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沉积称重与粒子计数器结合测定高效净化器的过滤效率
作者:管理员    发布于:2017-01-12 09:03:18    文字:【】【】【

  过滤器检测是洁净技术的重要组成部分,由于传统的比色法、钠盐法等过滤器测试方法自身的弊端,已不能适应人们对空气洁净度不断提高的需要,以粒子计数器为测试手段的效率测试法,成为目前过滤器测试的主要方法。本文中所检测的全不锈钢高效过滤器是针对高浓度、极毒性放射性气溶胶气体的净化问题所研制的,其设计指标:过滤因子DF值1X1012,过滤孔径0.1叫。化学方法测定高效净化器的过滤效率是采用分段测量,再计算总效率的办法。在测定深层净化段时,受本底和测量方法自身感量的限制,推算出的效率值存在较大误差,作为目前主要采用的粒子计数器效率测试法,主要针对中低效过滤器效率测试,粒子计数器对入气端高浓度气溶胶的测量范围上限不够,满足不了高效过滤器的效率测试要求。为模拟实际应用条件测定过滤器的效率,我们利用美国TSI公司气溶胶发生和检测系统,以微米级超细粉末Sb23作为高浓度气溶胶的发生源,滤前浓度采用沉积称重法测量,滤后浓度使用TSI3022A凝聚核计数器计量,并在预过滤器连接和摘除的情况下,测定了高效过滤器的过滤效率。

  测量数据列于表2.表2预过滤段摘除后粒子数测量数据气源测量时间/min滤后粒子总数Sb23气溶胶捕集装置上滤纸所沉积的Sb23重量为0.8511g2.1.3预过滤段连接检测结果高效过滤器的深层净化段由5级过滤材料组成,25pm金属烧结丝网、0.3pm膜材料以及0.1膜材料,与预过滤段连接后即可同时实现组件的容尘量和气体深度净化的目标。测量装置如所示,测量结果列于表3.表3连接预过滤段的粒子数测量数据气源测量时间/min滤后粒子总数Sb23气溶胶捕集装置上滤纸所沉积的Sb23重量为0.953g. 2.2数据分析进入过滤器的粉尘总量可以通过称量滤纸得到。过滤后的测量结果得到的是粒子总数,且由于3022A凝聚核计数器的粒径测量下限为7nm,因此计数器测到的粒子粒径大小是不同的,考虑到高效过滤器的小孔径为0.1pm,从保守计算效率的角度,我们认为粒子计数器所测量到的粒子粒径均为0.1pm,且为球形气溶胶粒子。Sb23气溶胶粒子的密度已知为5.5837g*cm-3,由此便可得出单个气溶胶粒子的质量,根据粒子计数器所测量的粒子总数可以得到滤后气溶胶总质量。

  净化器的计重过滤效率()可以用过滤器所捕集到的尘粒数量和过滤器出口气流中尘粒的含量来表示:Q通过过滤器的风量,m3/h或L/h;N*过滤器出口气流中的尘埃浓度,mg/m3.过滤器出口气流中的含尘浓度(N)可以由计算每个气溶胶粒子的重量之和得到:V*测量气体总体积,i或m3.由此可以得出高效净化器在预过滤段连结和摘除情况下的质量过滤效率,计算结果列于表4表4过滤器的过滤效率预过滤段状态测量总体积/m3去污因子(DF)摘除连接3结论3.1预过滤段对高效净化器效率的影响具有高容尘量的预过滤段对净化器效率的影响是很大的。从过滤效率计算结果可以看出,无预过滤段的净化器其DF值要比加上预过滤段的净化器DF值低一个数量级。高效过滤器的预过滤段起到了保护高效过滤器的精密过滤段、提高过滤器效率的作用。

  3.2取样滤纸对高效净化器效率测定的影响取样滤纸在测量时被串接在气路中,滤纸本身对过滤效率的测定也有影响。从预过滤段的连接和摘除状态下的DF值比较可以看出,设计容尘量为500g的预过滤段对过滤效率的提升贡献为一个数量级,取样滤纸在气路中的影响也类似于预过滤段,但是其有效过滤面积远低于预过滤段的过滤面积,因此取样滤纸对过滤效率的提升的影响可以忽略不计。

  3.3高效净化器的效率测定方法粒子计数器测定净化器效率通常是测其粒径效率,即测其过滤器前后的气溶胶浓度比。但是粒子计数器无法测定模拟现场条件下滤前极高浓度的气溶胶,满足不了高效净化器的效率测定要求,而计重浓度法能够准确测定过滤器入口气溶胶的质量浓度,但不适用于高效净化器出口极低粒子浓度的称量。

  采用滤纸沉积称重法和计数浓度法的结合较好地解决了高效净化器的效率测定问题,反映了净化器在现场条件下的工作情况,为高效净化器效率测定提供了切实可行的途径。

  实验结果也表明,全不锈钢高效净化器的过滤效率达到了设计要求,能够很好地解决高浓度放射性气溶胶的净化问题。目前国内未见有相关利用粒子计数器测定高效或超高效净化器效率的测定报告。

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