Lêkolîna Ceribandinê li ser Performansa Fîltera Hewayê ya HEPA

Pêşveçûna pîşesaziya nûjen daxwazên zêde li ser jîngeha ceribandin, lêkolîn û hilberînê daniye. Rêya sereke ji bo bidestxistina vê pêdiviyê ew e ku fîlterên hewayê di pergalên klîmaya paqij de bi berfirehî werin bikar anîn. Di nav wan de, fîlterên HEPA û ULPA parastina dawîn a ji bo perçeyên tozê yên ku dikevin odeya paqij in. Performansa wê rasterast bi asta odeya paqij ve girêdayî ye, ku ev jî bandorê li ser pêvajo û kalîteya hilberê dike. Ji ber vê yekê, girîng e ku lêkolîna ceribandinî li ser fîlterê were kirin. Performansa berxwedanê û performansa fîlterkirinê ya her du fîlteran di leza bayê ya cûda de bi pîvandina karîgeriya fîlterkirinê ya fîltera fîbera cam û fîltera PTFE ji bo perçeyên PAO yên 0.3 μm, 0.5 μm, 1.0 μm hatin berhev kirin. Encam nîşan didin ku leza bayê faktorek pir girîng e ku bandorê li karîgeriya fîlterkirina fîlterên hewayê yên HEPA dike. Leza bayê çiqas bilind be, karîgeriya fîlterkirinê ewqas kêmtir dibe, û bandor ji bo fîlterên PTFE eşkeretir e.

Peyvên sereke:Fîltera hewayê ya HEPA; Performansa berxwedanê; performansa fîlterkirinê; Kaxeza fîlterê ya PTFE; Kaxeza fîlterê ya fîbera cam; fîltera fîbera cam.
Hejmara CLC: X964 Koda nasnameya belgeyê: A
Bi pêşveçûna berdewam a zanist û teknolojiyê re, hilberîn û modernîzekirina berhemên pîşesaziyê yên nûjen ji bo paqijiya hewaya hundurîn her ku diçe bêtir daxwazkar bûne. Bi taybetî, pîşesaziyên mîkroelektronîk, bijîşkî, kîmyewî, biyolojîk, hilberandina xwarinê û yên din hewceyê piçûkkirinê ne. Rastbûn, paqijiya bilind, kalîteya bilind û pêbaweriya bilind a jîngeha hundurîn, ku pêdiviyên bilindtir û bilindtir li ser performansa fîltera hewayê ya HEPA datîne, ji ber vê yekê çawa fîltera HEPA were çêkirin da ku daxwaza xerîdaran bicîh bîne, bûye pêdiviyek lezgîn a hilberîneran. Yek ji pirsgirêkên ku hatine çareserkirin [1-2]. Baş tê zanîn ku performansa berxwedanê û karîgeriya fîlterkirinê ya fîlterê du nîşaneyên girîng in ji bo nirxandina fîlterê. Ev gotar hewl dide ku performansa fîlterkirinê û performansa berxwedanê ya fîltera hewayê ya HEPA ya materyalên fîlterê yên cûda bi ceribandinan [3], û avahiyên cûda yên heman materyalê fîlterê analîz bike. Taybetmendiyên performansa fîlterkirinê û berxwedanê yên fîlterê bingehek teorîk ji bo hilberînerê fîlterê peyda dikin.

1 Analîza rêbaza ceribandinê
Ji bo tespîtkirina fîlterên hewayê yên HEPA gelek rêbaz hene, û welatên cuda standardên cuda hene. Di sala 1956an de, Komîsyona Leşkerî ya Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê USMIL-STD282, standardeke testa fîltera hewayê ya HEPA, û rêbaza DOP ji bo testa karîgeriyê pêşxist. Di sala 1965an de, standarda Brîtanî BS3928 hate damezrandin, û rêbaza agirê sodyûmê ji bo tespîtkirina karîgeriyê hate bikar anîn. Di sala 1973an de, Komeleya Ventilasyonê ya Ewropî standarda Eurovent 4/4 pêşxist, ku rêbaza tespîtkirina agirê sodyûmê şopand. Paşê, Komeleya Amerîkî ji bo Testkirina Jîngehê û Zanista Karîgeriya Fîlterê rêze standardên wekhev ji bo rêbazên ceribandinê yên pêşniyarkirî berhev kir, hemî jî rêbaza hejmartina kalîperê ya DOP bikar tînin. Di sala 1999an de, Ewropayê standarda BSEN1822 saz kir, ku mezinahiya perçeyan a herî zelal (MPPS) bikar tîne da ku karîgeriya fîlterkirinê tespît bike [4]. Standarda tespîtkirinê ya Çînê rêbaza agirê sodyûmê dipejirîne. Sîstema tespîtkirina performansa fîltera hewayê ya HEPA ku di vê ceribandinê de tê bikar anîn li ser bingeha standarda Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê 52.2 hatiye pêşve xistin. Rêbaza tespîtkirinê rêbaza hejmartina kalîperê bikar tîne, û aerosol perçeyên PAO bikar tîne.
1. 1 amûra sereke
Ev ceribandin du jimêrên perçeyan bikar tîne, ku li gorî alavên din ên ceribandina kombûna perçeyan sade, rehet, bilez û hêsan in [5]. Avantajên jorîn ên jimêra perçeyan dihêle ku ew hêdî hêdî rêbazên din biguhezîne û bibe rêbaza ceribandina sereke ji bo kombûna perçeyan. Ew dikarin hem hejmara perçeyan û hem jî belavbûna mezinahiya perçeyan bihejmêrin (ango, hejmartina hejmartinê), ku alavên bingehîn ên vê ceribandinê ne. Rêjeya herikîna nimûneyê 28.6 LPM ye, û pompa valahiya bêkarbon xwedî taybetmendiyên dengê kêm û performansa stabîl e. Ger vebijark were saz kirin, germahî û şilbûn û her weha leza bayê dikarin werin pîvandin û fîlter dikare were ceribandin.
Sîstema tespîtkirinê aerosolan bikar tîne û perçeyên PAO wekî toz bikar tîne da ku were fîltrekirin. Em jeneratorên aerosolê (nifşên Aerosol) ên modela TDA-5B bikar tînin ku li Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê têne hilberandin. Rêjeya çêbûnê 500 - 65000 cfm (1 cfm = 28.6 LPM) e, û konsantrasyon 100 μg / L, 6500 cfm; 10 μg / L, 65000 cfm e.
1. 2 odeyên paqij
Ji bo baştirkirina rastbûna ceribandinê, laboratuwara asta 10,000 li gorî Standarda Federal a Dewletên Yekbûyî 209C hate sêwirandin û xemilandin. Erd ji bo pêçandinê hatiye bikar anîn, ku bi avantajên terrazzo, berxwedana li hember aşînê, morkirina baş, nermbûn û çêkirina tevlihev ve tête diyar kirin. Materyal laka epoksî ye û dîwar ji rûyê odeya paqij a komkirî hatiye çêkirin. Ode bi çirayên paqijkirinê yên 220v, 2×40w 6 ve hatî çêkirin û li gorî hewcedariyên ronahîkirin û alavên zeviyê hatî rêz kirin. Odeya paqij 4 dergehên hewayê yên jorîn û 4 dergehên vegera hewayê hene. Odeya serşoka hewayê ji bo kontrola destdana asayî ya yekane hatî çêkirin. Dema serşoka hewayê 0-100 s e, û leza bayê her nozula qebareya hewaya gerok a verastkirî ji 20ms mezintir an jî wekhev e. Ji ber ku qada odeya paqij <50m2 ye û karmend <5 kes in, ji bo odeya paqij derketinek ewledar hatî peyda kirin. Fîltera HEPA ya hatî hilbijartin GB01×4 e, qebareya hewayê 1000m3/h e, û karîgeriya fîlterkirinê ji 0.5μm mezintir an jî wekhev e û %99.995 e.
1. 3 nimûneyên ceribandinê
Modelên fîltera fîbera cam ev in: 610 (D) × 610 (B) × 150 (F) mm, cureyê bafl, 75 çirçik, mezinahiya 610 (D) × 610 (B) × 90 (F) Mm, bi 200 çirçikan, mezinahiya fîltera PTFE 480 (D) × 480 (B) × 70 (F) mm, bê cureyê bafl, bi 100 çirçikan.
2 Prensîbên bingehîn
Prensîba bingehîn a kursiya ceribandinê ew e ku fan tê avêtin hewayê. Ji ber ku HEPA/UEPA bi fîlterek hewayê ya HEPA ve jî hatiye sazkirin, dikare were hesibandin ku hewa berî ku bigihîje HEPA/UEPA-ya ceribandî bûye hewaya paqij. Amûr perçeyên PAO dişîne nav boriyê da ku rêjeyek xwestî ya gaza toz-dihewîne çêbike û ji bo destnîşankirina rêjeyek perçeyên lazer jimara perçeyan bikar tîne. Dûv re gaza toz-dihewîne di HEPA/UEPA-ya ceribandî re diherike, û rêjeyek perçeyên tozê di hewaya ku ji hêla HEPA/UEPA ve tê fîltrekirin de jî bi karanîna jimara perçeyên lazer tê pîvandin, û rêjeyek tozê ya hewayê berî û piştî fîlterê tê berhev kirin, bi vî rengî performansa fîlterê ya HEPA/UEPA tê destnîşankirin. Wekî din, qulên nimûnegirtinê li pêş û piştî fîlterê bi rêzê ve têne rêz kirin, û berxwedana her leza bayê bi karanîna pîvanek zexta mîkro ya tilt li vir tê ceribandin.

Berawirdkirina performansa berxwedana 3 fîlteran
Taybetmendiya berxwedanê ya HEPA yek ji taybetmendiyên girîng ên HEPA ye. Bi şertê ku bi bandorkirina daxwaza mirovan were bicîhanîn, taybetmendiyên berxwedanê bi lêçûna karanînê ve girêdayî ne, berxwedan piçûk e, xerckirina enerjiyê piçûk e, û lêçûn tê teserûfkirin. Ji ber vê yekê, performansa berxwedanê ya fîlterê bûye fikarek. Yek ji nîşaneyên girîng e.
Li gorî daneyên pîvandina ceribandinê, têkiliya di navbera leza navînî ya bayê du fîlterên avahîsaziyê yên cûda yên fîbera cam û fîltera PTFE û cûdahiya zexta fîlterê de tê bidestxistin.Têkilî di Wêne 2 de tê nîşandan:

Ji daneyên ceribandinê tê dîtin ku her ku leza bayê zêde dibe, berxwedana fîlterê ji nizm ber bi bilind ve bi awayekî xêzikî zêde dibe, û her du xetên rast ên her du fîlterên ji fîbera camê bi girîngî li hev dicivin. Bi hêsanî tê dîtin ku dema leza bayê fîlterkirinê 1 m/s be, berxwedana fîltera fîbera camê bi qasî çar qat ji ya fîltera PTFE ye.

Bi zanîna rûbera fîlterê, têkiliya di navbera leza rû û cudahiya zexta fîlterê de dikare wiha were derxistin:
Ji daneyên ceribandinê tê dîtin ku her ku leza bayê zêde dibe, berxwedana fîlterê ji nizm ber bi bilind ve bi awayekî xêzikî zêde dibe, û her du xetên rast ên her du fîlterên ji fîbera camê bi girîngî li hev dicivin. Bi hêsanî tê dîtin ku dema leza bayê fîlterkirinê 1 m/s be, berxwedana fîltera fîbera camê bi qasî çar qat ji ya fîltera PTFE ye.

Bi zanîna rûbera fîlterê, têkiliya di navbera leza rû û cudahiya zexta fîlterê de dikare wiha were derxistin:

Ji ber cudahiya leza rûberî ya her du cureyên fîlterên fîlterê û cudahiya zexta fîlterê ya her du kaxizên fîlterê, berxwedana fîlterê bi pîvana 610×610×90mm di heman leza rûberî de ji berxwedana fîlterê ya bi pîvana 610×. 610 x 150mm bilindtir e.

Lêbelê, eşkere ye ku di heman leza rûberî de, berxwedana fîltera fîbera camê ji berxwedana PTFE bilindtir e. Ev nîşan dide ku PTFE ji hêla performansa berxwedanê ve ji fîltera fîbera camê çêtir e. Ji bo ku taybetmendiyên fîltera fîbera camê û berxwedana PTFE bêtir werin fêmkirin, ceribandinên din hatin kirin. Bi rasterast berxwedana her du kaxezên fîlterê dema ku leza bayê fîlterê diguhere lêkolîn bikin, encamên ceribandinê li jêr têne nîşandan:

Ev yek wê encamê berê piştrast dike ku berxwedana kaxezê parzûna fîbera cam di heman leza bayê de ji ya PTFE bilindtir e [6].
Berawirdkirina performansa fîlterê ya 4 fîlteran
Li gorî şert û mercên ceribandinê, karîgeriya parzûnkirinê ya parzûnê ji bo perçeyên bi mezinahiya perçeyê 0.3 μm, 0.5 μm, û 1.0 μm di leza bayê ya cuda de dikare were pîvandin, û nexşeya jêrîn tê bidestxistin:

Bêguman, karîgeriya fîltrekirina her du fîltreyên fîbera camê ji bo perçeyên 1.0 μm di leza bayê ya cuda de %100 e, û karîgeriya fîltrekirina perçeyên 0.3 μm û 0.5 μm bi zêdebûna leza bayê kêm dibe. Diyar e ku karîgeriya fîltrekirina fîltreyê ji bo perçeyên mezin ji ya perçeyên piçûk bilindtir e, û performansa fîltrekirina fîltreya 610×610×150 mm ji fîltreya bi taybetmendiya 610×610×90 mm çêtir e.
Bi karanîna heman rêbazê, grafîkek ku têkiliya di navbera karîgeriya parzûnkirinê ya parzûna PTFE ya 480×480×70 mm de wekî fonksiyonek leza bayê nîşan dide, tê bidestxistin:

Dema ku Şekil 5 û Şekil 6 tên berawirdkirin, bandora parzûnkirinê ya parzûna cama perçeyên 0.3 μm, 0.5 μm çêtir e, nemaze ji bo bandora kontrastkirina tozê ya 0.3 μm. Bandora parzûnkirinê ya her sê perçeyan li ser perçeyên 1 μm %100 bû.
Ji bo ku performansa parzûnkirinê ya parzûna fîbera cam û materyalê parzûna PTFE bi awayekî zelaltir were berawirdkirin, ceribandinên performansa parzûnê rasterast li ser her du kaxizên parzûnê hatin kirin, û nexşeya jêrîn hat bidestxistin:

Nexşeya jorîn bi pîvandina bandora parzûnkirinê ya PTFE û kaxizê parzûnkirinê yê ji fîbera cam li ser perçeyên 0.3 μm di leza bayê ya cuda de hatiye bidestxistin [7-8]. Eşkere ye ku karîgeriya parzûnkirinê ya kaxizê parzûnkirinê yê PTFE ji ya kaxizê parzûnkirinê yê ji fîbera cam kêmtir e.
Dema ku meriv taybetmendiyên berxwedanê û taybetmendiyên parzûnkirinê yên materyalê parzûnê dihesibîne, bi hêsanî tê dîtin ku materyalê parzûna PTFE ji bo çêkirina parzûnên qalind an jî sub-HEPA guncawtir e, û materyalê parzûna fîbera cam ji bo çêkirina parzûnên HEPA an jî ultra-HEPA guncawtir e.
5 Encam
Perspektîfên sepanên fîlterên cuda bi berawirdkirina taybetmendiyên berxwedanê û taybetmendiyên fîlterkirinê yên fîlterên PTFE bi fîlterên fîbera camê ve têne vekolandin. Ji ceribandinê em dikarin bigihîjin wê encamê ku leza bayê faktorek pir girîng e ku bandorê li bandora fîlterkirina fîltera hewayê ya HEPA dike. Leza bayê çiqas bilindtir be, karîgeriya fîlterkirinê ewqas nizmtir be, bandora wê li ser fîltera PTFE ewqas eşkeretir e, û bi tevahî Fîltera PTFE bandorek fîlterkirinê ji fîltera fîberglassê kêmtir e, lê berxwedana wê ji ya fîltera fîbera camê kêmtir e. Ji ber vê yekê, materyalê fîltera PTFE ji bo çêkirina fîlterek qalind an jî kêm-karîger guncawtir e, û materyalê fîltera fîbera camê ji bo hilberînê guncawtir e. Fîltera HEPA ya fîbera camê bi taybetmendiya 610×610×150mm ji fîltera HEPA ya fîbera camê ya 610×610×90mm kêmtir e, û performansa fîlterkirinê ji fîltera HEPA ya fîbera camê ya 610×610×90mm çêtir e. Niha, bihayê materyalê fîltera PTFE ya saf ji ya fîbera camê bilindtir e. Lêbelê, li gorî fîbera camê, PTFE li gorî fîbera camê berxwedana germahiyê, korozyonê û hîdrolîzê çêtir e. Ji ber vê yekê, dema çêkirina fîlterê divê gelek faktor li ber çavan werin girtin. Performansa teknîkî û performansa aborî bi hev re bikin yek.
Çavkanî:
[1]Liu Laihong, Wang Shihong. Pêşvebirin û Bikaranîna Fîlterên Hewayê [J]• Fîlterkirin û Veqetandin, 2000, 10(4): 8-10.
[2] Fîltera Hewayê ya CN Davis [M], ji hêla Huang Riguang ve hatiye wergerandin. Pekîn: Weşanxaneya Enerjiya Atomî, 1979.
[3] GB/T6165-1985 rêbaza ceribandina performansa fîltera hewayê ya bi bandoriya bilind, veguhestin û berxwedan [M]. Buroya Neteweyî ya Standardan, 1985.
[4] Xing Songnian. Rêbaza tespîtkirinê û sepandina pratîkî ya fîltera hewayê ya bi bandoriya bilind [J] • Amûrên Pêşîlêgirtina Epidemîk ên Biyoprotektîf, 2005, 26(1): 29-31.
[5] Hochrainer. Pêşveçûnên din ên jimêra perçeyan
sizerPCS-2000fîbera cam [J]•Fîlter Journal ofAerosolScience, 2000,31(1): 771-772.
[6]E. Weingartner, P. Haller, H. Burtscher hwd
Fîlterên DropAcrossFiber[J]• Zanista Aerosolê, 1996, 27(1): 639-640.
[7] Michael JM û Clyde Orr. Parzûnkirin - Prensîb û Pratîk [M].
New York:MarcelDekkerInc, 1987•
[8] Zhang Guoquan. Mekanîka aerosolê - bingeha teorîk a rakirin û paqijkirina tozê [M] • Pekîn: Weşanxaneya Zanistên Jîngehê ya Çînê, 1987.