Que tipo de filtro está sendo usado para filtrar o ar sangrado?

Embora os filtros HEPA típicos sejam usados (falando apenas da experiência da Boeing), é importante entender como o ar de sangria é usado em um sistema de controle ambiental de aeronaves (ECS). O ar de purga é retirado da seção do compressor do motor antes que o combustível seja introduzido, então ainda há ar ambiente relativamente limpo. Como tal, a filtragem especial não é realmente necessária, não mais do que um filtro de ar de cabine em um carro.

Como a retirada de ar de um motor o rouba, os aviões de passageiros comerciais geralmente usam uma mistura de ar de sangria do motor e ar de cabine recirculado para o ECS. Isso reduz a quantidade de ar retirado dos motores e melhora sua eficiência.

Onde os filtros HEPA se tornam importantes é para filtrar o ar da cabine recirculada. Se você fosse olhar debaixo do piso de um avião comercial que está em serviço há alguns anos, há muita poeira, sujeira, cabelo e sujeira acumulados de todas as pessoas que ficaram sentadas por horas a fio. Como uma quantidade significativa de ar que você está respirando a bordo é recirculada, os filtros HEPA são importantes para filtrar as impurezas típicas de ar que você tem de ter um espaço confinado com muitas pessoas, não necessariamente do ar de sangria do motor.

O ar de sangria é filtrado usando filtros de ar. Várias empresas oferecem muitos filtros de ar, mas o HEPA (High-efficiency particulate arrestance) é um filtro bastante comum usado para filtrar o ar sangrado.

Seu trabalho é como abaixo:

HEPA filters are composed of a mat of randomly arranged fibres. The fibres are typically composed of fiberglass and possess diameters between 0.5 and 2.0 micrometers. Key factors affecting function are fibre diameter, filter thickness, and face velocity. The air space between HEPA filter fibres is much greater than 0.3 μm. The common assumption that a HEPA filter acts like a sieve where particles smaller than the largest opening can pass through is incorrect. Unlike membrane filters at this pore size, where particles as wide as the largest opening or distance between fibres cannot pass in between them at all, HEPA filters are designed to target much smaller pollutants and particles. These particles are trapped (they stick to a fibre) through a combination of the following three mechanisms:

1. Interception, where particles following a line of flow in the air stream come within one radius of a fibre and adhere to it.

2. Impaction, where larger particles are unable to avoid fibres by following the curving contours of the air stream and are forced to embed in one of them directly; this effect increases with diminishing fibre separation and higher air flow velocity.

3. Diffusion, an enhancing mechanism that is a result of the collision with gas molecules by the smallest particles, especially those below 0.1 µm in diameter, which are thereby impeded and delayed in their path through the filter; this behaviour is similar to Brownian motion and raises the probability that a particle will be stopped by either of the two mechanisms above; it becomes dominant at lower air flow velocities.

Diffusion predominates below the 0.1 μm diameter particle size. Impaction and interception predominate above 0.4 μm. In between, near the most penetrating particle size (MPPS) 0.3 μm, both diffusion and interception are comparatively inefficient. Because this is the weakest point in the filter's performance, the HEPA specifications use the retention of these particles to classify the filter.

Lastly, it is important to note that HEPA filters are designed to arrest very fine particles effectively, but they do not filter out gasses and odor molecules. Circumstances requiring filtration of volatile organic compounds, chemical vapors, cigarette, pet, and/or flatulence odors call for the use of an activated carbon (charcoal) filter instead of or in addition to a HEPA filter. (ZAND)

O HEPA realmente se parece com isso:

As especificações da HEPA são as seguintes:

HEPA filters, as defined by the DOE standard adopted by most American industries, remove at least 99.97% of airborne particles 0.3 micrometers (µm) in diameter. The filter's minimal resistance to airflow, or pressure drop, is usually specified around 300 Pa at its nominal flow rate.

The specification usually used in the European Union is the European Norm EN 1822:2009. It defines several classes of HEPA filters by their retention at the given most penetrating particle size (MPPS): particle size (MPPS):

HEPA class retention (total) retention (local)

E10          >85%                 ---

E11          >95%                 ---

E12          >99.5%               ---

H13          >99.95%            >99.75%

H14          >99.995%           >99.975%

U15          >99.9995%          >99.9975%

U16          >99.99995%         >99.99975%

U17          >99.999995%        >99.9999%

The original HEPA filter was designed in the 1940s and was used in the Manhattan Project to prevent the spread of airborne radioactive contaminants. It was commercialized in the 1950s, and the original term became a registered trademark and a generic term for highly efficient filters. Over the decades filters have evolved to satisfy the higher and higher demands for air quality in various high technology industries, such as aerospace, pharmaceutical processing, hospitals, health care, nuclear fuels, nuclear power, and electronic microcircuitry (computer chips).

Today, a HEPA filter rating is applicable to any highly efficient air filter that can attain the same filter efficiency performance standards as a minimum and is equivalent to the more recent NIOSH N100 rating for respirator filters. The United States Department of Energy (DOE) has specific requirements for HEPA filters in DOE regulated applications. In addition, companies have begun using a marketing term known as "True HEPA" to give consumers assurance that their air filters are indeed certified to meet the HEPA standard.[4]

Products that claim to be "HEPA-type", "HEPA-like", "HEPA-style" or "99% HEPA" do not satisfy these requirements and may not have been tested in independent laboratories. Some of these sub-par quality filters may come reasonably close to HEPA filtration, while others will fall significantly short, making them truly inferior.[5]

Aqui está o artigo da Wikipédia

Se você está falando das companhias aéreas comerciais, como o 737, 757, 767, etc e Airbus equivalentes, elas são projetadas para cruzar acima de 30.000 pés onde normalmente não há detritos para filtrar.

O ar de purga vem de um dos estágios de Compressão do motor (ou da unidade de APU quando a aeronave está no asfalto). O ar de sangria é usado para muitas coisas (descongelamento, desembaciamento, pressurização dos tanques de água potável, etc.), além de fornecer ar para a tripulação e os passageiros respirarem e resfriarem a aviônica.

O ar em um grande avião comercial é completamente mudado na ordem de seis vezes por hora. O ar que chega ao compartimento de passageiros é: metade do ar reciclado que é filtrado através de um sistema de filtro HEPA para remover todas as bactérias e vírus (partículas de sub-micron) e metade do sistema de ar de sangria a uma temperatura de mais de 450 graus F. Os dois são misturados e enviados para o sistema de ar condicionado do avião antes da distribuição para a cabine e para a aviônica.

Recentemente trabalhei com um grupo para criar um filtro para aviões comerciais. Nós temos um modelo de demonstração em produção. Isso pode ser usado por aeronaves que podem encontrar resíduos / cinzas vulcânicas durante os vôos. No entanto, para ser certificado pela FAA por um custo razoável, tem que haver um sistema de by-pass para que, se o filtro falhar, não possa prejudicar a segurança / operação da aeronave. Um avião comercial (ou um KC-46A, por exemplo) teria dois filtros, um para cada lado.

Esses filtros são para partículas e são inúteis para cheiros que vêm de gases que se misturam com o ar. Para isso, é necessário outro estágio de filtração semelhante ao usado na filtragem de guerra química.

Então, se você voar em áreas que podem receber muitas cinzas / detritos vulcânicos, confira o novo sistema de filtragem.

Aproveite seu voo.

Muitas aeronaves não têm filtração no ar sangrado.

Esta publicação da FAA afirma que o ar da sangria é resfriado, mas não filtrado antes da mistura com o ar da cabine.

link

To reiterate, bleed air is a heterogeneous mixture of constituents that may include gases, vapors, smoke, fumes, and mist, each of which is potentially associated with risk of adverse health effect following exposure . It is important to note that bleed air is cooled but not cleaned (i .e ., filtered) before being mixed with recirculated cabin air.

Na minha experiência, poucas aeronaves (não vôo em aviões de transporte comuns, mas faço aeronaves com turbina) têm filtros no ar de sangria.

Eu ouvi dizer que o B-787 tem filtros no ar de sangria, mas o último par de B-787 voei em compressores elétricos usados para pressurização de cabine e tinha um ciclo de refrigerante operado por motores elétricos para resfriamento. p>

Algumas aeronaves podem ter filtros HEPA, e algumas podem ter separadores inerciais, mas nem todas as aeronaves têm filtros HEPA alinhados com o ar de sangria. Muitos não têm filtração no ar sangrado.