新型空气过滤器检测系统

关键词 空气过滤器 计径计数法 效率检测 数据采集
Ne w typ e air filter e xa minin g s yste m
By Huang Baomin ★ and Tu Guangbei
A b s t r a c t P u t s f o r w a r d a n e x a mi ni n g s ys t e m s c h e m e of f i l t e r p e rf o r m a n c e w hi c h c om b i n e s hi gh ef f i c i e nc y f il t e r e xa mining s ys t e m wi t h a i r f il t e r e xa mining s ys t e m f or g e ne r a l ve nt il a t i on. Ad op t s p a r t i c l e s i zi ng a nd c ount i ng me t ho d i n e f f i c i e nc y e xa mi ni ng. B uil ds up a t e s t i ng d e vi c e . The e xp e rime nt a l r e s ul t s s how t ha t t he e xa mining s ys t e m a nd t he e xa mining r e s ul t s me e t t he t e s t ing r e qui r e me nt of f il t e r. The me t hod is e a s y t o us e a nd c a n be a ut oma t i c a lly op e r a t e d , a nd t he e xa mining r e s ul t is mor e r e li a bl e .
1956 年美国军事委员会制定了最早最完备的高效空 气过滤器检测标准 US MIL2STD 282 ,此标准未作大的变 更一直沿用至今 ,其效率检测采用 DOP 法 (用光散射式光 度计 (light2scattering photometer) 检测过滤器前后气样的浊 度比 ,计算过滤器的过滤效率) 。1965 年英国制定了英国 标准 BS 3928 ,效率检测采用钠焰法 。1973 年欧洲通风协 会制定了 Eurovent 4/ 4 标准 ,沿用了钠焰检测法 。后来美 国环境科学学会 ( IES) 编制颁发了一系列推荐检测方法的 类似 标 准 , 如 IES2RP2CC2001 86 , IES2RP2CC 007. 1 1992 和 IES2RP2CC 001. 3 1993 ,均采用 DOP 计径计数法 检测过滤器效率 。1994 年德国机械工业标准协会制定了 DIN 24183 标准 ,效率检测仍采用 DOP 计径计数法[6 ] 。随 着洁净 要 求 的 不 断 提 高 , 欧 洲 在 1999 年 制 定 了 BS EN 1822 标准 ,所不同在于采用最易透过粒径 ( MPPS) 检测过
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
★ Tianjin Universit y , Tianjin , China
0① 引言 目前 ,国内空气过滤器检测系统分为高效过滤器检测
系统和一般通风用空气过滤器检测系统两类 。高效过滤器 的检测按国家标准 GB 6165 85 及其修订版 GB 13554 92 执行 ,此标准规定效率检测方法为钠焰法和油雾法[1 ] 。 一般通风用空气过滤器的检测按国家标准 GB 12218 89 及修订后的 GB 14295 93 执行 ,此标准规定效率检测方法 为大气尘粒径分组计数法[2 ] 。笔者参考国内外过滤器检 测标准 ,提出将两套检测系统合二为一并采用计径计数法 检测过滤器效率的设想 ,并研制了一套能够检测粗效至高 效各类空气过滤器的自动检测系统 ,试验验证测试效果良 好 。本文就该新型过滤器检测系统介绍如下 。 1 空气过滤器检测标准的发展与演进
所设计的检测系统的检测对象为粗效 ,中效 ,高中效 , 亚高效 ,高效 A ,B ,C 类过滤器 。过滤器尺寸规格有 3 种 , 分别是 610 mm ×610 mm ,592 mm ×592 mm ,480 mm × 480 mm ,其他非标尺寸可在试件前后加装变径接头再与测 试系统连接 。检测内容主要是过滤器的阻力和效率 ,容尘 量试验因暂无标准试验尘及发尘装置未纳入 ,只要有相关 的标准出台 ,即可相应补充与增添 。检测系统包括硬软件 两部分 。硬件部分包括风管系统 、发尘装置 、采样系统 、控 制系统和数据采集系统 ;软件部分包括检测系统 、数据处理 和检测结果打印输出 3 部分 。 3. 1 风管系统
·94 · 技术交流园地 暖通空调 HV &AC 2003 年第 33 卷第 6 期
新型空气过滤器
检测系统
天津大学 黄保民 ☆ 涂光备
摘要 提出一套将高效过滤器检测系统与一般通风用空气过滤器检测系统合二为一的过 滤器性能检测系统的方案 ,效率检测采用计径计数法 ,并按此方案搭建了实验装置 。经实验 , 该测试系统及检测结果均符合过滤器测试要求 ,可实现自动化检测 ,检测更方便 ,测试结果更 可靠 。
从国际空气过滤器检测标准的发展与演变可以看出 , 一般通风用空气过滤器的效率检测已从计重法 、比色法转 变为计径计数法 ,高效过滤器的效率检测也普遍倾向采用 计径计数法 ,即计径计数法已成为高效过滤器及一般通风 用过滤器性能检测的通用方法 ,差别仅在于实验尘源 。由 此 ,笔者认为将这两大类过滤器检测系统合二为一并采用 计径计数法来检测过滤效率的设想既符合国际潮流同时也 是可行的 。检测亚高效 、高效过滤器时尘源为由发尘器产 生的人工尘 ,检测粗 、中效过滤器时尘源为大气尘 。对高效 过滤器来说 ,将两套检测系统合二为一可能存在的问题是 在从粗 、中效过滤器检测转到高效过滤器检测时 ,管道内壁 积尘对检测结果的影响 ,只要在操作管理方面采取擦洗等 必要措施即可解决此问题 ,而并非不可克服的技术障碍 ,系 统建成后的检测实践也证明了这一点 。 3 新型空气过滤器检测系统介绍
Ke yw o r d s a i r f i l t e r , p a r t i c l e s i z i n g a n d c o un t i n g m e t h o d , e f f i c i e n c y e x a mi ni n g , d a t a c olle c tion
滤效率[7 ] 。 在参照国外相关标准的基础上 ,我国颁布了高效空气
过滤器检测国家标准 GB 6165 85 及其修订版 GB 13554 92 ,标准中规定的检测方法为钠焰法和油雾法 。目前国
内普遍采用钠焰法 ,某些军工单位沿用与前苏联标准相一 致的油雾法 。
钠焰法是根据钠原子被氢气火焰激发后发出波长为 589 nm 的特征光 ,光的强度与气溶胶质量浓度成比例的原 理 ,通过检测被测过滤器前后光强度的比值来计算过滤器 效率[1 ] ;DOP 计径计数法以 DOP 气溶胶为尘源 ,用粒子计 数器检测被测过滤器前后粒子个数 ,根据前后粒子数的比 值计算效率 ;MPPS 法是以最易透过粒径的粒子为尘源 ,用 粒子计数器检测被测过滤器前后最易透过粒径粒子的个 数 ,根据前后粒子个数的比值计算过滤器效率[7 ] 。 2 新型空气过滤器检测系统可行性分析
过滤器的检测标准及方法是随着过滤器及其他相关检 测技术的进步而逐步发展与演变的 。各国制定的检测标准 及检测方法 ,大体都可分为一般通风用空气过滤器检测标
准和 HEPA/ UL PA (高效/ 超低穿透率空气过滤器) 性能检 测标准两类 。 1. 1 一般通风用空气过滤器检测标准及方法的演变
早在 1938 年美国国家标准局 NBS ( National Bureau of Standard) 就制定了针对中效空气过滤器的比色效率检测 法 ,按尘源又分为人工尘比色效率法和大气尘比色效率法 两种 ,通 常 大 气 尘 比 色 效 率 法 使 用 更 普 遍 , 后 来 AFI 和 ASHRA E 也制定了与 NBS 相一致的比色效率法 。1952 年 美国过滤器研究所制定的 AFI 人工尘计重法 ,主要针对粗 效过滤器 , 1968 年 ASHRA E 根据上述 基 本 方 法 制 定 的 , 1972 ,1976 年陆续修订的 ASHRA E 人工尘计重法和比色
风管采用 1. 5 mm 厚不锈钢板制作 ,基础尺寸为 610 mm ×610 mm 。采用吸入式系统 ,驱动风机设在系统后部 , 从进风口到排风口各段按功能分为 :进风段 、进风处理段 、 发尘段 、混合段 、上游采样段 、被测过滤器段 、下游采样段 、 风量测量段 、风机段 、排风段 。进风段至上游采样段安装在 轨道车上可以滑动 (简称可动段) ;下游采样段至排风段固 定不动 (简称固定段) 。
暖通空调 HV &AC 2003 年第 33 卷第 6 期 技术交流园地 ·95 ·
法[3 ] ,即 ASHRA E 52 76 标准被长期沿用 ,影响很大 。直 到 1992 年被美国国家标准 ANSI/ ASHRA E 52. 1 1992 取 代 ,但效率检测仍采用计重法和比色法 。尽管英 、法 、德等 国在 20 世纪五六十年代都有各自的过滤器检测方法 ,但 1979 年欧洲通风协会在 ASHRA E 52 76 标准的基础上制 定了 Eurovent 4/ 5 标准 ,效率检测与 ASHRA E 52 76 标准 相同[4 ] ,只是所用人工尘不同 ,如英国采用烧结氧化铝粉 末 (计重法) 与亚甲基兰 (比色法) ,法国采用荧光素钠粉末 等[5 ] 。随着新技术的发展及对过滤器要求的不断提高 , 1992 年欧洲通风协会提出了一套推荐取代 Eurovent 4/ 5 的标准 ,即所谓 Eurovent 4/ 9 标准 ,效率检测方法采用计径 计数法 。1995 年 ASHRA E 沿着欧洲的计径计数效率法的 思路制定了 ANSI/ ASHRA E 52. 2 95 计径计数法 ,并在 1999 年 推 出 了 更 新 的 美 国 国 家 标 准 ANSI/ ASHRA E Standard 52. 2 1999[4 ] 。