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近年来,家用空气净化器和新风机的使用在中国家庭中逐渐普及,而过滤器是决定其运行性能的关键部件。纤维过滤器的性能在运行过程中相对于初始性能会发生变化,甚至会产生二次污染,需要定期更换,但目前过滤器的更换的间隔时长往往仅由经验决定。因此,应探究决定家用纤维过滤器的寿命的影响因素,并提出过滤器最大使用时长的科学计算方法。本文首先搭建了两个实验平台,对决定纤维过滤器寿命的两个可能的因素进行探究,一是旧过滤器二次VOCs的散发情况,二是过滤器对颗粒物过滤的长期性能,包括效率、压降随运行时长的变化和颗粒物二次脱附的情况。然后对实际的家用空气净化器和新风系统的系统效率变化进行了长期监测,并与过滤器自身的性能变化进行对照,发现旁通漏风是引起系统效率变化的主要原因,从而得出了根据系统效率进行过滤器寿命预测的新思路。通过系统的理论与实验研究,得到的主要结论如下:(1)纤维过滤器二次VOCs的散发与过滤器积灰量、环境湿度和环境VOCs水平有关。使用1年以上的过滤器TVOC散发浓度随时间呈单峰曲线变化,单次散发时长在1h以内,峰值浓度在环境相对湿度为30%-50%时为0.3-1.6mg/m3。在潮湿环境下暴露后,TVOC散发量普遍下降,但醛类、酮类和烯烃的峰值散发量增加。烷烃、芳香烃、醇类和酯类化合物是净化器过滤器二次VOCs中的主要成分,芳香化合物和烷烃是新风机过滤器二次VOCs中的主要成分。(2)空气净化器过滤器TVOC散发量在0.63mg/m2-3.46mg/m2之间,比新风系统过滤器的TVOC散发量高2～10倍,但与室内其他VOCs散发源相比,净化器滤芯的全天TVOC散发量仅占2%,其中散发量最高的甲苯也仅占5%。因此,过滤器的二次VOCs散发对室内VOCs的贡献很小,无法用以评判其寿命。(3)纤维过滤器的长期效率理论上受颗粒物沉积、颗粒物二次脱附和气流湿度影响,但在实际运行条件下其基本不随颗粒物沉积和气流湿度变化。颗粒物二次脱附在运行的前期就产生,是决定G级过滤器寿命的指标,但对H级、F级过滤器的性能影响很小。纤维过滤器压降会随着运行时间明显上升。(4)家用空气净化器和新风机的系统效率会随运行时间衰减,是由于过滤器的压降增加,导致旁通漏风量增加。据此提出了旁通漏风量和系统效率的科学计算方法,从而可以根据系统自身参数和运行环境条件定量计算并预测系统效率与运行时间的关系,从而可以作为实际使用中过滤器的使用寿命重要指标。