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高效空气过滤器检漏方法及测试方案解析

高效空气过滤器检漏方法及测试方案解析

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详细介绍

  功能描述:

  高效空气过滤器检漏方法及测试方案详细解析:

  1、高效过滤器分类

  1) HEPA高效过滤器(HEPA Filter) HEPA:High Efficiency Particulate Air 是“高效率空气微粒过滤”之意。HEPA表示高效过滤器(www.klcfilter.com),定义为:对粒径为0.3μm的微粒过滤效率大于等于99.97%,如前所述,我们在使用高效过滤器时,是必须将效率和试验方法一并表示出来的,如:99.97%(0.3μm、DOP),表示是用DOP试验方法测试出的高效。

  2) ULPA过滤器(ULPA Filter)

  ULPA:Ultra Low Penetration Air,是超高效过滤器比HEPA过滤级别更高的过滤器,定义为0.1-0.2μm的粒子过滤效率大于等于99.999%的超高效过滤器。该高效过滤器用于药厂、电子厂、芯片厂等,家电产品中不用。

  

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  2、高效过滤器试验方法

  1) 钠焰法 Sodium Flame

  源于英国,中国通行,欧洲部分国家于20世纪70-90年代实行。

  试验尘源为单分散相氯化钠盐雾。“量”为含盐雾时氢气火焰特征光的光强。主要测试仪器为光度计。

  盐水在压缩空气的搅动下飞溅,经干燥形成微小盐雾并进入风道。在过滤器前后分别采样,含盐雾气样使氢气火焰的颜色变蓝、亮度增加。以火焰亮度来判断空气的盐雾浓度,并以此确定过滤器对盐雾的过滤效率。

  相关标准:我国有GB6165-85,目前国内有关部门正在修订该标准,是废止还是继续没有定论。欧洲已不再使用该方法。

  2)油雾法 Oil Mist

  原西德,原苏联,和中国采用过该方法。

  尘源为油雾。“量”为含油雾空气的浊度。仪器为浊度计。以气样的浊度差别来判定过滤器对油雾颗粒的过滤效率。

  油雾法在德国本土已经成为历史。中国仅有少量军工单位依然使用油雾法,因为原苏联帮中国搞过滤器时使用的是油雾法。

  相关标准:我国有GB6165-85。

  3)DOP法

  源于美国,曾在国际通行。

  试验尘源为0.3μm单分散相DOP(邻苯二甲酸二辛脂,一种塑料工业常用增塑剂)液滴。 “量”为含DOP空气的浑浊程度。测量粉尘的仪器为光度计(photometer)。以气样的浊度差别来判定过滤器对DOP颗粒的过滤效率。

  对DOP液体加热成蒸汽,蒸汽在特定条件下冷凝成0.3μm左右的微小液滴,雾状DOP进入风道。测量过滤器前后气样的浊度,并由此判断过滤器对0.3μm粉尘的过滤效率。

  DOP法已经有50多年的历史,这种方法曾经是国际上测量高效过滤器最常用的方法。早期,人们认为过滤器对0.3μm的粉尘最难过滤,因此规定使用0.3μm粉尘测量高效过滤器。

  DOP中含苯环,人们怀疑它致癌,因此许多实验室改用性能类似但不含苯环的替代物,如DOS,但试验方法仍称为“DOP法”。

  测量高效过滤器的DOP法也称“热DOP法”。与此对应的“冷DOP”是指喷管用压缩空气在DOP液体中鼓气泡,飞溅产生雾态人工尘。

  相关标准:美国军用标准MIL-STD-282。

  4)MPPS法(Most Penetratiable Particulate Size)

  欧洲通行,美国除国防工业外通行,中国个别企业实行。可以测量几乎所有HEPA与ULPA过滤器,具有取代传统方法的大趋势。

  人们曾认为过滤器对0.3μm粉尘的过滤效率最低,因此在评价高效过滤器时,将它对0.3μm粉尘的过滤效率作为典型值。有很多方法可以产生并测量0.3μm粉尘,于是就有了诸如DOP、油雾、钠焰等方法。

  经过研究试验发现利用可以测到0.1μm粒径粉尘的激光粒子计数器,不仅可以测出粉尘浓度,也可以测出每个粉尘的粒径,于是就可以方便地测出那个效率最低的典型值,对应那个典型值的粉尘粒径就是MPPS( Most Penetratiable Particulate Size,最易穿透粒径),与MPPS对应的那个效率最低的数值就是MPPS效率。

  相关标准:美国IEST-RP-CC-007.1-1992,欧洲EN 1822-5:2000

  5)阻力 Resistance

  1.定义:当气流通过过滤器时,过滤器会对气流形成阻力,风量会减少.

  2.阻力的构成.过滤器阻力由过滤材料本身的阻力和过滤器的结构阻力构成.我们希望过滤器的阻力越小越好,因为阻力越大,要达到额定的输出的风量,则要增大电机的功率,若电机功率偏小时会产成啸声.这些都要合理解决,要选择合适的滤材.

  3.初阻力:新过滤器的阻力称初阻力.

  4.终阻力:过滤器要报废时的阻力称为终阻力,终阻力的选择直接关系到过滤器的使用寿命、气流风量变化范围、系统耗能。

  5.阻力的单位:帕 Pa (Pascal) 1Pa=1N/m2

  英制单位:in WG 英寸水柱 (Water Gauge)

  公制单位:mmH2O 毫米水柱 1mmH2O=9.8 Pa

  in WG=250Pa

  目的:通过检测高效过滤器的泄漏量,发现高效过滤器及其安装的缺陷,如滤材中的小针孔、连接密封部位的缝隙等,以便及时采取补救措施。

  范围:公司洁净厂房高效过滤器泄漏的检查。

  职责:设备工程部、质量管理部对本标准的实施负责。


  3、高效过滤器DOP测试内容:

  1)、测试方法:DOP法

  2)、测试范围:

  2.1过滤器的滤材

  2.2滤材与其框架内部的连接

  2.3过滤器框架的密封垫和过滤器组支撑框架之间的连接

  2.4支撑框架和墙壁或顶棚之间的连接。

  3)、检测材料及仪器:

  3.1尘源:DOP溶剂

  3.2仪器:DOP发生器、气溶胶光度计


  4、高效过滤器DOP测试原理:

  在被检测高效过滤器上风侧发DOP气溶胶作为尘源,在下风侧用光度计采样检测,含尘气体经过光度计时产生的散射光经光电效应和线性放大转换为电量,并由微安表快速显示,采集到的空气样品通过光度计的扩散室,由于粒子扩散引起灯光强度的差异,经测定这个光强度,光度计便可测得气溶胶的相对浓度。


  5、高效过滤器DOP测试检测程序:

  5.1在高效过滤器的上风侧引入气溶胶:

  5.1.1进行系统检漏时可直接把DOP烟雾放入空调器内。

  5.1.2DOP发生器较小时,可以放在高效过滤器的静压箱内。

  5.2立即用气溶胶光度计的采样头扫描过滤器的出风侧。采样头离过滤器距离约2cm,沿过滤器内边框等巡检,扫描速度应低于5cm/s。

  5.3当光度计读数超过0.03%时,表明泄漏量超标,需要修补或更换。

  5.4用环氧树脂硅胶堵漏或紧固螺栓后,再进行扫描巡检。

  高效过滤器及超高效空气过滤器的各种试验方法详解:

  钠焰法 Sodium Flame

  试验尘源为单分散相氯化钠盐雾。“量”为含盐雾时氢气火焰的亮度。主要仪器为光度计。盐水在压缩空气的搅动下飞溅,经干燥形成微小盐雾并进入风道。在过滤器前后分别采样,含盐雾气样使氢气火焰的颜色变蓝、亮度增加。以火焰亮度来判断空气的盐雾浓度,并以此确定过滤器对盐雾的过滤效率。

  国家标准规定的盐雾颗粒平均直径为0.4mm,但对国内现有装置的实测结果为0.5mm。欧洲对实际试验盐雾颗粒中径的测量结果为0.65mm。随着扫描法的普及,欧洲已经不再使用钠焰法。国内有关部门正在修订原有的国家标准,是废止还是继续使用钠焰法,两种意见的都没有结论。

  相关标准:英国BS3928-1969,欧洲Eurovent 4/4,中国GB6165-85。

  DOP 法

  试验尘源为0.3mm 单分散相DOP(塑料工业常用增塑剂)液滴。“量”为含DOP 空气的浑浊程度。测量粉尘的仪器为光度计(photometer)。以气样的浊度差别来判定过滤器对DOP 颗粒的过滤效率。对DOP 液体加热成蒸汽,蒸汽在特定条件下冷凝成微小液滴,去掉过大和过小的液滴后留下0.3mm 左右的颗粒,雾状DOP 进入风道。测量过滤器前后气样的浊度,并由此判断过滤器对0.3mm 粉尘的过滤效率。

  DOP 法已经有50 多年的历史,这种方法曾经是国际上测量高效过滤器最常用的方法。早期,人们认为过滤器对0.3mm 的粉尘最难过滤,因此规定使用0.3mm粉尘测量高效过滤器。DOP 中含苯环,人们怀疑它致癌,因此许多实验室改用性能类似但不含苯环的替代物,如DOS,但试验方法仍称“DOP 法”。通过改变发尘参数,可以获得其它粒径的DOP 液滴。于是就有20 年前欧美国家测量超高效过滤器的0.1mm DOP 法,有时测量仪器也改为凝结核激光粒子计数器。有些国外厂家曾标出对0.05mm 或0.03mm DOP 的过滤效率,那都是商业上无科学依据的标新立异。

  测量高效过滤器的DOP 法也称“热DOP 法”。与此对应的“冷DOP”是指Laskin 喷管(用压缩空气在液体中鼓气泡,飞溅产生雾态人工尘)产生的多分散项DOP 粉尘,在对过滤器进行扫描测试时,人们经常使用冷DOP。

  相关标准:美国军用标准MIL-STD-282,金田科瑞标准。

  计数扫描法

  欧洲通用,美国类似,其他国家紧跟。目前国际上高效过滤器的主流试验方法。

  主要测量仪器为大流量激光粒子计数器或凝结核计数器(CNC)。用计数器对过滤器的整个出风面进行扫描检验,计数器给出每一点粉尘的个数和粒径。这种方法不仅能测量过滤器的平均效率,还可以比较各点的局部效率。

  欧洲人的经验表明,对于高效过滤器,最容易穿透的粉尘粒径在0.1~0.25mm 之间的某一点,先确定测试条件最易穿透的粉尘粒径,然后连续扫描测量过滤器对该粒径粉尘的过滤效果,欧洲人将这种方法称为MPPS。美国标准干脆规定只测量0.1~0.2mm 区间。

  试验中使用的尘源为是Laskin 喷管产生的多分散相液滴,或确定粒径的固体粉尘。有时,过滤器厂商要按照用户的特殊要求,使用大气粉尘或其它特定粉尘。若测试中使用的是凝结核计数器,就必须采用粒径已知的单分散相试验粉尘。

  用计数器扫描一台过滤器需要较长时间。为了节省时间,国外将4 组大流量采样头和激光测量装置合为一体,这使检测速度大大提高,但一台扫描台的检测速度仍赶不上一条普通过滤器生产线的生产速度,所以主流过滤器厂经常需要配置数台扫描装置。计数扫描法是测试高效过滤器最严格的方法,用这种方法替代其它各种传统方法是大趋势。相关标准:欧洲EN 1882.1~1882.5-1998~2000,美国IES-RP-C007.1-1992。

  光度计扫描

  尘源一般为多分散相液滴,如Laskin 喷管产生的DOP 烟雾。使用光度计对过滤器的全平面进行扫描检漏。这种扫描方法能快速、准确地找到过滤器的漏点。由于尘源为多分散相,而光度计不能确定粉尘粒径,所以这种扫描法给出“过滤效率”没有什么实际意义。

  有些厂家和用户认为,只要对滤纸的品质和规格严加控制,过滤器的效率就已经确定了,因此,仅进行以检漏为目的的扫描就可以保证过滤器的质量。光度计扫描检漏的方法没有相应标准可依,但这种方法对生产过程的质量控制很有效,所用的测试设备又相对简单,因此有些厂家目前使用这种方法。光度扫描测试台很容易改成计数扫描台,花些钱将买台激光粒子计数器就可以了。

  油雾法 Oil Mist

  尘源为油雾。“量”为含油雾空气的浊度。仪器为浊度计。以气样的浊度差别来判定过滤器对油雾颗粒的过滤效率。

  德国规定用石蜡油,油雾粒径为0.3~0.5mm。中国标准规定的油雾平均重量直径为0.28~0.34mm,对油的种类未做具体规定。油雾法在德国本土已经成为历史,德国于1993 年率先搞出了计数扫描法的国家标准,欧洲标准EN1882 就是以德国计数扫描法标准为蓝本制定的。虽然中国标准规定可以用油雾法,但国内厂家更愿意使用同一标准规定的另一种钠焰法,只有部分生产滤材的厂家在测量过滤材料时仍使用油雾法。

  相关标准:中国GB6165-85,德国DIN24184-1990。

  其它方法

  变风量检漏。使用标准试验风道,如果降低风量后过滤器的效率降低,则肯定有漏点。在过去的高效过滤器试验方法标准中,经常出现变风量检漏的方法。变风量检查只能判断过滤器是否有漏点,不能对漏点定位。发烟检漏。在暗室中,在过滤器上游发烟,用一束强光照射过滤器出风面,当过滤器有漏点时,可以明显地看到漏点处的一缕青烟。这种方法可以准确地对漏点定位,以便进行可能的修补。发烟检漏方法不那么讲究,但十分有效。无污染检验。有些客户担心试验用的粉尘污染过滤器,过滤器制造厂不得不在测试时使用客户认为不污染过滤器的粉尘。例如,半导体芯片厂讨厌钠盐、油雾、DOP,他们经常要求制造厂家使用他们认为安全的固体颗粒粉尘;有些制药厂要求直接使用室外大气中的粉尘测量过滤器。


资料整理来源: 

原文来源:/product/354.html 

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