技術(shù)交流
探討微孔濾膜研發(fā)、分離技術(shù)研究、過濾裝備制造
高效空氣過濾器的檢測方法及實際應(yīng)用
現(xiàn)代潔凈技術(shù)領(lǐng)域，高效空氣過濾器(HEPAFilter)作為核心裝備已應(yīng)用多年，在生物防護(hù)和化學(xué)防護(hù)方面使用也更加普遍。目前使用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大。本文介紹了高效過濾器效率檢測方法及實用中的一些問題，供參考。
1、高效過濾器檢測方法的特點
通常一個過濾器檢測臺的基本機(jī)理如圖1所示。
圖1中風(fēng)機(jī)管道系統(tǒng)及流量測量裝置都是通用技術(shù)，但是效率檢測則主要需解決人工氣溶膠穩(wěn)定地發(fā)生和過濾后極低濃度的準(zhǔn)確檢測2大問題。
1．1氣溶膠發(fā)生問題
由于纖維型高效空氣過濾器的濾材比較脆弱，而且使用場合比較重要，因此各國對產(chǎn)品都采用100％的逐個進(jìn)行透過率檢驗的方法。這樣，就要求檢驗應(yīng)是非破壞性的，也就是所用氣溶膠不應(yīng)對過濾器有明顯的破壞作用。由于高效過濾器過濾的對象是亞微米級的小粒子，所以應(yīng)該使用易于穿透的微小粒子才能使檢測結(jié)果具有實際意義0據(jù)文獻(xiàn)[1、2]報道，目前較為公認(rèn)的過濾機(jī)理主要為4個效應(yīng)：
①慣性碰撞；
②直接截留；
⑧重力沉降；
④擴(kuò)散效應(yīng)。
另外，還有范德瓦爾斯力(表面吸附及分子引力)及靜電作用等，在不帶電纖維過濾器中并不起主要作用。幾種主要效應(yīng)綜合作用結(jié)果見圖2。
由圖2不難看出，存在著一個綜合作用的低值，即易于穿透的粒子直徑mostpenetratingparticlesize(簡稱MPPS)。但是dp并不是一個定值，當(dāng)纖維過濾層一定時，它還與濾速大小，粒子密度等因素有關(guān)。過去一般認(rèn)為dp約為0．3p,m。近些年來，隨著過濾材料及檢測技術(shù)的發(fā)展，目前大多認(rèn)為O．1加．15p,m為易于穿透粒徑。應(yīng)該注意，這與篩子篩分的機(jī)理是完全不同的，并不是尺寸越小越易透過。由此可見，檢測用氣溶膠應(yīng)盡量靠近上述粒徑范圍為好。
1.2濃度檢測問題
由于高效空氣過濾器過濾后的粒子濃度很低，用“采樣——稱重”法很難測出，因此，常常用光散射法、火焰光度法、粒子計數(shù)法等進(jìn)行測定。
2、國內(nèi)外幾種主要檢測方法
2.1D．O．P法
采用的氣溶膠是鄰苯二甲酸二辛酯，這是一種無色透明液體，D．0．P是英文名稱(dioctylPHTHALATE)的縮寫。將無色透明液體D．O．P在嚴(yán)格控制的條件下加熱汽化，再用冷空氣混合，使之凝結(jié)為單分散相(即粒子大小基本一致)的0．3p,m的液滴，成為實驗用氣溶膠。其粒子大小用一種專門的OWL儀測定。濃度是用前向光散射式氣溶膠光度計測量。此方法于1950年列入美國陸軍標(biāo)準(zhǔn)131，作為防毒面具過濾材料檢測方法。1956年修定時，又加入了高效空氣過濾器檢測內(nèi)容?，F(xiàn)已成為美國通用的標(biāo)淮，日本、西歐等均有采用，是目前國際上應(yīng)用較為普遍的方法。
2.2鈉焰法
試驗粒子是Nacl固體小晶粒。它是將2％的NaC1水溶液噴霧，并與干燥空氣相混合，使霧滴中的水分蒸發(fā)形成NaC1／J~結(jié)晶。直徑約為0．02~2p~m，質(zhì)量中徑0．6m(英國標(biāo)準(zhǔn))或0．5m(中國標(biāo)準(zhǔn))。
濃度測量是采用火焰光度法，即在專用的燃燒器中，使采樣氣流助燃?xì)浠鹧妫瑯託庵械腘a原子在高溫激發(fā)下，發(fā)出波長約為589nm的特征光，而此光強(qiáng)與濃度有一定比例關(guān)系，用專用的光電檢測儀測出光強(qiáng)即可知濃度。
此方法于1941年由英國Walton提出，先用來測防毒面具。后來加拿大作過一些補(bǔ)充。英國又通過進(jìn)一步改進(jìn)后于1965年將鈉焰法列為國家標(biāo)準(zhǔn)嗍。除英國外，鈉焰法還是法國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)、歐洲通風(fēng)設(shè)備制造商協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)。加拿大，美國等也有采用。
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