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空氣過濾器效率的測試方法
作者:admin  來源:本站  發表時間:2012/6/25 15:10:41  點擊:4769

                          空氣過濾器效率的測試方法
什么是空氣過濾器的效率呢?過濾器捕集粉塵的量與未過濾空氣中的粉塵量之比為“過濾效率”。
    不同作業環境所要求的潔凈等級不同,所以要采用不同效率的過濾器和相當的新風量才能滿足不同的潔凈度等級要求。
    在決定過濾效率的因素中,粉塵“量”的含義多種多樣,由此計算和測量出來的過濾器效率數值也就不同。實用中,有粉塵的總重量、粉塵的顆粒數量;有時是針對某一典型粒徑粉塵的量,有時是所有粉塵的量;還有用特定方法間接地反映濃度的通光量(比色法)、熒光量(熒光法);有某種狀態的瞬時量,也有發塵全過程變化效率值的加權平均量。因此,對同一只過濾器采用不同的方法進行測試,測得的效率值就會不一樣,離開測試方法,過濾效率就無從談起。
    所以對不同的空氣過濾器應分別采用不同的方法進行檢測,選擇過濾器時不能只考慮空氣過濾器的效率還應該了解其試驗方法和試驗塵。
    我國在世界上最早采用大氣塵分組計數法試驗過濾器的效率,并于1990年頒布了GB12218-1990《一般通風用過濾器性能試驗方法》。
    對于高效空氣過濾器,各國的試驗塵和試驗方法差別較大,如我國頒布的GB/T6165-1985《高效空氣過濾器性能試驗方法、透過率和阻力》將油霧法和鈉焰法作為法定的性能試驗方法;英國采用鈉焰法(BS3928-1969;)美國提出的DOP(鄰苯二甲酸二辛酯)法。各國在提出試驗方法標準基礎上提出了空氣過濾器的標準,如英國以DOP為試驗塵的BS5295標準,歐洲空氣處理設備制造商協會制定的EVROVENT4/9,國內外各種空氣過濾器標準和效率比較見表3-3。

    表3-3國內外各種空氣過濾器標準和效率比較
我國標準 歐洲標準EUROVENT4/9 計重效率(%) 比色法效率(%) 美國DOP法(0.3μ)效率(%) 歐洲標準
EN779-1993 德國標準
DIN24185
粗效過濾器 EU1 <65     G1 A
粗效過濾器 EU2 65~80     G2 B1
粗效過濾器 EU3 80~90     G3 B2
中效過濾器 EU4 ≤90     G4 B2
中效過濾器 EU5   40~60   F5 C1
高中效過濾器 EU6   60~80 20~25 F6 C1/C2
高中效過濾器 EU7   80~90 55~60 F7 C2
高中效過濾器 EU8   90~95 65~70 F8 C3
高中效過濾器 EU9   ≥95 75~80 F9 
亞高效過濾器 EU10     >85 H10 Q
亞高效過濾器 EU11     >98 H11 R
高效過濾器A EU12     >99.9 H12 R/S
高效過濾器A EU13     >99.97 H13 S
高效過濾器B EU14     >99.997 U14 S/T
高效過濾器C EU15     >99.9997 U15 T
高效過濾器D EU16     >99.99997 U16 C
高效過濾器D EU17     >99.999997 U17 V
   
    國內外常用的空氣過濾器的檢測試驗方法有:
(1) 計重法
 用于粗效、中效空氣過濾器效率檢測。
測試原理:過濾器安裝在標準試驗風洞內,上風端連續發塵,每隔一段時間,測量穿過過濾器的粉塵質量,由此得到過濾器在該階段粉塵質量計算的過濾效率,測試粉塵粒徑范圍≥5μm。采用該法的相關標準有中國GB12218-1990《一般通風空氣過濾器性能試驗方法》、美國ANSI/ASHRAE52.1-1992、歐洲EN779-1993。
(2) 比色法
用于中效過濾器的效率檢測。
測試原理:在過濾器前后采樣,含塵空氣經過濾紙,將污染的濾紙放在光源下照射,再用光電管比色計(光電密度計)測出過濾器前后濾紙的透光度;在粉塵的成份、大小和分布相同的條件下,利用光密度與積塵量成正比的關系,計算出過濾器效率,這種方法主要針對粒徑≥1μm顆粒的粉塵。
(3) 粒子計數器法
用于潔凈室、高效過濾器的檢測試驗,在潔凈空調工程中廣泛應用。
測試原理:將含塵氣流以很小的流速通過強光照明區,被測空氣中的塵粒依次通過時,每個塵粒將產生一次光散射,形成一個光脈沖信號,根據光脈沖信號幅度的大小與粒子表面的大小成正比的關系,由光電倍增管測得粒子數及亮度,確定其過濾效率。
對于粗效過濾器,可依據≥5μm的粒徑檔的過濾效率判斷其優劣,對于一般的中效空氣過濾器可用的≥2μm的粒徑檔的過濾效率判斷其好壞,對于高中效空氣過濾器可采用≥1μm的粒徑檔的過濾效率判斷其性能的優劣,至于亞高效、高效過濾器可以采用≥0.5μm的粒徑檔的過濾效率判斷其性能的好壞。
(4) DOP(鄰苯二甲二辛酯)法
用于高效過濾器的效率檢測。
測試原理:將試驗粉塵為0.3μm單分散相的DOP液滴加熱成蒸氣,在特定條件下冷凝成微小液滴,去掉過大和過小的液滴后留下0.3μm左右的顆粒,霧狀DOP進入風道,然后測量過濾器前后氣樣的濁度,由此判斷過濾器對0.3μm的粉塵的過濾效率。
DOP法已經有50多年的歷史,這種方法曾經是國際上測量高效過濾器最常用的方法。早期,人們認為過濾器對0.3μm的粉塵最難過濾,因此規定使用0.3μm的粉塵測量高效過濾器。
測量高效過濾器的DOP法也稱熱DOP法。與此對應的冷DOP法是指Laskin噴管(用壓縮空氣在液體中鼓氣泡,飛濺產生霧態人工塵)產生的多分散相DOP粉塵。在對過濾器進行掃描測試時,人們經常使用冷DOP法。DOP法源于美國,國際通行,其相關標準為:美國軍用標準MIL-STD-282。
(5) 油霧法
測試原理:塵源為油霧, “量”為含油霧空氣的濁度,儀器為濁度計。以氣樣的濁度差來判定過濾器對油霧顆粒的過濾效率。
德國規定用石臘油,油霧粒徑為0.3—0.5μm 。中國標準規定的油霧平均直徑為0.28~0.34μm,對油的種類未做具體規定。
雖然中國標準規定可以用油霧法,但國內廠家更愿意使用同一標準規格的另一種鈉焰法,只有部分生產廠家在測量過濾材料時仍使用油霧法。
其相關標準有中國GB/T6165-1985《高效空氣過濾器性能試驗方法、透過率和阻力》和德國DIN24184-1990。
(6) 鈉焰法 
測 試原理:試驗塵源為單分散相氯化鈉鹽霧,“量”為含鹽霧時氫氣火焰的亮度,主要儀器為火焰光度計。鹽水在壓縮空氣的攪動下飛濺,經干燥形成微小鹽霧并進入 風道。在過濾器前后分別采樣,含鹽霧氣樣使氫氣火焰的顏色變藍、亮度增加。以火焰亮度來判斷空氣的鹽霧濃度,并以此確定過濾器對鹽霧的過濾效率。國家標準 規定的鹽霧顆粒平均直徑為0.4μm,但對國內現有實測結果為0.5μm。歐洲對實際試驗鹽霧顆粒中徑的測量結果為0.65μm。其相關標準有英國BS3928-1969、歐洲Eurovent4/4、中國GB/T6165-1985《高效空氣過濾器性能試驗方法、透過率和阻力》。
(7)熒光法 Uranine  只有法國使用。
塵源為0.17μm單分散相蘇打鹽霧。氣樣中的鹽霧被特定液體吸收,“量”為含鹽樣品在特定條件下的熒光亮度。以過濾器前后采樣的熒光亮度差別來確定過濾器效率。
熒光法比較麻煩,測量時,要先在過濾器前后采樣,然后到另一處去測量熒光。實際上,法國人最常用的也是DOP法,并正在向MPPS法過渡,只有當涉及到核級過濾器時,他們才使用熒光法。相關標準:法國AFNOR X44-11。
(8)計數掃描法
歐洲通用,美國類似,其他國家緊跟。目前國際上高效過濾器的主流試驗方法。
主要測量儀為大流量激光粒子計數器(CNC)。用計數器對過濾器的整個出風面進行掃描檢驗,計數器給出每一點粉塵的個數和粒徑。這種方法不僅能測量過濾器的平均效率,還可以比較各點的局部效率。
    歐洲人的經驗表明,對于高效過濾器,最容易穿透的粉塵粒徑在0.1~0.25μm之間的某一點,先確定測試條件最易穿透的粉塵粒徑,然后連續掃描測量過濾器對該粒徑粉塵的過濾效果,歐洲人將這種方法稱為MPPS法。美國標準干脆就規定只測量0.1~0.2μm區間。
    試驗中使用的塵源為Laskin噴管產生的多分散相液滴,或確定粒徑的固體粉塵。有時,過濾器廠商要按照用戶的特殊要求,使用大氣粉塵或其它特定粉塵.若測試中使用的是凝結核計數器,就必須采用粒徑已知的單分散相試驗粉塵。
    用計數器掃描一臺過濾器需要較長的時間,為了節省時間,國外將4組大流量采樣頭和激光測量裝置合為一體,這使檢測速度大大提高,但一臺掃描臺的檢測速度仍趕不上一條普通過濾器生產線的生產速度,所以主流過濾器廠經常需要配置數臺掃描裝置。
    計數掃描法是測試高效過濾器最嚴格的方法,用這各方法替代其它各種傳統方法是大趨勢。

    相關標準:歐洲EN1882.1~1882.5-1998~2000,美國IES-RP-CC007.1-1992。
    因此,只有依據以上這些不同的測試方法,才能正確而客觀地評價過濾器的效率指標,脫離了具體的測試方法,也就不能科學地談論過濾器的過濾效率。
凈化原理
    氣流→初效凈化→空調→中效凈化→風機送風→管道→高效凈化風口→吹入房間→帶走塵埃細菌等顆粒 → 回風百葉窗→初效凈化 重復以上過程,即可達到凈化目的。
凈化參數
    換氣次數:100000級≥15次;10000級≥20次;1000≥30次。壓差:主車間對相鄰房間≥5Pa

    平均風速:10級...、100級0.3-0.5m/s;溫度 冬季>16℃;夏季 <26℃;波動±2℃。
    溫度45-65%;GMP粉劑車間濕度在50%左右為宜;電子車間濕度略高以免產生靜電。
噪聲≤65dB(A);新風補充量是總送風量的10%-30%;照度300LX

等  級  每立方米(每升)空氣中
≥0.5微米塵粒數  每立方米(每升)空氣中
≥5微米塵粒數
100級  ≤35×100(3.5)   
1000級  ≤35×1000(35)  ≤250(0.25)
10000級  ≤35×10000(350)  ≤2500(2.5)
100000級  ≤35×100000(3500)  ≤25000(25)
  注:對于空氣潔凈度為100級的潔凈室內大于等于5微米塵粒的計算應進行多次采樣。當其多次出現時,方可認為該測試數值是可靠的。

 

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