1、目的和原理
空氣過濾器現(xiàn)場安裝以后檢漏是確認空氣過濾器及配套的安裝靜壓箱,沒有發(fā)現(xiàn)泄漏或微量泄漏是在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。如果空氣過濾器裝置經(jīng)檢漏是合格的,可以確保潔凈室的安全可靠的運行,如此時室內(nèi)潔凈度仍未達標,應(yīng)從潔凈室的其它方面查找原因。
空氣過濾器安裝后的檢漏不同于過濾器廠家在工廠里的效率測試。后者僅對過濾器的效率和其它相關(guān)性能測試,而前者涉及空氣過濾器和安裝過程中相關(guān)的多種因素而產(chǎn)生的泄漏。
空氣過濾器安裝后檢漏通常在空態(tài)或靜態(tài)下進行,同時建議在潔凈室風(fēng)量平衡及正負壓調(diào)試以后進行,新建成的潔凈室或更換終端空氣過濾器后均應(yīng)作檢漏測試。
2、空氣過濾器上游氣溶膠
將冷發(fā)霧方法產(chǎn)生的多分散相氣溶膠引入空氣過濾器的上風(fēng)側(cè)空氣中。使其達到需要的氣溶膠濃度。規(guī)范上要求以大于或等于 0.5μm 的微粒為準。氣溶膠的材料有 DOP(鄰苯二甲酸二辛酯)、PAO(聚乙烯烴)、DOS(葵二酸二辛酯)等,這些氣溶膠的檢漏原理是一樣的。規(guī)范上要求空氣過濾器上風(fēng)側(cè)的微粒濃度(≥0.5μm)必須大于或等于 3.5×104 粒子 /L。事實上,在空調(diào)器內(nèi)發(fā)塵,過濾器上風(fēng)側(cè)的濃度較難達到要求,必須導(dǎo)入足夠數(shù)量的氣溶膠,且長時間地發(fā)塵將會影響空氣過濾器的使用壽命。所以,空氣過濾器的檢漏,在空氣過濾器送風(fēng)口的靜壓箱內(nèi)發(fā)塵為,不具備條件的,也可以考慮在送風(fēng)管上導(dǎo)入DOP 的氣溶膠。
3、等速采樣
在有速度的氣流中采樣,采樣速度應(yīng)等于氣流速度,否則采樣濃度將大于或小于真實濃度,即氣流速度大于采樣速度,采樣濃度將大于真實濃度,反之,氣流速度小于采樣速度,采樣濃度將小于真實濃度。
假定空氣過濾下實際斷面風(fēng)速為0.45 m/s,圓形取樣口直徑 Ds 的計算:
V×1/4×πDs =Fa 2
Fa ——儀器采樣量,28.3 L/min=472 cm3/s
V ——過濾器面風(fēng)速0.45 m/s
經(jīng)計算 Ds=36. 5 mm
實際上儀器的取樣口直徑為35 mm或正方形 30×30 mm,當然取樣口也可以是長方形的,經(jīng)計算此時的采樣速度為 0.49 ~0.52 m/s,可以認為是等速采樣。
根據(jù)標準組織 (ISO) 關(guān)于潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境的測試和測試方法 (ISO14644-3) 中公式計算:Sr ≤ Cc×Ps×K×Dp×Fs/Np=50×0.005%×10×3.5×472/Np式中:Sr -探管掃描速率 cm/s;
Cc -被測過濾器上風(fēng)向氣溶膠濃度 cm-3 (50粒子 /cm3);
Ps -被測過濾器zui易穿透粒徑zui大允許整體穿透率;
PL -被測過濾器的zui大允許泄漏;
K -一個因數(shù),表示 PL 可能比 Ps 大多少倍;
Dp -平行于掃描方向的探管尺寸 (cm),本文使用圓形采樣管,直徑35 mm;
Fs -離散粒子計數(shù)器的標準樣品流量,
Fs=472 cm3/s (28.3 L/min);
Np -預(yù)期量,表現(xiàn)出泄漏特征的粒子計數(shù)值;
用下式計算:
Np=Cc×Ps×K×Fs
Np=Cc×Ps×K×Fs=50×0.005%×10×472=11.8 個,代入 Sr式得 Sr=Cc×Ps×K×Dp×Fs/Np=50×0.005%×10×3.5×472/11.8= 3.5(cm/s)
每個測點實際獲得時間 Ts=Dp/Sr=1s
所以,采樣口的掃描速率是和上游粒子濃度穿透率、K 值、采樣口的口徑、采樣流量有著密切的關(guān)系。特別需要指出的是,如采用28.3 L/min 的粒子計數(shù)器和2.83 L/min 的粒子計數(shù)器,他們的掃描速率可以相差十倍,也就是講,每檢測一個過濾器的時間也相差十倍。規(guī)范要求掃描速率為 5 ~20mm/s ( 其實這個速率是應(yīng)該根據(jù)具體情況可以計算調(diào)整的,一般建議采用28.3 L/min 的粒子計算器,掃描速率在 30 ~5mm/s 左右 )。
如果上游濃度為 3.5×104 粒子/L,0.5μm 的空氣過濾器效率是99.99%,下游濃度為 3.5×104×0.01%×3=10.5。如果粒子計算器檢測≤ 10 應(yīng)為合格,否則應(yīng)進行修復(fù),修補總面積不能超過過濾器截面的 5%,每個修補點修補的zui大長度必須在40mm以下。
本文用 ISO 14644-3 的檢漏方法及有關(guān)計算。如上述,Np 是表泄漏特征的粒子數(shù),在 Np=11.8 時,可接受觀測計數(shù) Ca=7 個。在檢漏中,塵埃粒子讀數(shù)C ≤ Ca 時,認為掃描區(qū)域無泄露,可繼續(xù)掃描,否則,要做靜態(tài)測定。靜態(tài)測定時,采樣頭在測點的滯留時間設(shè)定為 10 秒鐘,此時測得的zui大粒子數(shù)為Npa:Npa=Cc×PL×FS×K=50×0.005%×10×472×10=118
這是采樣流量為472 cm3/s,采樣時間為 10 s 時的讀數(shù)值,大于此數(shù)可判斷為泄漏。
如果系統(tǒng)總風(fēng)量不大,DOP 發(fā)塵可直接送入總風(fēng)管。如果 DOP 發(fā)塵的總量不夠,達不到預(yù)計的濃度要求,可將 DOP 直接發(fā)入送風(fēng)口的靜壓箱。需要指出的是,上游的氣溶膠濃度需要檢測。如果穩(wěn)定后,可對每個過濾器進行泄漏檢測。如果上游的氣溶膠濃度太高,粒子計數(shù)器無法檢測,可通過稀釋的方法來進行測量。
在檢測中,如果室內(nèi)干擾因素太多,為排除干擾,可在風(fēng)口出口加隔離罩,在罩內(nèi)進行檢測,這樣檢測的數(shù)據(jù)較為準確。尤其要注意的是,在過濾器和安裝框架之間的檢漏,可以沿安裝框架檢漏,也可以送風(fēng)口箱體斷面上檢漏,但要排除卷吸氣流的干擾,要避免箱體上的積灰干擾,尤其是采樣口不能接觸風(fēng)口箱體或過濾器的框架。在空氣過濾器上風(fēng)側(cè)發(fā) DOP 檢漏時,在空氣過濾器的上風(fēng)側(cè)必須設(shè)有 DOP 的導(dǎo)入裝置及濃度檢測管。這兩個管子也可以用來檢測過濾器的阻力。
4、結(jié)論
(1)空氣過濾器安裝以后必須要進行檢漏;
(2)要計算 DOP 的發(fā)塵量及系統(tǒng)風(fēng)量,確定DOP 導(dǎo)入地點;
(3)要測量空氣過濾器上游的粒子濃度;
(4)根據(jù)規(guī)范按 0.5μm 的粒徑來檢漏,需要確定正確的K值。如果采用不是0.5μm的粒徑來檢漏,建議可按 ISO14644-3 的標準來確定K值;
(5)建議采用28.3 L/min 的粒子計數(shù)器來檢漏。如果采用2.83 L/min 的粒子計數(shù)器,必須控制掃描速度。