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高效空氣過濾器檢漏方法及測試方案解析

高效空氣過濾器檢漏方法及測試方案解析

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  功能描述:

  高效空氣過濾器檢漏方法及測試方案詳細解析:

  1、高效過濾器分類

  1) HEPA高效過濾器(HEPA Filter) HEPA:High Efficiency Particulate Air 是“高效率空氣微粒過濾”之意。HEPA表示高效過濾器(www.zghsjt.com),定義為:對粒徑為0.3μm的微粒過濾效率大于等于99.97%,如前所述,我們在使用高效過濾器時,是必須將效率和試驗方法一并表示出來的,如:99.97%(0.3μm、DOP),表示是用DOP試驗方法測試出的高效。

  2) ULPA過濾器(ULPA Filter)

  ULPA:Ultra Low Penetration Air,是超高效過濾器比HEPA過濾級別更高的過濾器,定義為0.1-0.2μm的粒子過濾效率大于等于99.999%的超高效過濾器。該高效過濾器用于藥廠、電子廠、芯片廠等,家電產品中不用。

  

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  2、高效過濾器試驗方法

  1) 鈉焰法 Sodium Flame

  源于英國,中國通行,歐洲部分國家于20世紀70-90年代實行。

  試驗塵源為單分散相氯化鈉鹽霧。“量”為含鹽霧時氫氣火焰特征光的光強。主要測試儀器為光度計。

  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。

  相關標準:我國有GB6165-85,目前國內有關部門正在修訂該標準,是廢止還是繼續沒有定論。歐洲已不再使用該方法。

  2)油霧法 Oil Mist

  原西德,原蘇聯,和中國采用過該方法。

  塵源為油霧。“量”為含油霧空氣的濁度。儀器為濁度計。以氣樣的濁度差別來判定過濾器對油霧顆粒的過濾效率。

  油霧法在德國本土已經成為歷史。中國僅有少量軍工單位依然使用油霧法,因為原蘇聯幫中國搞過濾器時使用的是油霧法。

  相關標準:我國有GB6165-85。

  3)DOP法

  源于美國,曾在國際通行。

  試驗塵源為0.3μm單分散相DOP(鄰苯二甲酸二辛脂,一種塑料工業常用增塑劑)液滴。 “量”為含DOP空氣的渾濁程度。測量粉塵的儀器為光度計(photometer)。以氣樣的濁度差別來判定過濾器對DOP顆粒的過濾效率。

  對DOP液體加熱成蒸汽,蒸汽在特定條件下冷凝成0.3μm左右的微小液滴,霧狀DOP進入風道。測量過濾器前后氣樣的濁度,并由此判斷過濾器對0.3μm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粉塵測量高效過濾器。

  DOP中含苯環,人們懷疑它致癌,因此許多實驗室改用性能類似但不含苯環的替代物,如DOS,但試驗方法仍稱為“DOP法”。

  測量高效過濾器的DOP法也稱“熱DOP法”。與此對應的“冷DOP”是指噴管用壓縮空氣在DOP液體中鼓氣泡,飛濺產生霧態人工塵。

  相關標準:美國軍用標準MIL-STD-282。

  4)MPPS法(Most Penetratiable Particulate Size)

  歐洲通行,美國除國防工業外通行,中國個別企業實行。可以測量幾乎所有HEPA與ULPA過濾器,具有取代傳統方法的大趨勢。

  人們曾認為過濾器對0.3μm粉塵的過濾效率最低,因此在評價高效過濾器時,將它對0.3μm粉塵的過濾效率作為典型值。有很多方法可以產生并測量0.3μm粉塵,于是就有了諸如DOP、油霧、鈉焰等方法。

  經過研究試驗發現利用可以測到0.1μm粒徑粉塵的激光粒子計數器,不僅可以測出粉塵濃度,也可以測出每個粉塵的粒徑,于是就可以方便地測出那個效率最低的典型值,對應那個典型值的粉塵粒徑就是MPPS( Most Penetratiable Particulate Size,最易穿透粒徑),與MPPS對應的那個效率最低的數值就是MPPS效率。

  相關標準:美國IEST-RP-CC-007.1-1992,歐洲EN 1822-5:2000

  5)阻力 Resistance

  1.定義:當氣流通過過濾器時,過濾器會對氣流形成阻力,風量會減少.

  2.阻力的構成.過濾器阻力由過濾材料本身的阻力和過濾器的結構阻力構成.我們希望過濾器的阻力越小越好,因為阻力越大,要達到額定的輸出的風量,則要增大電機的功率,若電機功率偏小時會產成嘯聲.這些都要合理解決,要選擇合適的濾材.

  3.初阻力:新過濾器的阻力稱初阻力.

  4.終阻力:過濾器要報廢時的阻力稱為終阻力,終阻力的選擇直接關系到過濾器的使用壽命、氣流風量變化范圍、系統耗能。

  5.阻力的單位:帕 Pa (Pascal) 1Pa=1N/m2

  英制單位:in WG 英寸水柱 (Water Gauge)

  公制單位:mmH2O 毫米水柱 1mmH2O=9.8 Pa

  in WG=250Pa

  目的:通過檢測高效過濾器的泄漏量,發現高效過濾器及其安裝的缺陷,如濾材中的小針孔、連接密封部位的縫隙等,以便及時采取補救措施。

  范圍:公司潔凈廠房高效過濾器泄漏的檢查。

  職責:設備工程部、質量管理部對本標準的實施負責。


  3、高效過濾器DOP測試內容:

  1)、測試方法:DOP法

  2)、測試范圍:

  2.1過濾器的濾材

  2.2濾材與其框架內部的連接

  2.3過濾器框架的密封墊和過濾器組支撐框架之間的連接

  2.4支撐框架和墻壁或頂棚之間的連接。

  3)、檢測材料及儀器:

  3.1塵源:DOP溶劑

  3.2儀器:DOP發生器、氣溶膠光度計


  4、高效過濾器DOP測試原理:

  在被檢測高效過濾器上風側發DOP氣溶膠作為塵源,在下風側用光度計采樣檢測,含塵氣體經過光度計時產生的散射光經光電效應和線性放大轉換為電量,并由微安表快速顯示,采集到的空氣樣品通過光度計的擴散室,由于粒子擴散引起燈光強度的差異,經測定這個光強度,光度計便可測得氣溶膠的相對濃度。


  5、高效過濾器DOP測試檢測程序:

  5.1在高效過濾器的上風側引入氣溶膠:

  5.1.1進行系統檢漏時可直接把DOP煙霧放入空調器內。

  5.1.2DOP發生器較小時,可以放在高效過濾器的靜壓箱內。

  5.2立即用氣溶膠光度計的采樣頭掃描過濾器的出風側。采樣頭離過濾器距離約2cm,沿過濾器內邊框等巡檢,掃描速度應低于5cm/s。

  5.3當光度計讀數超過0.03%時,表明泄漏量超標,需要修補或更換。

  5.4用環氧樹脂硅膠堵漏或緊固螺栓后,再進行掃描巡檢。

  高效過濾器及超高效空氣過濾器的各種試驗方法詳解:

  鈉焰法 Sodium Flame

  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0.4mm,但對國內現有裝置的實測結果為0.5mm。歐洲對實際試驗鹽霧顆粒中徑的測量結果為0.65mm。隨著掃描法的普及,歐洲已經不再使用鈉焰法。國內有關部門正在修訂原有的國家標準,是廢止還是繼續使用鈉焰法,兩種意見的都沒有結論。

  相關標準:英國BS3928-1969,歐洲Eurovent 4/4,中國GB6165-85。

  DOP 法

  試驗塵源為0.3mm 單分散相DOP(塑料工業常用增塑劑)液滴。“量”為含DOP 空氣的渾濁程度。測量粉塵的儀器為光度計(photometer)。以氣樣的濁度差別來判定過濾器對DOP 顆粒的過濾效率。對DOP 液體加熱成蒸汽,蒸汽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0.3mm 左右的顆粒,霧狀DOP 進入風道。測量過濾器前后氣樣的濁度,并由此判斷過濾器對0.3mm 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0.3mm 的粉塵最難過濾,因此規定使用0.3mm粉塵測量高效過濾器。DOP 中含苯環,人們懷疑它致癌,因此許多實驗室改用性能類似但不含苯環的替代物,如DOS,但試驗方法仍稱“DOP 法”。通過改變發塵參數,可以獲得其它粒徑的DOP 液滴。于是就有20 年前歐美國家測量超高效過濾器的0.1mm DOP 法,有時測量儀器也改為凝結核激光粒子計數器。有些國外廠家曾標出對0.05mm 或0.03mm DOP 的過濾效率,那都是商業上無科學依據的標新立異。

  測量高效過濾器的DOP 法也稱“熱DOP 法”。與此對應的“冷DOP”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)產生的多分散項DOP 粉塵,在對過濾器進行掃描測試時,人們經常使用冷DOP。

  相關標準:美國軍用標準MIL-STD-282,金田科瑞標準。

  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。

  主要測量儀器為大流量激光粒子計數器或凝結核計數器(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0.1~0.25mm 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。美國標準干脆規定只測量0.1~0.2mm 區間。

  試驗中使用的塵源為是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,用這種方法替代其它各種傳統方法是大趨勢。相關標準:歐洲EN 1882.1~1882.5-1998~2000,美國IES-RP-C007.1-1992。

  光度計掃描

  塵源一般為多分散相液滴,如Laskin 噴管產生的DOP 煙霧。使用光度計對過濾器的全平面進行掃描檢漏。這種掃描方法能快速、準確地找到過濾器的漏點。由于塵源為多分散相,而光度計不能確定粉塵粒徑,所以這種掃描法給出“過濾效率”沒有什么實際意義。

  有些廠家和用戶認為,只要對濾紙的品質和規格嚴加控制,過濾器的效率就已經確定了,因此,僅進行以檢漏為目的的掃描就可以保證過濾器的質量。光度計掃描檢漏的方法沒有相應標準可依,但這種方法對生產過程的質量控制很有效,所用的測試設備又相對簡單,因此有些廠家目前使用這種方法。光度掃描測試臺很容易改成計數掃描臺,花些錢將買臺激光粒子計數器就可以了。

  油霧法 Oil Mist

  塵源為油霧。“量”為含油霧空氣的濁度。儀器為濁度計。以氣樣的濁度差別來判定過濾器對油霧顆粒的過濾效率。

  德國規定用石蠟油,油霧粒徑為0.3~0.5mm。中國標準規定的油霧平均重量直徑為0.28~0.34mm,對油的種類未做具體規定。油霧法在德國本土已經成為歷史,德國于1993 年率先搞出了計數掃描法的國家標準,歐洲標準EN1882 就是以德國計數掃描法標準為藍本制定的。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定的另一種鈉焰法,只有部分生產濾材的廠家在測量過濾材料時仍使用油霧法。

  相關標準:中國GB6165-85,德國DIN24184-1990。

  其它方法

  變風量檢漏。使用標準試驗風道,如果降低風量后過濾器的效率降低,則肯定有漏點。在過去的高效過濾器試驗方法標準中,經常出現變風量檢漏的方法。變風量檢查只能判斷過濾器是否有漏點,不能對漏點定位。發煙檢漏。在暗室中,在過濾器上游發煙,用一束強光照射過濾器出風面,當過濾器有漏點時,可以明顯地看到漏點處的一縷青煙。這種方法可以準確地對漏點定位,以便進行可能的修補。發煙檢漏方法不那么講究,但十分有效。無污染檢驗。有些客戶擔心試驗用的粉塵污染過濾器,過濾器制造廠不得不在測試時使用客戶認為不污染過濾器的粉塵。例如,半導體芯片廠討厭鈉鹽、油霧、DOP,他們經常要求制造廠家使用他們認為安全的固體顆粒粉塵;有些制藥廠要求直接使用室外大氣中的粉塵測量過濾器。


資料整理來源:http://www.zghsjt.com 

原文來源:http://www.zghsjt.com/product/354.html 

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