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高效、超高效空气滤纸最易穿透粒径法实验性能研究

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高效、超高效空气滤纸最易穿透粒径法实验性能研究

作者：王江标天津大学

学位级别：硕士

现代工业的发展和科学技术的进步对产品的生产环境提出了更为严格的要求,从而促进人们开发研制具有更高性能的空气过滤材料和设备,推动了空气洁净技术的发展。滤纸效率测试是检验空气过滤材料性能非常关键的一个环节,必然要随着空气过... 详细信息

现代工业的发展和科学技术的进步对产品的生产环境提出了更为严格的要求,从而促进人们开发研制具有更高性能的空气过滤材料和设备,推动了空气洁净技术的发展。滤纸效率测试是检验空气过滤材料性能非常关键的一个环节,必然要随着空气过滤材料市场的发展而发展。最易穿透粒径法(MPPS)是目前测试高效空气滤纸性能最为严格的方法,在欧洲通用,美国也在实施阶段。在国际上,采用用最易穿透粒径法替代其他各种传统的检测方法是大势所趋。我国现行的高效滤料测试国家标准已不能适应滤材行业市场发展的要求。为了与国际标准相统一,增强市场竞争力,我们根据欧洲标准EN1822建造了最易穿透粒径法滤纸测试台。最易穿透粒径法的基础是粒子计数法,通过确定滤纸的最易穿透粒径及其过滤效率来划分滤纸级别,判断滤纸性能的优劣。为了保证实验台测试结果的可靠性和稳定性,我们过对实验装置进行选型分析与可行性研究。实验表明发尘器启动七分钟后粒子数浓度衰减基本达到稳定;稀释器稀释比的大小影响着测试的范围和精度,但只要配备的稀释比适宜,测量精度不受影响,而且如果有多个不同稀释比的稀释器可以相互切换,测量范围还可以变得更大;上下游采样流量并非常压下的2.83L/min,需要进行修正,以适应不同场合的需要和便于以后的系统改造。通过误差理论分析和实验数据处理,使计算的结果更加准确。实验证明多张同类型滤纸叠加后总穿透率与张数呈指数关系,总压降与张数呈线性关系;纤维滤纸对微粒的穿透率和过滤效率与纤维滤纸的种类、微粒的粒径大小以及空气滤速等有关。随着空气滤速的增大,最易穿透粒径向小粒径方向偏移。为了使测试的结果具有对比意义和统一划分滤纸等级,建议采用相同的空气滤速,一般取5.33cm/s,即体积流量为32L/min。

关键词：最易穿透粒径发尘器稀释器采样流量效率滤速

高效空气过滤器最易穿透粒径效率测试台的研制

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高效空气过滤器最易穿透粒径效率测试台的研制

作者：邹志胜天津大学

学位级别：硕士

随着高科技的发展,对产品生产环境空气中的悬浮微粒的控制越来越严格,从而对空调净化系统末端的高效空气过滤器性能的要求越来越高。通过理论计算发现,过滤器漏点的存在将严重影响过滤器的过滤效率,因此有必要参考相关国际最新标准,研... 详细信息

随着高科技的发展,对产品生产环境空气中的悬浮微粒的控制越来越严格,从而对空调净化系统末端的高效空气过滤器性能的要求越来越高。通过理论计算发现,过滤器漏点的存在将严重影响过滤器的过滤效率,因此有必要参考相关国际最新标准,研发一套既能测试全效率又能准确查找漏点的高效和超高效率空气过滤器性能检测系统,解决国内高效空气过滤器质量检测手段落后的现状。本实验台采用计径计数法,主要借鉴欧盟EN1822标准,并参考日本和美国相关标准设计建造。通过理论分析、CFD模拟和实验对比,遵循精度高、节约和实用的原则,成功完成了高效空气过滤器自动扫描测试台的研制,并实现了全效率测试台和扫描测试台的有机结合。整套系统可以测量高效空气过滤器最易穿透粒径(MPPS)效率。自行开发的系统控制软件,功能全面,自动化程度高。通过对实验台各种性能参数的测定,证明该实验台具有很好的稳定性和复现性。本文重点分析了影响扫描测试的多种因素,包括等速采样,扫描头的重叠及采样滞后等,提出了上下游浓度确定方法以及真实漏点判断方法。通过实验测试,得到了过滤器粒径性能曲线,验证了风速与效率和风速对最易穿透粒径的影响等。得出影响扫描测试准确性的主要因素是扫描区和周边区的有效隔离;决定扫描测试合理性的关键因素是关键漏点穿透率(CLP)值的确定,同时建议对国内重要滤料生产厂家生产的滤料进行性能统计测试,获得我国的滤料属性曲线,然后找出适合我国国情的CLP值。该测试台的搭建将提高国产高效过滤器在使用中的安全性和可靠性,希望能为今后我们在该领域的研究以及国家标准的制定,起到一定的参考作用。

关键词：最易穿透粒径穿透率过滤效率颗粒激光粒子计数器扫描

口罩过滤效率检测用颗粒物粒径的换算和标准比对

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纺织学报 2020年第8期41卷 152-157,171页

作者：杨小兵程钧张守鑫姚红陆林丁松涛军事科学院防化研究院国民核生化灾害防护国家重点实验室北京100191 雾霾健康效应与防护北京市重点实验室北京100191 中钢集团武汉安全环保研究院有限公司湖北武汉430081 3M中国有限公司北京100176

为理清口罩过滤效率检测用颗粒物粒径的相关科学概念,介绍了GB 2626—2006《呼吸防护用品自吸过滤式防颗粒物呼吸器》中所用颗粒物粒径及粒径分布的基本概念和描述方法。在回顾呼吸性粉尘和空气动力学质量中位径(MMAD)概念的基础上,重... 详细信息

为理清口罩过滤效率检测用颗粒物粒径的相关科学概念,介绍了GB 2626—2006《呼吸防护用品自吸过滤式防颗粒物呼吸器》中所用颗粒物粒径及粒径分布的基本概念和描述方法。在回顾呼吸性粉尘和空气动力学质量中位径(MMAD)概念的基础上,重点介绍了计数中位径(CMD)换算为MMAD的方法,通过计算证明GB 2626—2006中过滤效率测试用颗粒物的MMAD为0.3μm,该粒径为最具有穿透性的颗粒物粒径。应用该换算方法,探讨了AQ 1114—2014《煤矿用自吸过滤式防尘口罩》中以MMAD大于7μm粗粉尘颗粒物测试过滤效率的局限性,并采用MMAD为0.3μm的颗粒物评估典型口罩材料的过滤效率,为正确评价国内外防颗粒物口罩标准提供专业指导。

关键词：口罩颗粒物防护粒径分布空气动力学质量中位径最易穿透粒径过滤效率标准

气溶胶浓度及测试粒径对高效过滤器计数法检漏测试的影响

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暖通空调 2015年第1期45卷 73-77页

作者：高龙冯昕中国建筑科学研究院

针对国内外标准规范对高效过滤器扫描检漏测试时限定的气溶胶浓度及测试粒径不同的问题,通过搭建计数法扫描检漏测试试验台,测试了不同上游气溶胶浓度、不同测试粒径条件下高效过滤器的局部透过率,分析了气溶胶浓度及测试粒径对高效过... 详细信息

针对国内外标准规范对高效过滤器扫描检漏测试时限定的气溶胶浓度及测试粒径不同的问题,通过搭建计数法扫描检漏测试试验台,测试了不同上游气溶胶浓度、不同测试粒径条件下高效过滤器的局部透过率,分析了气溶胶浓度及测试粒径对高效过滤器检漏测试结果的影响。试验结果表明,当过滤器上游气溶胶浓度稳定时,其浓度和粒径对过滤效率影响不大。基于此给出了现场扫描检漏的一些建议。

关键词：粒子计数器扫描检漏气溶胶高效过滤器最易穿透粒径

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滤纸微纳结构对品质因子的影响

中国造纸 2021年第12期40卷 1-8页

作者：蔡晓堑唐敏梁云胡健华南理工大学轻工科学与工程学院广东广州510640

本研究制备了以亚微米级玻璃棉为主体的微纳结构滤纸,探究了不同粒径过滤颗粒对滤纸过滤性能的影响。结果表明,粗纤维(平均直径0.69μm)滤纸在特定粒径过滤颗粒下表现出优于细纤维(平均直径0.24μm)滤纸的过滤性能。当过滤颗粒粒径≤100... 详细信息

本研究制备了以亚微米级玻璃棉为主体的微纳结构滤纸,探究了不同粒径过滤颗粒对滤纸过滤性能的影响。结果表明,粗纤维(平均直径0.69μm)滤纸在特定粒径过滤颗粒下表现出优于细纤维(平均直径0.24μm)滤纸的过滤性能。当过滤颗粒粒径≤100 nm时,粗纤维滤纸对80 nm和100 nm颗粒过滤的品质因子最大,过滤性能更好;当过滤颗粒粒径>100 nm时,滤纸对150、200和300 nm颗粒过滤的品质因子接近,此时粗纤维和细纤维滤纸的过滤性能接近。

关键词：玻璃棉直径分布最易穿透粒径品质因子

空气过滤器玻纤滤料纤维排布对初始过滤性能的影响

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暖通空调 2015年第7期45卷 80-84,70页

作者：贡达周斌程建杰范佳琪陈丽萍黄庆南京工业大学江苏创云环保科技有限公司

应用格子玻尔兹曼方法（LBM）研究了亚高效滤料（F6）中2种不同直径纤维排布方式对过滤效果的影响,寻找最易穿透粒径（MPPS）,比较了这2种排布方式对应的压降与捕集效率,并用解析解对模拟结果进行了验证。结果表明,对于直径为0.10-0.90... 详细信息

应用格子玻尔兹曼方法（LBM）研究了亚高效滤料（F6）中2种不同直径纤维排布方式对过滤效果的影响,寻找最易穿透粒径（MPPS）,比较了这2种排布方式对应的压降与捕集效率,并用解析解对模拟结果进行了验证。结果表明,对于直径为0.10-0.90μm的颗粒物,模型1（小纤维在后、大纤维在前）的捕集效率比模型2（小纤维在前、大纤维在后）低,最大差值可达17%;当增大纤维的行间距时,捕集效率会增大50%以上;在扩散、惯性和拦截效应下,前方纤维的捕集数量明显高于后方纤维,前一半纤维捕集的颗粒物数量超过总捕集数的83%;F6滤料的MPPS值为0.20-0.40μm。

关键词：格子玻尔兹曼方法空气过滤器纤维排布过滤性能捕集效率最易穿透粒径

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高效、超高效空气过滤器全效率检测台的研制

高效、超高效空气过滤器全效率检测台的研制

作者：刘冰天津大学

学位级别：硕士

随着高科技的发展,对产品生产环境空气中的悬浮微粒的控制越来越严格,从而对空调净化系统末端的高效空气过滤器性能的要求越来越高。实验证明国内现有的检测手段已经不能满足高效、超高效空气过滤器的发展。因此有必要参考相关国际最新... 详细信息

随着高科技的发展,对产品生产环境空气中的悬浮微粒的控制越来越严格,从而对空调净化系统末端的高效空气过滤器性能的要求越来越高。实验证明国内现有的检测手段已经不能满足高效、超高效空气过滤器的发展。因此有必要参考相关国际最新标准,研发一套能够准确测试高效、超高效空气过滤器效率的检测系统,解决国内高效空气过滤器质量检测手段落后的现状,为中国过滤器打入国际市场作好准备。本实验台采用计径计数法,主要借鉴欧盟EN1822标准,并参考日本和美国相关标准设计建造。通过理论分析、实验对比,遵循精度高、节约和实用的原则,成功完成了高效空气过滤器全效率检测台的研制。整套系统可以测量高效空气过滤器最易穿透粒径(MPPS)效率。自行开发的系统控制软件,功能全面,自动化程度高。通过对实验台各种性能参数的测定,证明该实验台具有很好的稳定性和复现性。本文重点介绍了实验研制过程中的设备选型,实验台制作,分析了影响检测精度的因素。通过实验测试,得到了管道内浓度分布数据及进行对比实验验证了新检测方法在精确度、可靠性等方面的优越性。该测试台的研制将提高国产高效空气过滤器在使用中的安全性和可靠性,希望能为今后我们在该领域的研究以及国家标准的制定,起到一定的参考作用。

关键词：最易穿透粒径穿透率过滤效率气溶胶激光粒子计数器发尘器

测试环境对高效/超高效过滤器扫描台检测结果影响的研究

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测试环境对高效/超高效过滤器扫描台检测结果影响的研究

作者：周志航天津大学

学位级别：硕士

现代化的科学实验和生产活动对空气洁净度的要求越来越高,高效/超高效空气过滤器的作用也因此显得至关重要。为了保证高效过滤器的可靠性,新过滤器出厂前必须进行检测,包括全效率、阻力及检漏等内容。随着认识的深入和检测技术的发展,... 详细信息

现代化的科学实验和生产活动对空气洁净度的要求越来越高,高效/超高效空气过滤器的作用也因此显得至关重要。为了保证高效过滤器的可靠性,新过滤器出厂前必须进行检测,包括全效率、阻力及检漏等内容。随着认识的深入和检测技术的发展,传统检测方法都有被计径效率法替代的趋势。国外已相继出台了多个标准,但是各个标准中并没有对测试环境提出明确要求,仅仅要求采取一些保护措施,也未见有相关研究。国外的高效/超高效过滤器扫描检测台设计较为复杂或置于具有很高洁净度的洁净室内,这虽然保证了测试的准确性,但也相应提高了制造成本。国内对高效过滤器扫描测试台的研制起步较晚,对于这方面的研究也较少。因此,本课题就测试环境对过滤器扫描检测结果的影响展开研究,为国内高效/超高效空气过滤器扫描检测台研发提供技术支持。本文首先从理论上计算并分析了采样速度、采样高度、室内固体颗粒重力沉降等因素对扫描检测结果的影响。然后重点在净化环境和清洁环境下分别对采样高度、围挡高度、小盖板安装高度以及采用小盖板后的采样高度等因素在高效过滤器中心及滤芯边缘处进行了粒子检测对比试验,并通过单因素分析,确定了上述诸因素对检测结果的影响。同时,为了补充和解释实验结果,本文还辅以数值模拟手段,就采用小盖板前后不同围挡高度分别进行了气流组织的数值模拟与分析,另外,还利用该技术对创造过滤器扫描检测台局部净化环境的方式进行了对比分析。研究表明:在洁净环境中进行扫描测试的结果优于在清洁环境中得到的结果;不论是否在净化环境条件下,在30mm高度范围内,过滤器中心采样结果都不受采样高度的影响;过滤器滤芯边缘处采样结果则受检测环境影响很大,但可以通过采用增设围挡、改变围挡高度及增设小盖板进行改善;如果仅对高效/超高效过滤器进行检漏,不必采用最易穿透粒径粒子进行扫描测试,而采用粒径大于1μm的粒子进行检漏则更佳。

关键词：最易穿透粒径环境空气围挡高度扫描测试数值模拟

基于欧洲1822标准的高效空气过滤器全效率测试台及扫描测试台的研制

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基于欧洲1822标准的高效空气过滤器全效率测试台及扫描测试台的研...

作者：张延龄天津大学

学位级别：硕士

随着电子工业的飞速发展,对电子工业产品生产环境中的悬浮微粒的控制越来越严格,使得空气过滤产业面临着巨大的机遇和挑战。目前国内现行的高效、超高效过滤器性能测试国家标准的钠焰法、油雾法由于种种缺陷已不能满足实际发展的需要,... 详细信息

随着电子工业的飞速发展,对电子工业产品生产环境中的悬浮微粒的控制越来越严格,使得空气过滤产业面临着巨大的机遇和挑战。目前国内现行的高效、超高效过滤器性能测试国家标准的钠焰法、油雾法由于种种缺陷已不能满足实际发展的需要,因此有必要参考相关国际标准研制新型高效、超高效空气过滤器性能检测系统,解决国内高效空气过滤器质量检测手段落后的现状。本检测系统以欧洲标准EN1822为纲领,同时借鉴日本JIS B 9908标准及美国IEST标准,分别搭建了高效(超高效)过滤器全效率测试台和扫描测试台。整套系统可以测量高效空气过滤器的最易穿透粒径效率和局部效率。鉴于国外高效过滤器检测系统的自动化程度比国内要高出一定水平,通过引入步进电机等自动化仪器仪表自行开发了该检测台的自动控制系统和系统控制软件,使该检测台自动化程度高,功能全面。本检测系统在前人工作的基础上重新设计了扫描结构和扫描程序,实现了扫描台的实用性。本文重点介绍检测台的制作,设备选型,自动控制系统的设计。通过新型高效滤器性能检测实验台的研制,获得一些有价值的数据资料。本检测系统的建成为国内过滤器生产商提供了一套保证其产品质量的有利工具,对今后的过滤器自动检测系统的设计和制造有一定的指导意义。

关键词：扫描机械结构高效空气过滤器最易穿透粒径检测自动化