高效及超高效濾料性能試驗(yàn)方法鈉焰法如下:
1. 試驗(yàn)原理
用霧化干燥的方法人工發(fā)生NaCl氣溶膠,氣溶膠顆粒的計(jì)數(shù)中值直徑范圍應(yīng)為0.09μm±0.02μm,幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不大于1.90。將采集到的濾料上、下游NaCl氣溶膠在氫火焰下燃燒,通過光電轉(zhuǎn)換器,用鈉焰光度計(jì)將燃燒產(chǎn)生的鈉焰光強(qiáng)值轉(zhuǎn)換為電流信號,并用光電測量儀進(jìn)行檢測,電流值反映了NaCl氣溶膠的質(zhì)量濃度,用測定的電流值即可求出濾料的過濾效率。
2. 試驗(yàn)裝置
2.1 鈉焰法濾料性能檢測試驗(yàn)裝置主要由NaCl氣溶膠發(fā)生裝置、采樣部分和檢測裝置組成,試驗(yàn)裝置示意圖見圖1,構(gòu)造與維護(hù)見附錄G。
2.2 用一股潔凈的壓縮空氣通入專用噴霧器,將噴霧箱里的特定濃度NaCl水溶液霧化成小液滴,含液滴的氣流在蒸發(fā)管內(nèi)與另一股潔凈的干燥空氣混合,使液滴中的水分充分蒸發(fā),形成多分散固體NaCl氣溶膠。
2.3 氣溶膠經(jīng)緩沖箱后分為兩路:第一路直接引到鈉焰光度計(jì)的燃燒器;第二路經(jīng)受試濾料后也引到燃燒器。
2.4 在燃燒器中有一穩(wěn)定的氫火焰,當(dāng)含有NaCl粒子的空氣助燃?xì)浠鹧鏁r,NaCl中的Na原子在高溫中被激發(fā),發(fā)出波長為589nm的黃色特征光,其光強(qiáng)與氣溶膠質(zhì)量濃度成正比。特征光通過光電轉(zhuǎn)換器變?yōu)楣怆娏?,在光電測量儀上讀出與該特征光強(qiáng)成正比的光電流值。受試濾料的透過率為過濾后與過濾前氣溶膠濃度之比,即過濾后與過濾前光電流值之比。
2.5 由于氫火焰在“絕對”潔凈空氣中燃燒也會發(fā)出很弱的藍(lán)光,也有一定的光電流值(稱為本底光電流值),所以應(yīng)在所測得的過濾后光電流值中扣除本底光電流值。為了測量本底光電流值,在第二路氣溶膠中分出一股氣溶膠,當(dāng)其流過本底過濾器后,可以近似看作“絕對”潔凈空氣,引入燃燒器助燃?xì)浠鹧妗?/p>
2.6 對試驗(yàn)裝置中各部件的詳細(xì)描述見附錄A、噴霧器及光度計(jì)構(gòu)造參見附錄B。
說明:1——?dú)馑蛛x器2——除油器;3——放氣閥;4——高效空氣過濾器;5——噴霧空氣流量計(jì);6——壓力表;7——噴霧器;8——噴霧箱;9——溶液放空閥;10——干燥器;11——干燥空氣流量計(jì);12——蒸發(fā)管;13——緩沖箱;14——限壓閥;15——濕度計(jì);17——三通切換閥;18——濾料夾;19——過濾流量計(jì);20——三通切換閥;21——本底過濾器;22——放氣閥;23——過濾后空氣流量計(jì);24——H2 瓶;25——減壓閥;26——阻火器;27——穩(wěn)壓器;28——?dú)錃饬髁坑?jì);29——燃燒器;30——光電轉(zhuǎn)換器;31——光電測量儀。
圖1 鈉焰法濾料性能檢測試驗(yàn)裝置示意圖
3. 檢測步驟
3.1 預(yù)備性檢驗(yàn)
在進(jìn)行濾料試驗(yàn)以前,應(yīng)先打開試驗(yàn)裝置,檢查或調(diào)整以下參數(shù):
a)用干燥的化學(xué)純NaCl和蒸餾水(或去離子水)配制質(zhì)量濃度為2%的NaCl溶液,將其倒入噴霧箱中,使液面達(dá)到距離噴孔(5.5±0.5)mm的水位指示線。在運(yùn)行中溶液濃度允許變化范圍為1.9%~2.1%。
b) 調(diào)整H2供給系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù):將H2流量調(diào)節(jié)到200mL/min,且維持恒定。若低于此值,則應(yīng)檢查H2高效過濾器是否堵塞、管道有無漏氣。點(diǎn)燃H2預(yù)熱燃燒器30min以上,預(yù)熱期間,燃燒器上的罩蓋應(yīng)取下以通入助燃空氣,此時應(yīng)關(guān)閉光窗,濾光轉(zhuǎn)盤也應(yīng)處于全閉位置。
c) 調(diào)整鈉焰光度計(jì)(圖1中29、30、31組成)運(yùn)行參數(shù):當(dāng)燃燒器開始預(yù)熱時,打開光電測量儀電源開關(guān),預(yù)熱30min以上。
d) 啟動空氣壓縮機(jī),調(diào)節(jié)壓縮空氣噴霧系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù):將噴霧壓力調(diào)到(0.26±0.01)MPa工作壓力,檢查高、低壓管道的氣密性;調(diào)整噴霧流量為0.28 m3/h~0.36 m3/h,若低于此值,說明噴孔有堵塞現(xiàn)象,需要停運(yùn)清洗噴孔;調(diào)整干燥空氣流量為(1.7±0.05)m3/h。
e) 檢查緩沖箱上的濕度計(jì):空氣的相對濕度應(yīng)小于40%,如大于此值,應(yīng)檢查吸濕劑是否已飽和,需要更換或再生。
3.2 阻力檢測
應(yīng)在氣溶膠通過濾料之前,采用純凈試驗(yàn)空氣在試驗(yàn)濾速下測定濾料兩側(cè)的壓降。調(diào)節(jié)試驗(yàn)體積流量,使得每張濾料樣品流量值的變化不超過要求值的±2%。應(yīng)在系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行測量。
3.3 效率檢測
3.3.1 將三通切換閥(圖1中17)處于“過濾前”位置,調(diào)節(jié)過濾前空氣流量計(jì)(圖1中16)流量到2L/min,然后把濾光轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)至Ⅱ擋,用鈉焰光度計(jì)測量過濾前氣溶膠光電流值。
3.3.2 將三通切換閥(圖1中17)處于“過濾后”位置,再把三通切換閥(圖1中20)轉(zhuǎn)到“本底”位置。將濾光轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到全閉位置,滅氫焰,待冷卻后,清洗燒嘴及燃燒器內(nèi)壁,再點(diǎn)燃?xì)溲妫€(wěn)定燃燒10min。調(diào)節(jié)過濾后空氣流量計(jì)(圖1中23)流量到2L/min。將濾光轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到全通位置,用鈉焰光度計(jì)測量本底潔凈空氣光電流值。
3.3.3 將受試濾料裝入濾料夾,把三通切換閥(圖1中17)轉(zhuǎn)到“濾后”位置,將過濾流量計(jì)在(圖1中19)的流量調(diào)到所需要的流量。調(diào)節(jié)放氣閥,使過濾后空氣流量計(jì)(圖1中23)流量到2L/min。選擇合適光密度值的中性濾光片,讀出過濾后氣溶膠光電流值。
3.4 濾料過濾效率計(jì)算
應(yīng)滿足《GB/T 6165-2021 高效空氣過濾器性能試驗(yàn)方法 效率和阻力》 5.3.3.3的要求。