Mae datblygiad diwydiant modern wedi rhoi galwadau cynyddol ar amgylchedd arbrofi, ymchwil a chynhyrchu. Y prif ffordd o gyflawni'r gofyniad hwn yw defnyddio hidlwyr aer yn eang mewn systemau aerdymheru glân. Yn eu plith, hidlwyr HEPA ac ULPA yw'r amddiffyniad olaf rhag gronynnau llwch sy'n mynd i mewn i'r ystafell lân. Mae ei berfformiad yn uniongyrchol gysylltiedig â lefel yr ystafell lân, sydd yn ei dro yn effeithio ar ansawdd y broses a'r cynnyrch. Felly, mae'n ystyrlon cynnal ymchwil arbrofol ar yr hidlydd. Cymharwyd perfformiad ymwrthedd a pherfformiad hidlo'r ddau hidlydd ar wahanol gyflymderau gwynt trwy fesur effeithlonrwydd hidlo'r hidlydd ffibr gwydr a'r hidlydd PTFE ar gyfer gronynnau PAO 0.3 μm, 0.5 μm, 1.0 μm. Mae'r canlyniadau'n dangos bod cyflymder y gwynt yn ffactor pwysig iawn sy'n effeithio ar effeithlonrwydd hidlo hidlwyr aer HEPA. Po uchaf yw cyflymder y gwynt, yr isaf yw effeithlonrwydd yr hidlo, ac mae'r effaith yn fwy amlwg ar gyfer hidlwyr PTFE.
Geiriau allweddol:Hidlydd aer HEPA; Perfformiad ymwrthedd; perfformiad hidlo; papur hidlo PTFE; papur hidlo ffibr gwydr; hidlydd ffibr gwydr.
Rhif CLC: X964 Cod adnabod dogfen: A
Gyda datblygiad parhaus gwyddoniaeth a thechnoleg, mae cynhyrchu a moderneiddio cynhyrchion diwydiannol modern wedi dod yn fwyfwy heriol am lendid aer dan do. Yn benodol, mae angen miniatureiddio mewn microelectroneg, meddygol, cemegol, biolegol, prosesu bwyd a diwydiannau eraill. Mae manylder, purdeb uchel, ansawdd uchel a dibynadwyedd uchel yn gosod gofynion uwch ac uwch ar berfformiad hidlydd aer HEPA, felly mae sut i gynhyrchu hidlydd HEPA i ddiwallu galw defnyddwyr wedi dod yn angen brys i weithgynhyrchwyr. Un o'r problemau a ddatryswyd [1-2]. Mae'n hysbys bod perfformiad ymwrthedd ac effeithlonrwydd hidlo'r hidlydd yn ddau ddangosydd pwysig ar gyfer gwerthuso'r hidlydd. Mae'r papur hwn yn ceisio dadansoddi perfformiad hidlo a pherfformiad ymwrthedd hidlydd aer HEPA o wahanol ddeunyddiau hidlo trwy arbrofion [3], a gwahanol strwythurau'r un deunydd hidlo. Mae perfformiad hidlo a phriodweddau ymwrthedd yr hidlydd yn darparu sail ddamcaniaethol i'r gwneuthurwr hidlwyr.
1 Dadansoddiad dull prawf
Mae yna lawer o ddulliau ar gyfer canfod hidlwyr aer HEPA, ac mae gan wahanol wledydd safonau gwahanol. Ym 1956, datblygodd Comisiwn Milwrol yr Unol Daleithiau'r USMIL-STD282, safon prawf hidlwyr aer HEPA, a'r dull DOP ar gyfer profi effeithlonrwydd. Ym 1965, sefydlwyd y safon Brydeinig BS3928, a defnyddiwyd y dull fflam sodiwm ar gyfer canfod effeithlonrwydd. Ym 1973, datblygodd Cymdeithas Awyru Ewrop y safon Eurovent 4/4, a ddilynodd y dull canfod fflam sodiwm. Yn ddiweddarach, lluniodd Cymdeithas America ar gyfer Profi Amgylcheddol a Gwyddoniaeth Effeithlonrwydd Hidlwyr gyfres o safonau tebyg ar gyfer dulliau profi a argymhellir, pob un yn defnyddio'r dull cyfrif caliper DOP. Ym 1999, sefydlodd Ewrop y safon BSEN1822, sy'n defnyddio'r maint gronynnau mwyaf tryloyw (MPPS) i ganfod effeithlonrwydd hidlo [4]. Mae safon canfod Tsieina yn mabwysiadu'r dull fflam sodiwm. Mae'r system ganfod perfformiad hidlwyr aer HEPA a ddefnyddir yn yr arbrawf hwn wedi'i datblygu yn seiliedig ar safon US 52.2. Mae'r dull canfod yn defnyddio dull cyfrif caliper, ac mae'r aerosol yn defnyddio gronynnau PAO.
1. 1 prif offeryn
Mae'r arbrawf hwn yn defnyddio dau gyfrifydd gronynnau, sy'n syml, yn gyfleus, yn gyflym ac yn reddfol o'u cymharu ag offer profi crynodiad gronynnau eraill [5]. Mae manteision uchod y cyfrifydd gronynnau yn ei wneud yn disodli dulliau eraill yn raddol ac yn dod yn brif ddull profi ar gyfer crynodiad gronynnau. Gallant gyfrif nifer y gronynnau a dosbarthiad maint y gronynnau (h.y., cyfrif cyfrif), sef offer craidd yr arbrawf hwn. Y gyfradd llif samplu yw 28.6 LPM, ac mae gan ei bwmp gwactod di-garbon nodweddion sŵn isel a pherfformiad sefydlog. Os yw'r opsiwn wedi'i osod, gellir mesur y tymheredd a'r lleithder yn ogystal â chyflymder y gwynt a gellir profi'r hidlydd.
Mae'r system ganfod yn defnyddio aerosolau sy'n defnyddio gronynnau PAO fel llwch i'w hidlo. Rydym yn defnyddio generaduron aerosol (cenedlaethau Aerosol) y model TDA-5B a gynhyrchwyd yn yr Unol Daleithiau. Yr ystod ddigwyddiad yw 500 – 65000 cfm (1 cfm = 28.6 LPM), a'r crynodiad yw 100 μg / L, 6500 cfm; 10 μg / L, 65000 cfm.
1. 2 ystafell lân
Er mwyn gwella cywirdeb yr arbrawf, cynlluniwyd ac addurnwyd y labordy lefel 10,000 yn unol â Safon Ffederal yr Unol Daleithiau 209C. Defnyddir y llawr cotio, sy'n cael ei nodweddu gan fanteision terrazzo, ymwrthedd i wisgo, selio da, hyblygrwydd ac adeiladwaith cymhleth. Lacr epocsi yw'r deunydd ac mae'r wal wedi'i gwneud o seidin ystafell lân wedi'i ymgynnull. Mae'r ystafell wedi'i chyfarparu â lampau puro 220v, 2 × 40w 6 ac wedi'u trefnu yn unol â gofynion goleuo ac offer maes. Mae gan yr ystafell lân 4 allfa aer uchaf a 4 phorthladd dychwelyd aer. Mae'r ystafell gawod aer wedi'i chynllunio ar gyfer rheolaeth gyffwrdd gyffredin sengl. Mae amser y gawod aer yn 0-100e, ac mae cyflymder gwynt unrhyw ffroenell gyfaint aer cylchredol addasadwy yn fwy na neu'n hafal i 20ms. Gan fod arwynebedd yr ystafell lân yn <50m2 a bod y staff yn <5 o bobl, darperir allanfa ddiogel ar gyfer yr ystafell lân. Yr hidlydd HEPA a ddewiswyd yw GB01 × 4, mae cyfaint yr aer yn 1000m3 / awr, ac mae effeithlonrwydd yr hidlo yn fwy na neu'n hafal i 0.5μm a 99.995%.
1. 3 sampl arbrofol
Modelau'r hidlydd ffibr gwydr yw: 610 (H) × 610 (U) × 150 (L) mm, math baffl, 75 o grychau, maint 610 (H) × 610 (U) × 90 (L) Mm, gyda 200 o blygiadau, maint hidlydd PTFE 480 (H) × 480 (U) × 70 (L) mm, heb fath baffl, gyda 100 o grychau.
2 Egwyddorion sylfaenol
Egwyddor sylfaenol y fainc brawf yw bod y ffan yn cael ei chwythu i'r awyr. Gan fod yr HEPA/UEPA hefyd wedi'i gyfarparu â hidlydd aer HEPA, gellir ystyried bod yr aer wedi dod yn aer glân cyn cyrraedd yr HEPA/UEPA a brofwyd. Mae'r ddyfais yn allyrru gronynnau PAO i'r biblinell i ffurfio crynodiad dymunol o nwy sy'n cynnwys llwch ac yn defnyddio cownter gronynnau laser i bennu crynodiad y gronynnau. Yna mae'r nwy sy'n cynnwys llwch yn llifo trwy'r HEPA/UEPA a brofwyd, ac mae crynodiad y gronynnau llwch yn yr aer a hidlwyd gan HEPA/UEPA hefyd yn cael ei fesur gan ddefnyddio cownter gronynnau laser, a chymharir crynodiad llwch yr aer cyn ac ar ôl yr hidlydd, a thrwy hynny bennu perfformiad yr hidlydd HEPA/UEPA. Ar ben hynny, trefnir tyllau samplu cyn ac ar ôl yr hidlydd yn y drefn honno, a phrofir gwrthiant pob cyflymder gwynt trwy ddefnyddio mesurydd micro-bwysau gogwydd yma.
3 cymhariaeth perfformiad gwrthiant hidlydd
Mae nodwedd ymwrthedd HEPA yn un o nodweddion pwysig HEPA. O dan y rhagdybiaeth o fodloni effeithlonrwydd galw pobl, mae'r nodweddion ymwrthedd yn gysylltiedig â chost defnyddio, mae'r ymwrthedd yn fach, mae'r defnydd o ynni yn fach, ac mae'r gost yn cael ei harbed. Felly, mae perfformiad ymwrthedd yr hidlydd wedi dod yn bryder. Un o'r dangosyddion pwysig.
Yn ôl y data mesur arbrofol, ceir y berthynas rhwng cyflymder gwynt cyfartalog y ddau hidlydd strwythurol gwahanol o'r ffibr gwydr a'r hidlydd PTFE a'r gwahaniaeth pwysau hidlydd.Dangosir y berthynas yn Ffigur 2:
Gellir gweld o'r data arbrofol, wrth i gyflymder y gwynt gynyddu, fod gwrthiant yr hidlydd yn cynyddu'n llinol o isel i uchel, ac mae dwy linell syth y ddau hidlydd o ffibr gwydr yn cyd-daro'n sylweddol. Mae'n hawdd gweld, pan fo cyflymder gwynt yr hidlo yn 1 m/s, fod gwrthiant yr hidlydd ffibr gwydr tua phedair gwaith gwrthiant yr hidlydd PTFE.
Gan wybod arwynebedd y hidlydd, gellir deillio'r berthynas rhwng cyflymder yr wyneb a'r gwahaniaeth pwysau yn yr hidlydd:
Gellir gweld o'r data arbrofol, wrth i gyflymder y gwynt gynyddu, fod gwrthiant yr hidlydd yn cynyddu'n llinol o isel i uchel, ac mae dwy linell syth y ddau hidlydd o ffibr gwydr yn cyd-daro'n sylweddol. Mae'n hawdd gweld, pan fydd cyflymder gwynt yr hidlo yn 1 m/s, fod gwrthiant yr hidlydd ffibr gwydr tua phedair gwaith gwrthiant yr hidlydd PTFE.
Gan wybod arwynebedd y hidlydd, gellir deillio'r berthynas rhwng cyflymder yr wyneb a'r gwahaniaeth pwysau yn yr hidlydd:
Oherwydd y gwahaniaeth rhwng cyflymder arwyneb y ddau fath o hidlwyr a'r gwahaniaeth pwysau hidlo rhwng y ddau bapur hidlo, mae gwrthiant yr hidlydd gyda'r manyleb o 610 × 610 × 90mm ar yr un cyflymder arwyneb yn uwch na'r manyleb 610 ×. Gwrthiant yr hidlydd 610 x 150mm.
Fodd bynnag, mae'n amlwg, ar yr un cyflymder arwyneb, fod gwrthiant yr hidlydd ffibr gwydr yn uwch na gwrthiant PTFE. Mae'n dangos bod PTFE yn well na hidlydd ffibr gwydr o ran perfformiad gwrthiant. Er mwyn deall nodweddion hidlydd ffibr gwydr a gwrthiant PTFE ymhellach, cynhaliwyd arbrofion pellach. Astudiwyd gwrthiant y ddau bapur hidlo yn uniongyrchol wrth i gyflymder gwynt yr hidlydd newid, dangosir y canlyniadau arbrofol isod:
Mae hyn yn cadarnhau ymhellach y casgliad blaenorol bod gwrthiant papur hidlo ffibr gwydr yn uwch na gwrthiant PTFE o dan yr un cyflymder gwynt [6].
4 cymhariaeth perfformiad hidlydd hidlydd
Yn ôl yr amodau arbrofol, gellir mesur effeithlonrwydd hidlo'r hidlydd ar gyfer gronynnau â maint gronyn o 0.3 μm, 0.5 μm, ac 1.0 μm ar wahanol gyflymderau gwynt, a cheir y siart ganlynol:
Yn amlwg, mae effeithlonrwydd hidlo'r ddau hidlydd ffibr gwydr ar gyfer gronynnau 1.0 μm ar wahanol gyflymderau gwynt yn 100%, ac mae effeithlonrwydd hidlo gronynnau 0.3 μm a 0.5 μm yn lleihau gyda chynnydd cyflymder y gwynt. Gellir gweld bod effeithlonrwydd hidlo'r hidlydd i'r gronynnau mawr yn uwch nag effeithlonrwydd hidlo'r gronynnau bach, ac mae perfformiad hidlo'r hidlydd 610 × 610 × 150 mm yn well na hidlydd y fanyleb 610 × 610 × 90 mm.
Gan ddefnyddio'r un dull, ceir graff sy'n dangos y berthynas rhwng effeithlonrwydd hidlo'r hidlydd PTFE 480 × 480 × 70 mm fel swyddogaeth o gyflymder y gwynt:
Wrth gymharu Ffig. 5 a Ffig. 6, mae effaith hidlo'r hidlydd gwydr gronynnau 0.3 μm, 0.5 μm yn well, yn enwedig ar gyfer yr effaith cyferbyniad llwch 0.3 μm. Roedd effaith hidlo'r tri gronyn ar ronynnau 1 μm yn 100%.
Er mwyn cymharu perfformiad hidlo'r hidlydd ffibr gwydr a'r deunydd hidlo PTFE yn fwy reddfol, perfformiwyd y profion perfformiad hidlo yn uniongyrchol ar y ddau bapur hidlo, a chafwyd y siart ganlynol:
Ceir y siart uchod drwy fesur effaith hidlo papur hidlo PTFE a ffibr gwydr ar ronynnau 0.3 μm ar wahanol gyflymderau gwynt [7-8]. Mae'n amlwg bod effeithlonrwydd hidlo papur hidlo PTFE yn is nag effeithlonrwydd papur hidlo ffibr gwydr.
O ystyried priodweddau gwrthiant a phriodweddau hidlo'r deunydd hidlo, mae'n hawdd gweld bod y deunydd hidlo PTFE yn fwy addas ar gyfer gwneud hidlwyr bras neu is-HEPA, ac mae'r deunydd hidlo ffibr gwydr yn fwy addas ar gyfer gwneud hidlwyr HEPA neu ultra-HEPA.
5 Casgliad
Archwilir y rhagolygon ar gyfer gwahanol gymwysiadau hidlo trwy gymharu priodweddau gwrthiant a phriodweddau hidlo hidlwyr PTFE â hidlwyr ffibr gwydr. O'r arbrawf gallwn ddod i'r casgliad bod cyflymder y gwynt yn ffactor pwysig iawn sy'n effeithio ar effaith hidlo hidlydd aer HEPA. Po uchaf yw cyflymder y gwynt, yr isaf yw effeithlonrwydd yr hidlo, y mwyaf amlwg yw'r effaith ar hidlydd PTFE, ac yn gyffredinol mae gan yr hidlydd PTFE effaith hidlo is na'r hidlydd gwydr ffibr, ond mae ei wrthiant yn is na gwrthiant yr hidlydd ffibr gwydr. Felly, mae'r deunydd hidlo PTFE yn fwy addas ar gyfer gwneud hidlydd effeithlonrwydd bras neu is-uchel, ac mae'r deunydd hidlo ffibr gwydr yn fwy addas ar gyfer cynhyrchu hidlydd effeithlon neu hynod effeithlon. Mae'r hidlydd HEPA ffibr gwydr gyda manyleb o 610 × 610 × 150mm yn is na'r hidlydd HEPA ffibr gwydr 610 × 610 × 90mm, ac mae'r perfformiad hidlo yn well na'r hidlydd HEPA ffibr gwydr 610 × 610 × 90mm. Ar hyn o bryd, mae pris deunydd hidlo PTFE pur yn uwch na phris ffibr gwydr. Fodd bynnag, o'i gymharu â ffibr gwydr, mae gan PTFE wrthwynebiad tymheredd, gwrthiant cyrydiad a hydrolysis gwell na ffibr gwydr. Felly, dylid ystyried amrywiol ffactorau wrth gynhyrchu hidlydd. Cyfunwch berfformiad technegol a pherfformiad economaidd.
Cyfeiriadau:
[1]Liu Laihong, Wang Shihong. Datblygu a Chymhwyso Hidlwyr Aer [J]•Hidlo a Gwahanu, 2000, 10(4): 8-10.
[2] Hidlydd Aer CN Davis [M], wedi'i gyfieithu gan Huang Riguang. Beijing: Atomic Energy Press, 1979.
[3] Dull prawf perfformiad hidlydd aer effeithlonrwydd uchel GB/T6165-1985 ar gyfer trosglwyddiad a gwrthiant [M]. Swyddfa Safonau Genedlaethol, 1985.
[4]Xing Songnian. Dull canfod a chymhwysiad ymarferol hidlydd aer effeithlonrwydd uchel[J]•Offer Atal Epidemig Bioamddiffynnol, 2005, 26(1): 29-31.
[5]Hochrainer. Datblygiadau pellach o'r cyfrifydd gronynnau
ffibr gwydr maint PCS-2000 [J]•Filter Journal ofAerosolScience, 2000,31(1): 771-772.
[6]E. Weingartner, P. Haller, H. Burtscher ac ati Pwysau
Hidlau Ar DrawsFfibr[J]•Gwyddoniaeth Aerosol, 1996, 27(1): 639-640.
[7]Michael JM a Clyde Orr. Hidlo - Egwyddorion ac Arferion [M].
Efrog Newydd: MarcelDekkerInc, 1987•
[8] Zhang Guoquan. Mecaneg aerosol – sail ddamcaniaethol tynnu a phuro llwch [M] • Beijing: Gwasg Gwyddoniaeth Amgylcheddol Tsieina, 1987.
Amser postio: Ion-06-2019