔隙，使用壽命很短。為解決這個(gè)問(wèn)題，通常會(huì)將多個(gè)過(guò)濾層堆疊到一個(gè)過(guò)濾單元中，實(shí)現(xiàn)理想的填料密度和孔徑，同時(shí)增加過(guò)濾器的厚度和質(zhì)量，從而獲得更好的QF和使用壽命，是未來(lái)的研究方向。多層堆疊的過(guò)濾器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行和維護(hù)的成本較高是未來(lái)亟需解決的問(wèn)題。
Leung等采用多層堆疊的方式評(píng)估了納米纖維堆積密度和層厚對(duì)空氣過(guò)濾器整體特性的影響。通過(guò)調(diào)整靜電紡絲的持續(xù)時(shí)間，制備了纖維直徑相同但質(zhì)量和堆積密度不同的過(guò)濾層。Zhang等提出了從具有多層過(guò)濾器的過(guò)濾器中多級(jí)物理篩分的概念，其中每層都具有與目標(biāo)空氣傳播顆粒大小相匹配的特定孔徑。
3.3 流道結(jié)構(gòu)優(yōu)化
當(dāng)流體流經(jīng)通道或管道時(shí)，流體與固體壁之間的摩擦?xí)?dǎo)致壓降或黏性消散。通過(guò)適當(dāng)設(shè)計(jì)通道形狀或流動(dòng)系統(tǒng)配置來(lái)有效減少這種黏性耗散的方式即流道結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
Wang等提出了一種啟發(fā)式最優(yōu)性準(zhǔn)則算法，以優(yōu)化低Re數(shù)流體流經(jīng)直角彎頭和會(huì)聚T形結(jié)的通道形狀設(shè)計(jì)(圖14)。啟發(fā)式算法避免了敏感性分析，更重要的是給出了合理的流道最優(yōu)設(shè)計(jì)。
圖14 Re=40時(shí)時(shí)間步長(zhǎng)與流場(chǎng)的關(guān)系
流體流動(dòng)形狀設(shè)計(jì)的啟發(fā)式算法被用于流道結(jié)構(gòu)優(yōu)化，在該算法中，使用晶格玻爾茲曼法(LBM)來(lái)計(jì)算分為單元的流體域的流場(chǎng)。發(fā)現(xiàn)在流向急劇變化的區(qū)域，存在耗散較大的機(jī)械能，尤其是對(duì)于高Re數(shù)流動(dòng)。通過(guò)虛擬體積力，來(lái)減少黏性耗散。通過(guò)優(yōu)化，最終形狀的總壓降比初始形狀降低了68.8%。
袁長(zhǎng)龍對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)流道進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)對(duì)氣墊船進(jìn)氣系統(tǒng)使用Isight進(jìn)行多級(jí)優(yōu)化，將進(jìn)氣系統(tǒng)劃分為三個(gè)部分：進(jìn)氣濾清器、空間Z形彎管和壓縮機(jī)進(jìn)氣道部分，分別對(duì)其進(jìn)行尋優(yōu)，使得進(jìn)氣阻力下降，達(dá)到了優(yōu)化目的。
氣流流經(jīng)壓縮機(jī)進(jìn)氣室時(shí)，摩擦損失、流動(dòng)分離及尾跡損失等導(dǎo)致總壓降低。通常壓縮機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)考慮到進(jìn)氣流場(chǎng)的均勻性，而進(jìn)氣室出口處的氣流畸變會(huì)導(dǎo)致葉輪進(jìn)口流場(chǎng)不均，影響級(jí)的性能。為此，陳宗華等對(duì)離心壓縮機(jī)的進(jìn)氣室子午型線進(jìn)行優(yōu)化，改善了進(jìn)氣室內(nèi)部的流動(dòng)情況，優(yōu)化了級(jí)的性能。
Chen等采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值方法揭示了壓縮機(jī)L形進(jìn)氣管(CLID)的流體動(dòng)力學(xué)，將典型參數(shù)的影響作為寬度、深度、基底深度和錐體直徑研究了壓降和總壓損失系數(shù)。發(fā)現(xiàn)CLID寬度和深度越大，收縮處的f低分離度越大，總壓降和總壓損失系數(shù)越小；基底深度對(duì)流動(dòng)分離和湍流強(qiáng)度較小；錐體直徑越大，壓降和總壓力損失系數(shù)越大。在此基礎(chǔ)上，找到了壓降和進(jìn)氣損失較小的CLID的結(jié)構(gòu)參數(shù)。提出了CLID的概念設(shè)計(jì)。
4 結(jié)論與展望
本文回顧了壓縮機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)研究發(fā)展，對(duì)常見(jiàn)的進(jìn)氣系統(tǒng)過(guò)濾器結(jié)構(gòu)與過(guò)濾性能的影響因素進(jìn)行了總結(jié)，并詳細(xì)分析了現(xiàn)有進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)優(yōu)化方法與過(guò)程。針對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)目前研究現(xiàn)狀，得出以下結(jié)論：
（1）對(duì)于目前常用過(guò)濾系統(tǒng)而言，依賴機(jī)械過(guò)濾的經(jīng)典方法在提高過(guò)濾性能時(shí)會(huì)不可避免地加劇流動(dòng)阻力。利用靜電力可以緩解過(guò)濾效率和壓降之間矛盾，因而，解決靜電過(guò)濾器的電極退化，將機(jī)械過(guò)濾和靜電過(guò)濾結(jié)合來(lái)提高過(guò)濾性能，將會(huì)是未來(lái)壓縮機(jī)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。
（2）對(duì)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是提升過(guò)濾性能的關(guān)鍵，過(guò)濾性能取決于濾材的種類、濾芯結(jié)構(gòu)和過(guò)濾器流道結(jié)構(gòu)。具有更高過(guò)濾效率、更強(qiáng)耐腐蝕性和更長(zhǎng)壽命高的覆膜濾材、納米纖維濾材未來(lái)會(huì)成為研究重點(diǎn)；多層堆疊的過(guò)濾效率高，相對(duì)同等效率的單層過(guò)濾器壓降更小、厚度更薄，但是其運(yùn)行和維護(hù)成本高的問(wèn)題亟待解決。
（3）未來(lái)，可以通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)氣過(guò)濾系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和過(guò)濾效果，自動(dòng)調(diào)整過(guò)濾參數(shù)，優(yōu)化過(guò)濾過(guò)程，提高過(guò)濾效率和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷，提高系統(tǒng)的可靠性和維護(hù)性。
