在高效過濾器檢漏領(lǐng)域，塵埃粒子計數(shù)器對高效過濾器的檢漏應(yīng)用
塵埃粒子計數(shù)器除了對潔凈區(qū)微粒顆粒大小和個數(shù)進(jìn)行監(jiān)測外，還可以用來對高效過濾器進(jìn)行檢漏。
首先，闡明一下高效過濾器的幾種撿漏方法：分為鈉焰法、計數(shù)掃描法、油霧法、粒子計數(shù)器法。以及高效過濾器PAO檢漏方法和檢測PAO氣溶膠濃度的儀器，重點(diǎn)介紹一下應(yīng)用塵埃粒子計數(shù)器對高效過濾器進(jìn)行檢漏的方法。
粒子計數(shù)器法
測試原理:
將含塵氣流以很小的流速通過強(qiáng)光照明區(qū),被測空氣中的塵粒依次通過時,每個塵粒將產(chǎn)生一次光散射,形成一個光脈沖信號,根據(jù)光脈沖信號幅度的大小與粒子表面的大小成正比的關(guān)系,由光電倍增管測得粒子數(shù)及亮度,確定其過濾效率。
塵埃粒子計數(shù)器計數(shù)掃描法
大家都知道在《潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范》(JGJ71-90)中規(guī)定，被檢高效過濾器必須已檢測過風(fēng)量，并設(shè)計風(fēng)速80%-120%之間運(yùn)行，對于被檢高效過濾器上風(fēng)側(cè)的顆粒濃度對受控粒徑對于≥0.5μm粒子的濃度，必須≥3.5×104pc/L，對受控粒徑≥0.1μm的粒子濃度，必須≥3.5×106-3.5×107pc/L。使用最小采樣量>1L/min的粒子計數(shù)器掃描法，對高效過濾器安裝接縫和主斷面進(jìn)行掃描檢測，檢測點(diǎn)應(yīng)距被測表面20-30mm，測頭以5-20mm/s的速度移動，對被檢過濾器整個斷面、封膠頭和安裝框架處進(jìn)行掃描。
在《潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范》中規(guī)定，由高效過濾器下風(fēng)側(cè)泄漏濃度換算成的穿透率來衡量是否合格，其合格標(biāo)準(zhǔn)如下。對于高效過濾器：
k’=1-η
k=c2/c1
k’表示高效過濾器的額定透過率;
η表示高效過濾器的額定效率;
k表示高效過濾器的實(shí)際泄漏率;
c1表示上風(fēng)側(cè)含塵濃度;
c2表示高效過濾器下風(fēng)側(cè)含塵濃度。
規(guī)范規(guī)定，高效過濾器的實(shí)際泄漏率不得大于額定透過率的2倍，即k≤2 k’。
應(yīng)用大流量粒子計數(shù)器檢測高效過濾器的安裝泄漏的優(yōu)勢
大流量的粒子計數(shù)器更適合用來檢測高效過濾器的安裝泄漏，空氣采樣量越大，測試結(jié)果就越具有代表性，準(zhǔn)確度也就越高。
規(guī)范要求的采樣量是1l/min，而我們多使用的采樣量是0.1cfm(2.83l/min)，以此滿足測試儀器的要求，但這樣會影響到檢漏的工作效率。
以610×610高效過濾器為例，使用移動采樣頭在高效過濾器下側(cè)采樣時，采樣速度20mm/s,矩形100×11.33采樣器至少需要244秒;圓形采樣器的采樣速度更慢，檢漏掃描所用的時間更長。
而ISO14644-3《metrology and test methods》計算掃描速率和可接受觀測計數(shù)法的計算法則對一般工程技術(shù)人員來說又比較難掌握
DOP粒子掃描正壓檢漏法
正壓檢漏法概述：
工程上檢漏時會在高效過濾器得四周加放圍擋，減小風(fēng)口圍擋下部出口面積時，圍擋內(nèi)形成一定正壓，如果高效過濾器安裝泄漏，粒子會通過圍擋往外泄漏。這時粒子計數(shù)器可按50mm/s左右的速度在高效過濾器下25mm處掃描1分鐘，即可判斷過濾器是否泄漏，這就是“正壓檢漏法”。
檢測人員必須注意規(guī)范中要求的采樣時間、上游粒子濃度等參數(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的可操作性。
在對國內(nèi)某制藥廠凈化車間高效過濾器的檢漏時，結(jié)合日本JIS-b-9927、美國Fedstd-209d標(biāo)準(zhǔn)，采用粒子發(fā)生器產(chǎn)生大量穩(wěn)定的符合要求的微粒子，以造成上游≥0.3μm粒子濃度大于或等于1×105pc/L。在過濾器上游通過壓縮空氣(冷發(fā)生)將DOP微粒均勻噴射在系統(tǒng)內(nèi)，由于濃度一般大于1×105pc/L，超出檢測儀器測量范圍，所以在檢測儀器前串聯(lián)粒子濃度稀釋器，使被測濃度在檢測儀器測量范圍。
對出廠效率為99.97%的高效過濾器檢漏時，實(shí)測所得透過率應(yīng)低于0.06%，即實(shí)測所得顆粒濃度小于0.06%C1(C1為上游濃度)。粒子發(fā)生器在過濾器上游所發(fā)出的粒子濃度≥0.3μm時為3.3×106pc/2.83l，對于不同風(fēng)量系統(tǒng)，換算成下游極限濃度，如某一設(shè)計風(fēng)量為15000m3/h凈化空調(diào)系統(tǒng)下游極限濃度1960pc/2.83l。待粒子發(fā)生器所發(fā)生氣溶膠濃度穩(wěn)定后，
用粒子計數(shù)器對安裝好的高效過濾器進(jìn)行檢漏試驗(yàn)。粒子計數(shù)器必須同時對高效過濾器外框和內(nèi)表面分別進(jìn)行兩次掃描，過濾器上游也必須對風(fēng)管中的氣溶膠濃度進(jìn)行兩次采樣測試，采樣和掃面的周期必須相等，起止時間盡量要一致。
以規(guī)格為610×610高效過濾器為例，建議采用采樣周期為一分鐘，速率為50mm/s。檢漏前用高約500mm的圍擋放在高效過濾器的四周，可以防止高效過濾器外框以外的氣流形成渦流，影響掃描測試的結(jié)果。
高效過濾器的泄漏主要原因是外框密封圈的密封效果不好，或者濾料不夠平整嚴(yán)密。實(shí)際應(yīng)用中安裝泄漏主要來自于外框，外框密封條的質(zhì)量與泄漏有很大關(guān)系。因此，工程上檢漏時會在高效過濾器得四周加放圍擋。
對于具有大量的高效過濾器風(fēng)口的凈化車間來說，高效正壓檢漏法的測試效果與傳統(tǒng)的內(nèi)外框掃描法相當(dāng)，但效率提高了一倍。以一個有60個610×610mm高效過濾器風(fēng)口的凈化空調(diào)系統(tǒng)為例，采用傳統(tǒng)的方法掃描至少一般要兩個小時，而采用正壓檢漏法最快只要一個小時，節(jié)省了一半以上的時間。
在實(shí)際撿漏過程中，會遇到如下問題：
高效過濾器一般都在系統(tǒng)風(fēng)量和各風(fēng)口風(fēng)量調(diào)整平衡后進(jìn)行，根據(jù)規(guī)范要求各風(fēng)口風(fēng)量與設(shè)計的風(fēng)量偏差小于15%，這滿足被檢風(fēng)口在接近設(shè)計風(fēng)速下進(jìn)行的條件。所以當(dāng)風(fēng)量平衡好后要及時進(jìn)行高效過濾器泄漏的檢測工作。
在工程上，對于大于百級的凈化系統(tǒng)一般采用的粒子計數(shù)器的最小粒徑通道為0.3μm。所以，被檢高效過濾器在上風(fēng)側(cè)的微粒濃度受控粒徑為≥0.5μm，其濃度必須≥3.5×104pc/L，而一般大氣塵的濃度為5.3×104-2.5×105pc/L，這到了粒子計數(shù)器的讀數(shù)上限范圍。
在許多凈化系統(tǒng)中，進(jìn)入循環(huán)空調(diào)箱的新風(fēng)經(jīng)過過濾器的處理，濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于大氣塵濃度，和回風(fēng)混和后的濃度會更低。因此，在安裝好的凈化空調(diào)系統(tǒng)中引入大氣，是值得慎重思考的問題。為了保證被檢空氣過濾器上游粒子濃度要求，而不破壞系統(tǒng)風(fēng)量的平衡，在上游引入均勻濃度的人工氣溶膠是理想的手段。引入的氣溶膠濃度到底需要多少，這其實(shí)跟安裝的高效過濾器的效率和粒子計數(shù)器的分辨率有關(guān)。粒子計數(shù)器最小位是個位，最小數(shù)為零。測試儀器一般都會有死區(qū)，如果要求的下游濃度<10為合格，這些數(shù)據(jù)是否有效，按照統(tǒng)計學(xué)的原理是很難保證的。
現(xiàn)在，國內(nèi)大多以美國DOP試驗(yàn)對0.3μm粒子的過濾效率作為高效過濾器的分類。所以采用計數(shù)掃描法檢漏時，被測粒徑應(yīng)≥0.3μm，這對上游濃度的要求更好。按高效過濾器的效率99.97%，下游濃度保證三個有效數(shù)字以內(nèi)，則要求上游空氣中粒徑≥0.3μm的微粒濃度至少約為6×104pc/L。如果采用效率99.99%效率的高效過濾器，上游≥0.3μm的微粒濃度約為2×105pc/L，這時上游≥0.5μm的粒子濃度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)≥3.5×104pc/L。所以，采用大氣作為塵源已經(jīng)不能滿足測試要求。
總結(jié)：因此，在用塵埃粒子計數(shù)器對高效過濾器進(jìn)行檢漏時，重要的是顆粒發(fā)生裝置的選型和塵埃粒子計數(shù)器的選型，兩者如有一方選型不得當(dāng)，直接會影響檢測效率和檢測結(jié)果。
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