Zamonaviy sanoatning rivojlanishi tajriba, tadqiqot va ishlab chiqarish muhitiga tobora ortib borayotgan talablarni qo'ydi. Ushbu talabga erishishning asosiy yo'li toza konditsioner tizimlarida havo filtrlarini keng qo'llashdir. Ular orasida HEPA va ULPA filtrlari toza xonaga kiradigan chang zarralari uchun oxirgi himoya hisoblanadi. Uning ishlashi toza xona darajasiga bevosita bog'liq bo'lib, bu jarayon va mahsulot sifatiga ta'sir qiladi. Shuning uchun filtrda eksperimental tadqiqotlar o'tkazish mazmunli. Ikki filtrning qarshilik ko'rsatish va filtrlash ko'rsatkichlari 0,3 mkm, 0,5 mkm, 1,0 mkm PAO zarralari uchun shisha tolali filtr va PTFE filtrining filtrlash samaradorligini o'lchash orqali turli shamol tezligida taqqoslandi. Natijalar shamol tezligi HEPA havo filtrlarining filtrlash samaradorligiga ta'sir qiluvchi juda muhim omil ekanligini ko'rsatadi. Shamol tezligi qanchalik yuqori bo'lsa, filtrlash samaradorligi shunchalik past bo'ladi va PTFE filtrlari uchun ta'sir yanada aniqroq bo'ladi.
Kalit so'zlar:HEPA havo filtri; Qarshilik ko'rsatkichi; filtrlash samaradorligi; PTFE filtr qog'ozi; shisha tolali filtr qog'ozi; shisha tolali filtr.
CLC raqami: X964 Hujjatning identifikatsiya kodi: A
Ilm-fan va texnologiyaning uzluksiz rivojlanishi bilan zamonaviy sanoat mahsulotlarini ishlab chiqarish va modernizatsiya qilish xona ichidagi havo tozaligi uchun tobora ko'proq talab qilinmoqda. Xususan, mikroelektronika, tibbiyot, kimyo, biologiya, oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash va boshqa tarmoqlar miniatyuralashtirishni talab qiladi. HEPA havo filtrining ishlashiga yuqori va yuqori talablarni qo'yadigan aniqlik, yuqori tozalik, yuqori sifat va yuqori ishonchlilikdagi ichki muhit, shuning uchun iste'molchi talabini qondirish uchun HEPA filtrini qanday ishlab chiqarish ishlab chiqaruvchilarning favqulodda ehtiyojiga aylandi. Yechilgan masalalardan biri [1-2]. Ma'lumki, filtrning qarshilik ko'rsatish va filtrlash samaradorligi filtrni baholash uchun ikkita muhim ko'rsatkichdir. Ushbu maqola turli filtr materiallarining HEPA havo filtrining filtrlash samaradorligini va qarshilik ko'rsatkichlarini tajribalar [3] va bir xil filtr materialining turli tuzilmalari orqali tahlil qilishga harakat qiladi. Filtrning filtrlash ishlashi va qarshilik xususiyatlari filtr ishlab chiqaruvchisi uchun nazariy asos bo'lib xizmat qiladi.
1 Sinov usuli tahlili
HEPA havo filtrlarini aniqlashning ko'plab usullari mavjud va turli mamlakatlarda turli standartlar mavjud. 1956 yilda AQSh Harbiy komissiyasi USMIL-STD282, HEPA havo filtri sinov standartini va samaradorlikni tekshirish uchun DOP usulini ishlab chiqdi. 1965 yilda BS3928 Britaniya standarti yaratildi va samaradorlikni aniqlash uchun natriy olov usuli qo'llanildi. 1973 yilda Evropa shamollatish assotsiatsiyasi natriy olovini aniqlash usuliga amal qilgan Eurovent 4/4 standartini ishlab chiqdi. Keyinchalik, Amerika atrof-muhitni sinovdan o'tkazish va filtr samaradorligi fanlari jamiyati tavsiya etilgan sinov usullari uchun bir qator shunga o'xshash standartlarni tuzdi, ularning barchasi DOP kalibrlarini hisoblash usulidan foydalangan. 1999 yilda Evropa filtrlash samaradorligini aniqlash uchun eng shaffof zarracha o'lchamidan (MPPS) foydalanadigan BSEN1822 standartini yaratdi [4]. Xitoyning aniqlash standarti natriy olov usulini qabul qiladi. Ushbu tajribada ishlatiladigan HEPA havo filtri ishlashini aniqlash tizimi AQSh 52.2 standarti asosida ishlab chiqilgan. Aniqlash usuli kaliperni hisoblash usulidan foydalanadi, aerozol esa PAO zarralarini ishlatadi.
1. 1 ta asosiy asbob
Ushbu tajribada boshqa zarrachalar konsentratsiyasini tekshirish uskunalari bilan solishtirganda oddiy, qulay, tez va intuitiv bo'lgan ikkita zarracha hisoblagichidan foydalaniladi [5]. Zarrachalar hisoblagichining yuqoridagi afzalliklari uni asta-sekin boshqa usullarni almashtirishga va zarrachalar kontsentratsiyasining asosiy sinov usuliga aylanadi. Ular zarrachalar sonini ham, zarrachalar hajmining taqsimlanishini ham hisoblashi mumkin (ya'ni, hisoblash soni), bu tajribaning asosiy uskunasi hisoblanadi. Namuna olish oqimi tezligi 28,6 LPM ni tashkil qiladi va uning uglerodsiz vakuum pompasi past shovqin va barqaror ishlash xususiyatlariga ega. Variant o'rnatilgan bo'lsa, harorat va namlik, shuningdek, shamol tezligini o'lchash va filtrni sinab ko'rish mumkin.
Aniqlash tizimi filtrlash uchun chang sifatida PAO zarralaridan foydalangan holda aerozollardan foydalanadi. Biz AQShda ishlab chiqarilgan TDA-5B modelining aerozol generatorlaridan (Aerozol avlodlari) foydalanamiz. Voqea diapazoni 500 – 65000 cfm (1 cfm = 28,6 LPM) va konsentratsiyasi 100 mkg / L, 6500 cfm; 10 mkg / L, 65000 cfm.
1. 2 ta toza xona
Tajribaning aniqligini oshirish uchun 10 000 darajali laboratoriya AQSh Federal standarti 209C bo'yicha loyihalashtirilgan va bezatilgan. Terrazzoning afzalliklari, aşınmaya bardoshliligi, yaxshi muhrlanishi, moslashuvchanligi va murakkab qurilishi bilan ajralib turadigan qoplamali zamin ishlatiladi. Materiallar epoksi lak bo'lib, devor yig'ilgan toza xona sidingdan qilingan. Xona 220v, 2×40w tozalovchi 6 ta lampalar bilan jihozlangan va yoritish va dala jihozlari talablariga muvofiq tartibga solingan. Toza xonada 4 ta yuqori havo chiqishi va 4 ta havo qaytish porti mavjud. Havo dush xonasi bitta oddiy sensorli boshqaruv uchun mo'ljallangan. Havo dush vaqti 0-100 s va har qanday sozlanishi aylanma havo hajmi ko'krakning shamol tezligi 20 ms dan katta yoki teng. Toza xonaning maydoni <50m2 va xodimlar <5 kishi bo'lgani uchun toza xona uchun xavfsiz chiqish ta'minlanadi. Tanlangan HEPA filtri GB01×4, havo hajmi 1000m3/soat va filtrlash samaradorligi 0,5 mkm va 99,995% dan katta yoki teng.
1. 3 ta tajriba namunalari
Shisha tolali filtr modellari: 610 (L) × 610 (H) × 150 (Vt) mm, to'siq turi, 75 ta ajinlar, o'lchami 610 (L) × 610 (H) × 90 (Vt) mm, 200 ta burmali, PTFE filtri o'lchami 480 (L) × Vt (480 (L) × 0) bo'lmagan turi, 100 ta ajinlar bilan.
2 Asosiy tamoyillar
Sinov dastgohining asosiy printsipi shundaki, fan havoga puflanadi. HEPA/UEPA ham HEPA havo filtri bilan jihozlanganligi sababli, sinovdan o'tgan HEPA/UEPAga yetib borguncha havo toza havoga aylangan deb hisoblash mumkin. Qurilma chang o'z ichiga olgan gazning kerakli konsentratsiyasini hosil qilish uchun quvur liniyasiga PAO zarralarini chiqaradi va zarrachalar kontsentratsiyasini aniqlash uchun lazer zarracha hisoblagichidan foydalanadi. Keyin chang o'z ichiga olgan gaz sinovdan o'tgan HEPA/UEPA orqali oqib o'tadi va HEPA/UEPA tomonidan filtrlangan havodagi chang zarralari kontsentratsiyasi ham lazer zarrachalari hisoblagichi yordamida o'lchanadi va filtrdan oldin va keyin havoning chang konsentratsiyasi taqqoslanadi, shu bilan HEPA/UEPA aniqlanadi. Filtr ishlashi. Bundan tashqari, namuna olish teshiklari mos ravishda filtrdan oldin va keyin tartibga solinadi va har bir shamol tezligining qarshiligi bu erda tilt mikro bosim o'lchagich yordamida tekshiriladi.
3 filtri qarshiligining ishlashini taqqoslash
HEPA ning qarshilik xarakteristikasi HEPA ning muhim xususiyatlaridan biridir. Odamlar talabining samaradorligini qondirish asosida qarshilik xususiyatlari foydalanish narxiga bog'liq, qarshilik kichik, energiya iste'moli kichik va xarajat tejaladi. Shu sababli, filtrning qarshilik ko'rsatishi tashvishga aylandi. Muhim ko'rsatkichlardan biri.
Eksperimental o'lchov ma'lumotlariga ko'ra, shisha tolali ikki xil strukturaviy filtr va PTFE filtrining o'rtacha shamol tezligi va filtr bosimi farqi o'rtasidagi bog'liqlik olinadi.O'zaro bog'liqlik 2-rasmda ko'rsatilgan:
Eksperimental ma'lumotlardan ko'rinib turibdiki, shamol tezligi ortishi bilan filtrning qarshiligi pastdan yuqoriga chiziqli ravishda oshadi va shisha tolali ikkita filtrning ikkita to'g'ri chizig'i sezilarli darajada mos keladi. Filtrlash shamol tezligi 1 m / s bo'lsa, shisha tolali filtrning qarshiligi PTFE filtriga nisbatan to'rt baravar ekanligini ko'rish oson.
Filtrning maydonini bilib, yuz tezligi va filtr bosimi farqi o'rtasidagi bog'liqlikni aniqlash mumkin:
Eksperimental ma'lumotlardan ko'rinib turibdiki, shamol tezligi ortishi bilan filtrning qarshiligi pastdan yuqoriga chiziqli ravishda oshadi va shisha tolali ikkita filtrning ikkita to'g'ri chizig'i sezilarli darajada mos keladi. Filtrlash shamol tezligi 1 m / s bo'lsa, shisha tolali filtrning qarshiligi PTFE filtriga nisbatan to'rt baravar ekanligini ko'rish oson.
Filtrning maydonini bilib, yuz tezligi va filtr bosimi farqi o'rtasidagi bog'liqlikni aniqlash mumkin:
Ikki turdagi filtr filtrlarining sirt tezligi va ikkita filtr qog'ozining filtr bosimi farqi o'rtasidagi farq tufayli, bir xil sirt tezligida 610 × 610 × 90 mm spetsifikatsiyaga ega filtrning qarshiligi 610 × spetsifikatsiyadan yuqori. 610 x 150 mm filtrning qarshiligi.
Shu bilan birga, bir xil sirt tezligida shisha tolali filtrning qarshiligi PTFE qarshiligidan yuqori ekanligi aniq. Bu qarshilik ko'rsatkichlari bo'yicha PTFE shisha tolali filtrdan ustun ekanligini ko'rsatadi. Shisha tolali filtr va PTFE qarshiligining xususiyatlarini yanada tushunish uchun keyingi tajribalar o'tkazildi. Filtrni shamol tezligi o'zgarganda ikkita filtr qog'ozining qarshiligini bevosita o'rganing, tajriba natijalari quyida ko'rsatilgan:
Bu yana bir xil shamol tezligida shisha tolali filtr qog'ozining qarshiligi PTFE dan yuqori ekanligi haqidagi oldingi xulosani tasdiqlaydi [6].
4 filtrli filtr ish faoliyatini taqqoslash
Tajriba shartlariga ko'ra, har xil shamol tezligida zarracha o'lchami 0,3 mkm, 0,5 mkm va 1,0 mkm bo'lgan zarrachalar uchun filtrning filtrlash samaradorligini o'lchash mumkin va quyidagi diagramma olinadi:
Shubhasiz, har xil shamol tezligida 1,0 mkm zarrachalar uchun ikkita shisha tolali filtrning filtrlash samaradorligi 100% ni tashkil qiladi va 0,3 mkm va 0,5 mkm zarrachalarning filtrlash samaradorligi shamol tezligining oshishi bilan kamayadi. Ko'rinib turibdiki, filtrning katta zarrachalarga filtrlash samaradorligi kichik zarrachalarga qaraganda yuqori va 610 × 610 × 150 mm filtrning filtrlash ko'rsatkichi 610 × 610 × 90 mm spetsifikatsiya filtridan ustundir.
Xuddi shu usuldan foydalanib, 480 × 480 × 70 mm PTFE filtrining filtrlash samaradorligi o'rtasidagi shamol tezligiga bog'liqligini ko'rsatadigan grafik olinadi:
5 va 6-rasmlarni solishtirganda, 0,3 mkm, 0,5 mkm zarrachali shisha filtrining filtrlash effekti, ayniqsa, 0,3 mkm chang kontrasti effekti uchun yaxshiroqdir. Uch zarrachaning 1 mkm zarrachalarga filtrlash effekti 100% ni tashkil etdi.
Shisha tolali filtr va PTFE filtr materialining filtrlash samaradorligini yanada intuitiv ravishda solishtirish uchun filtrning ishlashi sinovlari to'g'ridan-to'g'ri ikkita filtr qog'ozida o'tkazildi va quyidagi diagramma olindi:
Yuqoridagi diagramma PTFE va shisha tolali filtr qog'ozining 0,3 mkm zarrachalardagi filtrlash effektini turli shamol tezligida o'lchash yo'li bilan olingan [7-8]. PTFE filtr qog'ozining filtrlash samaradorligi shisha tolali filtr qog'ozidan past ekanligi aniq.
Filtr materialining qarshilik xususiyatlari va filtrlash xususiyatlarini hisobga olgan holda, PTFE filtri materiali qo'pol yoki pastki HEPA filtrlarini tayyorlash uchun ko'proq mos ekanligini va shisha tolali filtr materiali HEPA yoki ultra-HEPA filtrlarini tayyorlash uchun ko'proq mos kelishini ko'rish oson.
5 Xulosa
Turli xil filtr ilovalarining istiqbollari PTFE filtrlarining qarshilik xususiyatlari va filtrlash xususiyatlarini shisha tolali filtrlar bilan solishtirish orqali o'rganiladi. Tajribadan xulosa qilishimiz mumkinki, shamol tezligi HEPA havo filtrining filtrlash effektiga ta'sir qiluvchi juda muhim omil. Shamol tezligi qanchalik yuqori bo'lsa, filtrlash samaradorligi qanchalik past bo'lsa, PTFE filtriga ta'siri shunchalik aniq bo'ladi va umuman olganda PTFE filtri shisha tolali filtrga qaraganda pastroq filtrlash effektiga ega, lekin uning qarshiligi shisha tolali filtrdan past. Shuning uchun, PTFE filtri materiali qo'pol yoki yuqori samarali filtrni tayyorlash uchun ko'proq mos keladi va shisha tolali filtr materiali ishlab chiqarish uchun ko'proq mos keladi. Samarali yoki o'ta samarali filtr. 610 × 610 × 150 mm spetsifikatsiyaga ega shisha tolali HEPA filtri 610 × 610 × 90 mm shisha tolali HEPA filtridan pastroq va filtrlash ishlashi 610 × 610 × 90 mm shisha tolali HEPA filtridan yaxshiroqdir. Hozirgi vaqtda sof PTFE filtri materialining narxi shisha tolaga qaraganda yuqori. Biroq, shisha tola bilan solishtirganda, PTFE shisha tolaga qaraganda yaxshiroq haroratga, korroziyaga chidamliligiga va gidrolizga ega. Shuning uchun filtr ishlab chiqarishda turli omillarni hisobga olish kerak. Texnik ko'rsatkichlar va iqtisodiy ko'rsatkichlarni birlashtiring.
Adabiyotlar:
[1]Lyu Layxon, Vang Shixon. Havo filtrlarini ishlab chiqish va qo'llash [J]•Filtrlash va ajratish, 2000, 10(4): 8-10.
[2] CN Davis havo filtri [M], Huang Riguang tomonidan tarjima qilingan. Pekin: Atom energiyasi matbuoti, 1979 yil.
[3] GB / T6165-1985 yuqori samarali havo filtri ishlashini tekshirish usuli o'tkazuvchanlik va qarshilik [M]. Milliy standartlar byurosi, 1985 yil.
[4]Sing Songnyan. Aniqlash usuli va yuqori samarali havo filtrining amaliy qo'llanilishi[J]•Bioprotektiv epidemiyani oldini olish uskunasi, 2005, 26(1): 29-31.
[5] Xokrayner. Zarrachalar hisoblagichining keyingi ishlanmalari
sizerPCS-2000glass fiber [J]•Filtr Journal of AerosolScience, 2000,31(1): 771-772.
[6]E. Weingartner, P. Haller, H. Burtscher va boshqalar Bosim
DropAcrossFiberFilters[J]•Aerosol Science, 1996, 27(1): 639-640.
[7]Maykl JM va Klayd Orr. Filtrlash-tamoyillar va amaliyotlar[M].
Nyu-York: MarcelDekkerInc, 1987•
[8] Chjan Guoquan. Aerozol mexanikasi - changni tozalash va tozalashning nazariy asoslari [M] • Pekin: Xitoyning Atrof-muhit fanlari nashriyoti, 1987 yil.
Yuborilgan vaqt: 06-06-2019-yil