Заманбап өнөр жайдын өнүгүшү эксперименттердин, илимий-изилдөөлөрдүн жана өндүрүштүн чөйрөсүнө жогорулаган талаптарды койду. Бул талапка жетүүнүн негизги жолу - таза кондиционер системаларында аба фильтрлерин кеңири колдонуу. Алардын ичинен HEPA жана ULPA чыпкалары таза бөлмөгө кирген чаң бөлүкчөлөрүнүн акыркы коргоочусу болуп саналат. Анын иштеши таза бөлмө деңгээлине түздөн-түз байланыштуу, ал өз кезегинде процесске жана продукциянын сапатына таасирин тийгизет. Ошондуктан, фильтр боюнча эксперименталдык изилдөөлөрдү жүргүзүү маанилүү. Эки чыпкалардын каршылык көрсөткүчтөрү жана чыпкалоо көрсөткүчтөрү айнек була чыпкасынын жана PTFE чыпкасынын 0,3 мкм, 0,5 мкм, 1,0 мкм PAO бөлүкчөлөрүнүн чыпкалоо эффективдүүлүгүн өлчөө жолу менен ар кандай шамал ылдамдыгында салыштырылган. Натыйжалар шамалдын ылдамдыгы HEPA аба чыпкаларынын чыпкалоо натыйжалуулугуна таасир этүүчү абдан маанилүү фактор экенин көрсөтүп турат. Шамалдын ылдамдыгы канчалык жогору болсо, фильтрациянын эффективдүүлүгү ошончолук төмөн болот жана PTFE чыпкалары үчүн эффект айкыныраак болот.
Негизги сөздөр:HEPA аба чыпкасы; Каршылык көрсөткүчү; чыпкалоо аткаруу; PTFE фильтр кагазы; айнек була чыпкасы кагаз; айнек була чыпкасы.
CLC номери: X964 Документтин идентификациялык коду: А
Илимдин жана техниканын тынымсыз өнүгүшү менен, заманбап өнөр жай продукциясын өндүрүү жана модернизациялоо ички абанын тазалыгына улам барган сайын талаптарды коюуда. Атап айтканда, микроэлектроника, медицина, химия, биологиялык, тамак-аш жана башка енер жайлары миниатюризациялоону талап кылат. Тактык, жогорку тазалык, жогорку сапаттагы жана жогорку ишенимдүүлүктөгү ички чөйрө, бул HEPA аба чыпкасынын иштөөсүнө жогорку жана жогорку талаптарды коёт, андыктан керектөөчүлөрдүн суроо-талабын канааттандыруу үчүн HEPA чыпкасын кантип өндүрүү керектөөчүлөрдүн чукул муктаждыгы болуп калды. Чечилген маселелердин бири [1-2]. Фильтрдин каршылык көрсөтүүсү жана чыпкалоо эффективдүүлүгү чыпкага баа берүүнүн эки маанилүү көрсөткүчү экендиги белгилүү. Бул иш эксперименттер [3] ар кандай фильтрдик материалдардын HEPA аба чыпкасынын чыпкалоо көрсөткүчтөрүн жана каршылык көрсөткүчтөрүн жана бир эле чыпкалоочу материалдын ар кандай структураларын талдоо аракетинде. чыпкалоо аткаруу жана каршылык касиеттери чыпкасы өндүрүүчүсү үчүн теориялык негиз берет.
1 Сыноо методу
HEPA аба чыпкаларын аныктоонун көптөгөн ыкмалары бар жана ар кайсы өлкөлөрдө ар кандай стандарттар бар. 1956-жылы АКШнын Аскердик комиссиясы USMIL-STD282, HEPA аба чыпкасынын сыноо стандартын жана эффективдүүлүктү текшерүү үчүн DOP ыкмасын иштеп чыккан. 1965-жылы британиялык BS3928 стандарты түзүлүп, эффективдүүлүктү аныктоо үчүн натрий жалынын ыкмасы колдонулган. 1973-жылы Европанын Вентиляциялык Ассоциациясы Eurovent 4/4 стандартын иштеп чыккан, ал натрийдин жалынын аныктоо ыкмасын колдонгон. Кийинчерээк, Америкалык экологиялык тестирлөө жана чыпкалардын эффективдүүлүгү боюнча илим коому сунуш кылынган тестирлөө ыкмалары үчүн окшош стандарттардын сериясын түзгөн, алардын бардыгы DOP калибрлерин эсептөө ыкмасын колдонгон. 1999-жылы Европа фильтрациянын эффективдүүлүгүн аныктоо үчүн эң тунук бөлүкчөлөрдүн өлчөмүн (MPPS) колдонгон BSEN1822 стандартын негиздеген [4]. Кытайдын аныктоо стандарты натрий жалын ыкмасын кабыл алат. Бул экспериментте колдонулган HEPA аба чыпкасынын иштешин аныктоо системасы АКШнын 52.2 стандартынын негизинде иштелип чыккан. Аныктоо ыкмасы калибрди эсептөө ыкмасын колдонот, ал эми аэрозоль ПАО бөлүкчөлөрүн колдонот.
1. 1 негизги аспап
Бул экспериментте бөлүкчөлөрдүн концентрациясын текшерүүчү башка жабдууларга салыштырмалуу жөнөкөй, ыңгайлуу, тез жана интуитивдик эки бөлүкчө эсептегичтери колдонулат [5]. Бөлүкчөлөрдүн эсептегичинин жогорудагы артыкчылыктары аны акырындык менен башка ыкмаларды алмаштырууга жана бөлүкчөлөрдүн концентрациясын текшерүүнүн негизги ыкмасына айлантат. Алар бөлүкчөлөрдүн санын да, бөлүкчөлөрдүн өлчөмүн бөлүштүрүүнү да санай алышат (б.а., эсептөө саны), бул эксперименттин негизги жабдыгы болуп саналат. Үлгү алуу агымынын ылдамдыгы 28,6 LPM жана анын көмүртексиз вакуумдук насосу аз ызы-чуу жана туруктуу иштөө өзгөчөлүктөрүнө ээ. Эгер параметр орнотулган болсо, температура жана нымдуулук, ошондой эле шамалдын ылдамдыгы өлчөнө алат жана чыпка сыналышы мүмкүн.
аныктоо системасы чыпкалоо үчүн чаң катары PAO бөлүкчөлөрүн колдонгон аэрозолдорду колдонот. Биз АКШда чыгарылган TDA-5B үлгүсүндөгү аэрозолдук генераторлорду (Аэрозоль муундары) колдонобуз. пайда болуу диапазону 500 – 65000 cfm (1 cfm = 28,6 LPM), жана концентрациясы 100 мкг / L, 6500 cfm; 10 мкг / л, 65000 cfm.
1. 2 таза бөлмө
Эксперименттин тактыгын жогорулатуу максатында 10 000 деңгээлдүү лаборатория АКШнын 209С Федералдык стандартына ылайык иштелип чыккан жана жасалгаланган. Каптоо полу колдонулат, ал terrazzo артыкчылыктары менен мүнөздөлөт, каршылык, жакшы мөөр, ийкемдүүлүк жана татаал курулуш. Материал эпоксиддүү лак болуп саналат жана дубал чогултулган таза бөлмө сейдингинен жасалган. Бөлмө 220v, 2×40w тазалоочу 6 лампа менен жабдылган жана жарыктандыруу жана талаа жабдууларынын талаптарына ылайык уюштурулган. Таза бөлмөдө 4 жогорку аба чыгуучу жана 4 аба кайтаруу порту бар. Аба душ бөлмөсү кадимки сенсордук башкаруу үчүн иштелип чыккан. Аба душунун убактысы 0-100 сек, ал эми ар кандай жөнгө салынуучу айланма аба көлөмүнүн соплосунун шамалдын ылдамдыгы 20 мсден чоң же барабар. Таза бөлмөнүн аянты <50м2 жана кызматкерлери <5 адам болгондуктан, таза бөлмө үчүн коопсуз чыгуу каралган. Тандалган HEPA чыпкасы GB01×4, абанын көлөмү 1000м3/саат жана чыпкалоо эффективдүүлүгү 0,5μm жана 99,995% дан жогору же барабар.
1. 3 эксперименталдык үлгү
Айнек була чыпкасынын моделдери: 610 (L) × 610 (H) × 150 (W) мм, тосмолор түрү, 75 бырыш, өлчөмү 610 (L) × 610 (H) × 90 (W) Мм, 200 бүгүмдүү, PTFE чыпкасынын өлчөмү 480 (L) × 480 (L) × 0) жок (mm × 0) түрү, 100 бырыш менен.
2 Негизги принциптер
Сыноочу стенддин негизги принциби - желдеткич абага үйлөтүлөт. HEPA/UEPA дагы HEPA аба чыпкасы менен жабдылгандыктан, сыналган HEPA/UEPAга жеткенге чейин аба таза аба болуп калды деп эсептесе болот. Түзмөк чаң камтыган газдын керектүү концентрациясын түзүү үчүн PAO бөлүкчөлөрүн түтүккө чыгарат жана бөлүкчөлөрдүн концентрациясын аныктоо үчүн лазердик бөлүкчөлөрдүн эсептегичтерин колдонот. Андан кийин чаң камтыган газ сыналган HEPA/UEPA аркылуу агат жана HEPA/UEPA аркылуу чыпкаланган абадагы чаң бөлүкчөлөрүнүн концентрациясы да лазердик бөлүкчөлөрдүн эсептегичинин жардамы менен өлчөнөт жана чыпкага чейинки жана андан кийинки абанын чаң концентрациясы салыштырылат, ошону менен HEPA/UEPA аныкталат. Чыпка аткаруу. Мындан тышкары, үлгү алуу тешиктери чыпкадан мурун жана кийин жайгаштырылат жана ар бир шамалдын ылдамдыгынын каршылыгы бул жерде кыйшаюучу микро манометрди колдонуу менен текшерилет.
3 чыпкасы каршылык аткаруу салыштыруу
HEPA каршылык мүнөздөмөсү HEPA маанилүү мүнөздөмөлөрүнүн бири болуп саналат. Элдин суроо-талаптын натыйжалуулугун канааттандыруу шартында, каршылык мүнөздөмөлөрү пайдалануу наркына байланыштуу, каршылык аз, энергия керектөө аз, жана наркы үнөмдөлгөн. Ошондуктан, чыпкасы каршылык аткаруу тынчсыздануу болуп калды. Маанилүү көрсөткүчтөрдүн бири.
Эксперименталдык өлчөө маалыматтарына ылайык, айнек буласынын эки түрдүү структуралык чыпкаларынын орточо шамал ылдамдыгы менен PTFE чыпкасы менен чыпка басымынын айырмасынын ортосундагы байланыш алынат.Байланыш 2-сүрөттө көрсөтүлгөн:
Тажрыйбалык маалыматтардан көрүнүп тургандай, шамалдын ылдамдыгы жогорулаган сайын фильтрдин каршылыгы төмөндөн жогоруга карай сызыктуу түрдө жогорулайт жана айнек буласынын эки фильтринин эки түз сызыгы олуттуу түрдө дал келет. Фильтрация шамалынын ылдамдыгы 1 м/сек болгондо, айнек була чыпкасынын каршылыгы PTFE чыпкасынан төрт эсе көп экенин көрүү оңой.
Фильтрдин аянтын билүү менен, беттин ылдамдыгы менен чыпка басымынын айырмасынын ортосундагы байланышты табууга болот:
Тажрыйбалык маалыматтардан көрүнүп тургандай, шамалдын ылдамдыгы жогорулаган сайын фильтрдин каршылыгы төмөндөн жогоруга карай сызыктуу түрдө жогорулайт жана айнек буласынын эки фильтринин эки түз сызыгы олуттуу түрдө дал келет. Чыпкалоо шамалынын ылдамдыгы 1 м / с болгондо, айнек була чыпкасынын каршылыгы PTFE фильтрине караганда төрт эсе көп экенин көрүү оңой.
Фильтрдин аянтын билүү менен, беттин ылдамдыгы менен чыпка басымынын айырмасынын ортосундагы байланышты табууга болот:
Эки түрдөгү чыпка чыпкаларынын беттик ылдамдыгы менен эки чыпка кагазынын чыпка басымынын айырмасынын ортосундагы айырмачылыктан улам, ошол эле беттик ылдамдыкта 610 × 610 × 90 мм спецификациясы бар чыпканын каршылыгы 610 × спецификациядан жогору. 610 x 150 мм фильтрдин каршылыгы.
Бирок, ошол эле беттик ылдамдыкта, айнек була чыпкасынын каршылыгы PTFE каршылыгынан жогору экени түшүнүктүү. Бул PTFE каршылык көрсөткүчтөрү боюнча айнек була чыпкасынан жогору экенин көрсөтүп турат. айнек була чыпкасы жана PTFE каршылык өзгөчөлүктөрүн түшүнүү үчүн, андан ары эксперименттер жүргүзүлдү. Фильтр шамалынын ылдамдыгы өзгөргөндө эки фильтр кагазынын каршылыгын түздөн-түз изилдеп, эксперименталдык натыйжалар төмөндө көрсөтүлгөн:
Бул дагы бир эле шамалдын ылдамдыгы астында айнек була фильтр кагазынын каршылыгы PTFEге караганда жогору деген мурунку корутундуну ырастайт [6].
4 чыпкасы чыпкасы аткарууну салыштыруу
Эксперименттик шарттарга ылайык, шамалдын ар кандай ылдамдыктарында бөлүкчөлөрдүн өлчөмү 0,3 мкм, 0,5 мкм жана 1,0 мкм болгон бөлүкчөлөр үчүн чыпкалоо эффективдүүлүгүн өлчөөгө болот жана төмөнкү диаграмма алынат:
Албетте, ар кандай шамал ылдамдыгында 1,0 мкм бөлүкчөлөр үчүн эки айнек була чыпкаларынын чыпкалоо эффективдүүлүгү 100% түзөт, ал эми 0,3 мкм жана 0,5 мкм бөлүкчөлөрдүн чыпкалоо эффективдүүлүгү шамалдын ылдамдыгынын өсүшү менен төмөндөйт. Фильтрдин чоң бөлүкчөлөргө чыпкалоо эффективдүүлүгү майда бөлүкчөлөргө караганда жогору экенин жана 610×610×150 мм чыпкасынын чыпкалоо көрсөткүчү 610×610×90 мм спецификациясынын чыпкасынан жогору экенин көрүүгө болот.
Ушул эле ыкманы колдонуп, шамалдын ылдамдыгына жараша 480×480×70 мм PTFE чыпкасынын чыпкалоо эффективдүүлүгүнүн ортосундагы байланышты көрсөткөн график алынган:
5 жана 6-сүрөттөрдү салыштырганда, 0,3 мкм, 0,5 мкм бөлүкчөлөр айнек чыпкасынын чыпкалоо эффектиси, айрыкча 0,3 мкм чаң контраст эффекти үчүн жакшыраак. Үч бөлүкчөнүн 1 мкм бөлүкчөлөргө чыпкалоо таасири 100% түздү.
Айнек була фильтринин жана PTFE фильтринин фильтрациясынын натыйжалуулугун интуитивдик салыштыруу үчүн чыпкалоонун натыйжалуулугун текшерүү эки фильтр кагазында түз жүргүзүлүп, төмөнкү диаграмма алынды:
Жогорудагы диаграмма PTFE жана айнек була фильтр кагазынын 0,3 мкм бөлүкчөлөргө ар кандай шамал ылдамдыгында чыпкалоо таасирин өлчөө жолу менен алынган [7-8]. Бул PTFE чыпкасы кагаз чыпкалоо натыйжалуулугу айнек була чыпкасы кагаз караганда төмөн экени көрүнүп турат.
Чыпкалоочу материалдын каршылык касиеттерин жана чыпкалоо касиеттерин эске алганда, PTFE чыпкалуу материал орой же суб-HEPA чыпкаларын жасоо үчүн көбүрөөк ылайыктуу, ал эми айнек була чыпкасы материалы HEPA же ультра-HEPA чыпкаларын жасоо үчүн ылайыктуу экенин көрүү оңой.
5 Корутунду
Ар кандай чыпкалуу колдонмолордун келечеги PTFE фильтрлеринин каршылык касиеттерин жана чыпкалоо касиеттерин айнек була чыпкалары менен салыштыруу аркылуу изилденет. Эксперименттен биз шамалдын ылдамдыгы HEPA аба чыпкасынын чыпкалоо эффектине таасир этүүчү абдан маанилүү фактор деген жыйынтыкка келе алабыз. Шамалдын ылдамдыгы канчалык жогору болсо, чыпкалоо эффективдүүлүгү ошончолук төмөн, PTFE чыпкасына таасири ошончолук айкын көрүнүп турат жана жалпысынан PTFE чыпкасы айнек була чыпкасынан төмөн чыпкалоочу эффектке ээ, бирок анын каршылыгы айнек була чыпкасынан төмөн. Ошондуктан, PTFE чыпкасы материал орой же суб-жогорку натыйжалуу чыпкалоо үчүн ылайыктуу болуп саналат, ал эми айнек була чыпкасы материал өндүрүү үчүн көбүрөөк ылайыктуу болуп саналат. Натыйжалуу же өтө эффективдүү чыпка. 610 × 610 × 150 мм спецификациясы менен айнек була HEPA чыпкасы 610 × 610 × 90 мм айнек була HEPA чыпкасынан төмөн жана чыпкалоо көрсөткүчү 610 × 610 × 90 мм айнек була HEPA чыпкасынан жакшыраак. Азыркы учурда, таза PTFE чыпкасы материалдын баасы айнек буласынан жогору. Бирок, айнек була менен салыштырганда, PTFE айнек буласына караганда жакшыраак температурага, коррозияга жана гидролизге ээ. Ошондуктан, чыпка өндүрүүдө ар кандай жагдайларды эске алуу керек. Техникалык керсеткучтер менен экономикалык керсеткучтерду айкалыштыруу.
Шилтемелер:
[1]Лю Лайхонг, Ван Шихонг. Аба чыпкаларын иштеп чыгуу жана колдонуу [J]•Фльтрлөө жана бөлүү, 2000, 10(4): 8-10.
[2] CN Davis аба чыпкасы [M], Хуанг Ригуан тарабынан которулган. Пекин: Атомдук энергия басмасы, 1979-жыл.
[3] GB / T6165-1985 жогорку натыйжалуу аба чыпкасы аткаруу сыноо ыкмасы өткөрүмдүүлүк жана каршылык [M]. Улуттук стандарттар бюросу, 1985-ж.
[4]Син Сонгнян. Аныктоо ыкмасы жана жогорку эффективдүү аба фильтринин практикалык колдонулушу[J]•Биопротектордук эпидемияны алдын алуу жабдуулары, 2005, 26(1): 29-31.
[5]Хохрейнер. Бөлүкчөлөрдү эсептегичти андан ары өнүктүрүү
sizerPCS-2000glass fiber [J]•Filter Journal of AerosolScience, 2000,31(1): 771-772.
[6]Э. Weingartner, P. Haller, H. Burtscher ж.б. Басым
DropAcrossFiberFilters[J]•Aerosol Science, 1996, 27(1): 639-640.
[7]Майкл Дж.М жана Клайд Орр. Фильтрация-принциптер жана практикалар[M].
Нью-Йорк: МарсельДеккерИнк, 1987•
[8] Чжан Гуокюан. Аэрозоль механикасы – чаңды тазалоонун жана тазалоонун теориялык негизи [М] • Пекин: Кытай экологиялык илим басмасы, 1987-ж.
Билдирүү убактысы: 06-январь 2019-ж