La disvolviĝo de moderna industrio pliigis la postulojn pri la medio de eksperimentado, esplorado kaj produktado. La ĉefa maniero atingi ĉi tiun postulon estas vaste uzi aerfiltrilojn en puraj klimatiziloj. Inter ili, HEPA kaj ULPA filtriloj estas la lasta protekto kontraŭ polvopartikloj enirantaj la puran ĉambron. Ilia efikeco estas rekte rilata al la nivelo de la pura ĉambro, kiu siavice influas la procezon kaj produktokvaliton. Tial, estas senchave fari eksperimentan esploradon pri la filtrilo. La rezistanco kaj filtra efikeco de la du filtriloj estis komparitaj ĉe malsamaj ventrapidoj mezurante la filtran efikecon de la vitrofibra filtrilo kaj la PTFE-filtrilo por 0.3 μm, 0.5 μm, 1.0 μm PAO-partikloj. La rezultoj montras, ke la ventrapido estas tre grava faktoro, kiu influas la filtran efikecon de HEPA aerfiltriloj. Ju pli alta la ventrapido, des pli malalta la filtra efikeco, kaj la efiko estas pli evidenta por PTFE-filtriloj.
Ŝlosilvortoj:HEPA aerfiltrilo; Rezisteco; filtrada efikeco; PTFE-filtrilpapero; vitrofibra filtrilpapero; vitrofibra filtrilo.
CLC-numero: X964 Dokumenta identiga kodo: A
Kun la kontinua disvolviĝo de scienco kaj teknologio, la produktado kaj modernigo de modernaj industriaj produktoj fariĝis pli kaj pli postulemaj pri pureco de endoma aero. Aparte, mikroelektroniko, medicina, kemia, biologia, nutraĵprilabora kaj aliaj industrioj postulas miniaturigon. Precizeco, alta pureco, alta kvalito kaj alta fidindeco de endoma medio metas pli kaj pli altajn postulojn pri la funkciado de HEPA-aerfiltriloj, do kiel fabriki HEPA-filtrilojn por kontentigi la konsumantajn postulojn fariĝis urĝa bezono de fabrikantoj. Unu el la problemoj solvitaj [1-2]. Estas bone konate, ke la rezistanca funkciado kaj filtra efikeco de la filtrilo estas du gravaj indikiloj por taksi la filtrilon. Ĉi tiu artikolo provas analizi la filtran funkciadon kaj rezistan funkciadon de la HEPA-aerfiltriloj de malsamaj filtrilmaterialoj per eksperimentoj [3], kaj la malsamajn strukturojn de la sama filtrilmaterialo. La filtrada funkciado kaj rezistaj ecoj de la filtrilo provizas teorian bazon por la filtrilfabrikisto.
1 Analizo de la testmetodo
Ekzistas multaj metodoj por detekti HEPA-aerfiltrilojn, kaj malsamaj landoj havas malsamajn normojn. En 1956, la Usona Milita Komisiono evoluigis la USMIL-STD282, HEPA-aerfiltrilan testan normon, kaj la DOP-metodon por efikectestado. En 1965, la brita normo BS3928 estis establita, kaj la natria flama metodo por efikectesto estis uzata. En 1973, la Eŭropa Ventila Asocio evoluigis la normon Eurovent 4/4, kiu sekvis la natrian flaman detektan metodon. Poste, la Usona Societo por Media Testado kaj Filtrila Efikeca Scienco kompilis serion de similaj normoj por rekomenditaj testaj metodoj, ĉiuj uzante la DOP-dikecmezurilan kalkulmetodon. En 1999, Eŭropo establis la normon BSEN1822, kiu uzas la plej travideblan partiklan grandecon (MPPS) por detekti filtradan efikecon [4]. La detekta normo de Ĉinio adoptas la natrian flaman metodon. La HEPA-aerfiltrila rendimenta detekta sistemo uzata en ĉi tiu eksperimento estas evoluigita surbaze de la usona normo 52.2. La detekta metodo uzas dikecmezurilan kalkulmetodon, kaj la aerosolo uzas PAO-partiklojn.
1. 1 ĉefa instrumento
Ĉi tiu eksperimento uzas du partiklokalkulilojn, kiuj estas simplaj, oportunaj, rapidaj kaj intuiciaj kompare kun aliaj partiklokoncentriĝaj testaj ekipaĵoj [5]. La supre menciitaj avantaĝoj de la partiklokalkulilo igas ĝin iom post iom anstataŭigi aliajn metodojn kaj fariĝi la ĉefa testmetodo por partiklokoncentriĝo. Ili povas kalkuli kaj la nombron de partikloj kaj la partiklograndecan distribuon (t.e., kalkulado), kio estas la kerna ekipaĵo de ĉi tiu eksperimento. La prova flukvanto estas 28.6 LPM, kaj ĝia senkarbona vakuopumpilo havas la karakterizaĵojn de malalta bruo kaj stabila funkciado. Se la opcio estas instalita, la temperaturo kaj humideco same kiel la ventrapido povas esti mezuritaj kaj la filtrilo povas esti testita.
La detekta sistemo uzas aerosolojn uzante PAO-partiklojn kiel polvon por esti filtrata. Ni uzas la aerosolajn generatorojn (Aerosolaj generacioj) de la modelo TDA-5B produktita en Usono. La aperointervalo estas 500 - 65000 cfm (1 cfm = 28.6 LPM), kaj la koncentriĝo estas 100 μg / L, 6500 cfm; 10 μg / L, 65000 cfm.
1. 2 pura ĉambro
Por plibonigi la precizecon de la eksperimento, la laboratorio je 10.000 niveloj estis desegnita kaj ornamita laŭ la Usona Federacia Normo 209C. La tegaĵo estas uzata, kiu karakteriziĝas per la avantaĝoj de teraco, eluziĝrezisto, bona sigelado, fleksebleco kaj komplika konstruo. La materialo estas epoksi-lako kaj la muro estas farita el kunmetita puraĉambra fasado. La ĉambro estas ekipita per 220v, 2×40w purigaj 6 lampoj kaj aranĝita laŭ la postuloj de lumigado kaj kampa ekipaĵo. La pura ĉambro havas 4 suprajn aerajn elirejojn kaj 4 aerajn revenajn aperturojn. La aerduŝejo estas desegnita por unuopa ordinara tuŝkontrolo. La aerduŝtempo estas 0-100s, kaj la ventrapido de iu ajn alĝustigebla cirkulanta aervolumeno-ajuto estas pli granda ol aŭ egala al 20ms. Ĉar la pura ĉambro estas malpli ol 50m² kaj la dungitaro estas malpli ol 5 homoj, sekura elirejo estas provizita por la pura ĉambro. La elektita HEPA-filtrilo estas GB01×4, la aervolumeno estas 1000m³/h, kaj la filtra efikeco estas pli granda ol aŭ egala al 0,5μm kaj 99,995%.
1. 3 eksperimentaj specimenoj
La modeloj de la vitrofibra filtrilo estas: 610 (L) × 610 (A) × 150 (L) mm, tipo deflectora, 75 sulkoj, grandeco 610 (L) × 610 (A) × 90 (L) mm, kun 200 plisoj, PTFE-filtrilo grandeco 480 (L) × 480 (A) × 70 (L) mm, sen deflectora, kun 100 sulkoj.
2 Bazaj principoj
La baza principo de la testbenko estas, ke la ventolilo estas blovita en la aeron. Ĉar la HEPA/UEPA ankaŭ estas ekipita per HEPA-aerfiltrilo, oni povas konsideri, ke la aero fariĝis pura aero antaŭ ol atingi la testitan HEPA/UEPA. La aparato elsendas PAO-partiklojn en la dukton por formi deziratan koncentriĝon de polvo-entenanta gaso kaj uzas laseran partiklokalkulilon por determini la partiklokoncentriĝon. La polvo-entenanta gaso tiam fluas tra la testita HEPA/UEPA, kaj la polvopartikla koncentriĝo en la aero filtrita de HEPA/UEPA ankaŭ estas mezurata per lasera partiklokalkulilo, kaj la polvokoncentriĝo de la aero antaŭ kaj post la filtrilo estas komparata, tiel determinante la HEPA/UEPA-filtrilan rendimenton. Krome, provaj truoj estas respektive aranĝitaj antaŭ kaj post la filtrilo, kaj la rezisto de ĉiu ventrapido estas testita per kliniĝa mikropremmezurilo ĉi tie.
Komparo de 3 filtrilaj rezistancaj rendimentoj
La rezistanco de HEPA estas unu el la gravaj trajtoj de HEPA. Sub la premiso kontentigi la efikecon de la bezonoj de homoj, la rezistanco rilatas al la kosto de uzo, la rezisto estas malgranda, la energikonsumo estas malgranda, kaj la kosto estas ŝparita. Tial, la rezistanco de la filtrilo fariĝis zorgo. Unu el la gravaj indikiloj.
Laŭ la eksperimentaj mezurdatumoj, oni akiriĝas la rilato inter la averaĝa ventrapido de la du malsamaj strukturaj filtriloj el vitrofibro kaj PTFE kaj la diferenco en la filtrila premo.La rilato estas montrita en Figuro 2:
El la eksperimentaj datumoj videblas, ke dum la ventrapido pliiĝas, la rezisto de la filtrilo pliiĝas linie de malalta al alta, kaj la du rektaj linioj de la du vitrofibraj filtriloj preskaŭ koincidas. Estas facile vidi, ke kiam la ventrapido de la filtrado estas 1 m/s, la rezisto de la vitrofibra filtrilo estas ĉirkaŭ kvarobla ol tiu de la PTFE-filtrilo.
Sciante la areon de la filtrilo, la rilato inter la surfaca rapido kaj la diferenco en la premo de la filtrilo povas esti derivita:
El la eksperimentaj datumoj videblas, ke dum la ventrapido pliiĝas, la rezisto de la filtrilo pliiĝas linie de malalta al alta, kaj la du rektaj linioj de la du vitrofibraj filtriloj preskaŭ koincidas. Estas facile vidi, ke kiam la ventrapido de la filtrado estas 1 m/s, la rezisto de la vitrofibra filtrilo estas ĉirkaŭ kvarobla ol tiu de la PTFE-filtrilo.
Sciante la areon de la filtrilo, la rilato inter la surfaca rapido kaj la diferenco en la premo de la filtrilo povas esti derivita:
Pro la diferenco inter la surfaca rapido de la du specoj de filtriloj kaj la filtra premdiferenco de la du filtrilpaperoj, la rezisto de la filtrilo kun la specifo de 610×610×90mm ĉe la sama surfaca rapido estas pli alta ol la specifo 610×. Rezisto de la filtrilo 610 x 150mm.
Tamen, estas klare, ke ĉe la sama surfaca rapido, la rezisto de la vitrofibra filtrilo estas pli alta ol la rezisto de la PTFE. Tio montras, ke PTFE estas supera al vitrofibra filtrilo rilate al rezistanca agado. Por plu kompreni la karakterizaĵojn de vitrofibra filtrilo kaj PTFE-rezisto, pliaj eksperimentoj estis faritaj. Por rekte studi la reziston de la du filtrilpaperoj dum la ventrapido de la filtrilo ŝanĝiĝas, la eksperimentaj rezultoj estas montritaj sube:
Ĉi tio plue konfirmas la antaŭan konkludon, ke la rezisto de vitrofibra filtrilpapero estas pli alta ol tiu de PTFE sub la sama ventrapido [6].
4 filtriloj komparo de la rendimento de filtriloj
Laŭ la eksperimentaj kondiĉoj, la filtra efikeco de la filtrilo por partikloj kun partikla grandeco de 0,3 μm, 0,5 μm kaj 1,0 μm ĉe malsamaj ventrapidoj povas esti mezurita, kaj la jena diagramo estas ricevita:
Evidente, la filtra efikeco de la du vitrofibraj filtriloj por 1.0 μm partikloj ĉe malsamaj ventrapidoj estas 100%, kaj la filtra efikeco de 0.3 μm kaj 0.5 μm partikloj malpliiĝas kun la pliiĝo de ventrapido. Videblas, ke la filtra efikeco de la filtrilo al grandaj partikloj estas pli alta ol tiu de malgrandaj partikloj, kaj la filtra rendimento de la 610×610×150 mm filtrilo estas pli bona ol la filtrilo de la specifo 610×610×90 mm.
Uzante la saman metodon, oni akiras grafikaĵon montrantan la rilaton inter la filtra efikeco de la 480×480×70 mm PTFE-filtrilo kiel funkcio de la ventrapideco:
Komparante Fig. 5 kaj Fig. 6, la filtra efiko de la 0,3 μm, 0,5 μm partikla vitrofiltrilo estas pli bona, precipe por la 0,3 μm polvokontrasta efiko. La filtra efiko de la tri partikloj sur 1 μm partikloj estis 100%.
Por pli intuicie kompari la filtran rendimenton de la vitrofibra filtrilo kaj la PTFE-filtrilmaterialo, la filtraj rendimentaj testoj estis faritaj rekte sur la du filtrilpaperoj, kaj la sekva diagramo estis akirita:
La supra diagramo estas akirita per mezurado de la filtra efiko de PTFE kaj vitrofibra filtrilpapero sur 0.3 μm partikloj ĉe malsamaj ventrapidecoj [7-8]. Estas evidente, ke la filtra efikeco de PTFE-filtrilpapero estas pli malalta ol tiu de vitrofibra filtrilpapero.
Konsiderante la rezistancajn ecojn kaj filtrajn ecojn de la filtrilmaterialo, estas facile vidi, ke la PTFE-filtrilmaterialo estas pli taŭga por fari krudajn aŭ sub-HEPA-filtrilojn, kaj la vitrofibra filtrilmaterialo estas pli taŭga por fari HEPA- aŭ ultra-HEPA-filtrilojn.
5 Konkludo
La perspektivoj por malsamaj filtrilaj aplikoj estas esplorataj komparante la rezistancajn ecojn kaj filtrajn ecojn de PTFE-filtriloj kun vitrofibraj filtriloj. El la eksperimento ni povas konkludi, ke la ventrapido estas tre grava faktoro, kiu influas la filtran efikon de HEPA-aera filtrilo. Ju pli alta la ventrapido, des pli malalta la filtra efikeco, des pli evidenta la efiko sur la PTFE-filtrilo, kaj ĝenerale la PTFE-filtrilo havas pli malaltan filtran efikon ol la vitrofibra filtrilo, sed ĝia rezisto estas pli malalta ol tiu de la vitrofibra filtrilo. Tial, la PTFE-filtrila materialo estas pli taŭga por fari krudan aŭ sub-altan efikecon, kaj la vitrofibra filtrila materialo estas pli taŭga por la produktado de efika aŭ ultra-efika filtrilo. La vitrofibra HEPA-filtrilo kun specifo de 610×610×150mm estas pli malalta ol la 610×610×90mm vitrofibra HEPA-filtrilo, kaj la filtra efikeco estas pli bona ol la 610×610×90mm vitrofibra HEPA-filtrilo. Nuntempe, la prezo de pura PTFE-filtrila materialo estas pli alta ol tiu de vitrofibra. Tamen, kompare kun vitrofibro, PTFE havas pli bonan temperaturreziston, korodreziston kaj hidrolizon ol vitrofibro. Tial, diversaj faktoroj devas esti konsiderataj dum produktado de filtrilo. Kombinu teknikan rendimenton kaj ekonomian rendimenton.
Referencoj:
[1]Liu Laihong, Wang Shihong. Disvolviĝo kaj Apliko de Aerfiltriloj [J]•Filtrado kaj Apartigo, 2000, 10(4): 8-10.
[2] CN Davis Aerfiltrilo [M], tradukita de Huang Riguang. Pekino: Atomenergia Eldonejo, 1979.
[3] GB/T6165-1985 alt-efikeca aerfiltrila testa metodo pri transmitanco kaj rezisto [M]. Nacia Agentejo pri Normoj, 1985.
[4]Xing Songnian. Detektometodo kaj praktika apliko de alt-efika aerfiltrilo [J] • Bioprotekta Ekipaĵo por Epidemiaj Preventoj, 2005, 26(1): 29-31.
[5] Hochrainer. Pluaj evoluoj de la partiklokalkulilo
mezurilo PCS-2000 vitrofibro [J]•Filtrilo Revuo pri Aerosolscienco, 2000,31(1): 771-772.
[6]E. Weingartner, P. Haller, H. Burtscher ktp. Premo
DropAcrossFiberFilters[J]•Aerosol Science, 1996, 27(1): 639-640.
[7]Michael JM kaj Clyde Orr. Filtrado - Principoj kaj Praktikoj[M].
Novjorko: MarcelDekkerInc, 1987•
[8] Zhang Guoquan. Aerosola mekaniko - teoria bazo de polvoforigo kaj purigo [M] • Pekino: Ĉinia Media Scienca Eldonejo, 1987.
Afiŝtempo: Jan-06-2019