Орчин үеийн үйлдвэрлэлийн хөгжил нь туршилт, судалгаа, үйлдвэрлэлийн орчинд улам бүр нэмэгдэж буй шаардлагыг тавьж байна. Энэхүү шаардлагад хүрэх гол арга бол цэвэр агааржуулагчийн системд агаар шүүгчийг өргөнөөр ашиглах явдал юм. Тэдгээрийн дотроос HEPA болон ULPA шүүлтүүрүүд нь цэвэр өрөөнд орж буй тоосны тоосонцороос хамгаалах хамгийн сүүлийн хамгаалалт юм. Түүний гүйцэтгэл нь цэвэр өрөөний түвшинтэй шууд холбоотой бөгөөд энэ нь эргээд үйл явц, бүтээгдэхүүний чанарт нөлөөлдөг. Тиймээс шүүлтүүр дээр туршилтын судалгаа хийх нь утга учиртай юм. Шилэн шилэн шүүлтүүр болон PTFE шүүлтүүрийн 0.3 μm, 0.5 μm, 1.0 μm PAO тоосонцорын шүүлтүүрийн үр ашгийг хэмжих замаар хоёр шүүлтүүрийн эсэргүүцэл ба шүүлтүүрийн гүйцэтгэлийг өөр өөр салхины хурдаар харьцуулсан. Үр дүн нь салхины хурд нь HEPA шүүлтүүрийн шүүлтүүрийн үр ашигт нөлөөлдөг маш чухал хүчин зүйл болохыг харуулж байна. Салхины хурд өндөр байх тусам шүүлтүүрийн үр ашиг буурч, PTFE шүүлтүүрийн нөлөө илүү тодорхой болно.
Түлхүүр үгс:HEPA агаарын шүүлтүүр; Эсэргүүцлийн гүйцэтгэл; шүүлтүүрийн гүйцэтгэл; PTFE шүүлтүүрийн цаас; шилэн шилэн шүүлтүүр цаас; шилэн шилэн шүүлтүүр.
CLC дугаар: X964 Баримт бичгийн таних код: А
Шинжлэх ухаан, технологи тасралтгүй хөгжихийн хэрээр орчин үеийн аж үйлдвэрийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх, шинэчлэх нь дотоод орчны агаарын цэвэр байдлыг улам бүр шаарддаг. Тэр дундаа микроэлектроник, анагаах ухаан, хими, биологи, хүнс боловсруулах болон бусад үйлдвэрүүд жижигрүүлэхийг шаарддаг. Нарийвчлал, өндөр цэвэршилт, өндөр чанартай, найдвартай дотоод орчин нь HEPA агаарын шүүлтүүрийн гүйцэтгэлд улам бүр өндөр шаардлага тавьдаг тул хэрэглэгчдийн эрэлт хэрэгцээнд нийцүүлэн HEPA шүүлтүүрийг хэрхэн яаж үйлдвэрлэх вэ гэдэг нь үйлдвэрлэгчдийн зайлшгүй хэрэгцээ болоод байна. Шийдвэрлэсэн асуудлын нэг [1-2]. Шүүлтүүрийн эсэргүүцэл ба шүүлтүүрийн үр ашиг нь шүүлтүүрийг үнэлэх хоёр чухал үзүүлэлт гэдгийг сайн мэддэг. Энэхүү нийтлэл нь янз бүрийн шүүлтүүр материалын HEPA агаарын шүүлтүүрийн шүүлтүүрийн гүйцэтгэл болон эсэргүүцлийн гүйцэтгэлийг туршилтаар [3], мөн ижил шүүлтүүр материалын өөр өөр бүтэцтэй шинжлэхийг оролдсон. Шүүлтүүрийн шүүлтүүрийн гүйцэтгэл ба эсэргүүцлийн шинж чанар нь шүүлтүүр үйлдвэрлэгчийн онолын үндэслэл болдог.
1 Туршилтын аргын шинжилгээ
HEPA агаарын шүүлтүүрийг илрүүлэх олон арга байдаг бөгөөд өөр өөр улс орнууд өөр өөр стандарттай байдаг. 1956 онд АНУ-ын Цэргийн комисс USMIL-STD282, HEPA агаарын шүүлтүүрийн туршилтын стандарт, үр ашгийг шалгах DOP аргыг боловсруулсан. 1965 онд Британийн BS3928 стандартыг бий болгож, үр ашгийг илрүүлэх натрийн дөлний аргыг ашигласан. 1973 онд Европын агааржуулалтын холбоо нь натрийн дөл илрүүлэх аргыг дагаж Eurovent 4/4 стандартыг боловсруулсан. Хожим нь Америкийн Байгаль орчны туршилт ба шүүлтүүрийн үр ашгийн шинжлэх ухааны нийгэмлэгээс санал болгож буй туршилтын аргуудын ижил төстэй стандартуудыг нэгтгэсэн бөгөөд бүгд DOP диаметр хэмжигч тоолох аргыг ашигласан. 1999 онд Европ BSEN1822 стандартыг бий болгосон бөгөөд энэ нь шүүлтүүрийн үр ашгийг илрүүлэхэд хамгийн тунгалаг ширхэгийн хэмжээг (MPPS) ашигладаг [4]. Хятадын илрүүлэх стандарт нь натрийн дөл аргыг ашигладаг. Энэхүү туршилтанд ашигласан HEPA агаарын шүүлтүүрийн гүйцэтгэлийг илрүүлэх системийг АНУ-ын 52.2 стандартад үндэслэн боловсруулсан болно. Илрүүлэх арга нь диаметр хэмжигч тоолох аргыг ашигладаг бөгөөд аэрозол нь PAO тоосонцорыг ашигладаг.
1. 1 үндсэн хэрэгсэл
Энэхүү туршилтанд бөөмийн концентрацийг шалгах бусад төхөөрөмжтэй харьцуулахад энгийн, тохиромжтой, хурдан бөгөөд ойлгомжтой хоёр ширхэг тоологч ашигладаг [5]. Бөөмийн тоолуурын дээрх давуу талууд нь түүнийг аажмаар бусад аргуудыг орлож, бөөмийн концентрацийг шалгах гол арга болж өгдөг. Тэд бөөмийн тоо болон бөөмийн хэмжээ хуваарилалтыг (өөрөөр хэлбэл тоолох тоо) хоёуланг нь тоолж чаддаг бөгөөд энэ нь туршилтын үндсэн төхөөрөмж юм. Дээж авах урсгалын хурд нь 28.6 LPM бөгөөд нүүрстөрөгчгүй вакуум насос нь дуу чимээ багатай, тогтвортой ажиллагаатай байдаг. Хэрэв тохируулгыг суурилуулсан бол температур, чийгшил, салхины хурдыг хэмжиж, шүүлтүүрийг турших боломжтой.
Илрүүлэх систем нь PAO тоосонцорыг ашиглан аэрозолийг тоос болгон шүүж авдаг. Бид АНУ-д үйлдвэрлэсэн TDA-5B загварын аэрозолийн генераторуудыг (Аэрозолийн үеийн) ашигладаг. Илрэх хүрээ нь 500 – 65000 cfm (1 cfm = 28.6 LPM), концентраци нь 100 мкг / л, 6500 cfm; 10 мкг / л, 65000 cfm.
1. 2 цэвэрхэн өрөө
Туршилтын нарийвчлалыг сайжруулахын тулд 10,000 түвшний лабораторийг АНУ-ын Холбооны 209С стандартын дагуу зохион бүтээж, тохижуулжээ. Бүрхүүлтэй шалыг ашигладаг бөгөөд энэ нь terrazzo, элэгдэлд тэсвэртэй, сайн битүүмжлэл, уян хатан чанар, нарийн төвөгтэй барилгын давуу талтай. Материал нь эпокси паалан бөгөөд хана нь угсарсан цэвэрхэн өрөөний салаагаар хийгдсэн. Өрөө нь 220V, 2×40W цэвэршүүлэх 6 чийдэнгээр тоноглогдсон бөгөөд гэрэлтүүлэг, талбайн тоног төхөөрөмжийн шаардлагын дагуу зохион байгуулагдсан. Цэвэр өрөө нь дээд талын 4 агаарын гарц, 4 агаарын буцах порттой. Агаарын шүршүүрийн өрөө нь нэг энгийн мэдрэгчтэй удирдлагад зориулагдсан. Агаарын шүршүүрт орох хугацаа нь 0-100 секунд бөгөөд эргэлтийн агаарын эзэлхүүнийг тохируулах боломжтой аливаа цоргоны салхины хурд 20 мс-ээс их буюу тэнцүү байна. Цэвэр өрөөний талбай <50м2, ажилчид нь <5 хүн учраас цэвэрхэн өрөөнд аюулгүй гарцаар хангагдсан. Сонгосон HEPA шүүлтүүр нь GB01×4, агаарын эзэлхүүн нь 1000м3/цаг, шүүлтүүрийн үр ашиг нь 0.5μm ба 99.995%-тай тэнцүү буюу түүнээс их байна.
1. 3 туршилтын дээж
Шилэн шилэн шүүлтүүрийн загварууд нь: 610 (L) × 610 (H) × 150 (W) мм, хаалтны төрөл, 75 үрчлээстэй, 610 (L) × 610 (H) × 90 (W) мм хэмжээтэй, 200 атираатай, PTFE шүүлтүүрийн хэмжээ 480 (L) × H, 480 (L) × H (mm × 0) -гүй төрөл, 100 үрчлээтэй.
2 Үндсэн зарчим
Туршилтын вандангийн үндсэн зарчим бол сэнс нь агаарт цацагдах явдал юм. HEPA/UEPA нь HEPA агаарын шүүлтүүрээр тоноглогдсон тул туршилтанд хамрагдсан HEPA/UEPA-д хүрэхээс өмнө агаар цэвэр агаар болсон гэж үзэж болно. Уг төхөөрөмж нь дамжуулах хоолой руу PAO тоосонцорыг ялгаруулж, тоос агуулсан хийн хүссэн концентрацийг үүсгэдэг ба тоосонцрын концентрацийг тодорхойлохын тулд лазер тоологч ашигладаг. Дараа нь тоос агуулсан хий нь туршсан HEPA/UEPA-аар дамжин урсах ба HEPA/UEPA-аар шүүсэн агаар дахь тоосны бөөмийн концентрацийг мөн лазер тоосонцор ашиглан хэмжиж, шүүлтүүрийн өмнөх болон дараах агаар дахь тоосны агууламжийг харьцуулж, улмаар HEPA/UEPA-г тодорхойлно. Шүүлтүүрийн гүйцэтгэл. Түүнчлэн дээж авах нүхийг шүүлтүүрийн өмнө болон дараа нь тус тус байрлуулж, салхины хурд тус бүрийн эсэргүүцлийг налалтын микро даралт хэмжигчээр шалгадаг.
3 шүүлтүүрийн эсэргүүцлийн гүйцэтгэлийн харьцуулалт
HEPA-ийн эсэргүүцлийн шинж чанар нь HEPA-ийн чухал шинж чанаруудын нэг юм. Хүмүүсийн эрэлт хэрэгцээний үр ашгийг хангах үүднээс эсэргүүцлийн шинж чанар нь ашиглалтын өртөгтэй холбоотой, эсэргүүцэл бага, эрчим хүчний зарцуулалт бага, зардал хэмнэдэг. Тиймээс шүүлтүүрийн эсэргүүцлийн гүйцэтгэл нь санаа зовоосон асуудал болсон. Чухал үзүүлэлтүүдийн нэг.
Туршилтын хэмжилтийн өгөгдлөөс харахад шилэн шилэн ба PTFE шүүлтүүрийн хоёр өөр бүтцийн шүүлтүүрийн салхины дундаж хурд ба шүүлтүүрийн даралтын зөрүү хоорондын хамаарлыг олж авсан.Харилцааг 2-р зурагт үзүүлэв.
Салхины хурд ихсэх тусам шүүлтүүрийн эсэргүүцэл баганаас өндөр рүү шугаман нэмэгдэж, шилэн шилэн хоёр шүүлтүүрийн хоёр шулуун шугам нь үндсэндээ давхцаж байгааг туршилтын мэдээллээс харж болно. Шүүлтийн салхины хурд 1 м/с байхад шилэн шилэн шүүлтүүрийн эсэргүүцэл нь PTFE шүүлтүүрээс 4 дахин их байгааг харахад хялбар байдаг.
Шүүлтүүрийн талбайг мэдсэнээр нүүрний хурд ба шүүлтүүрийн даралтын зөрүү хоорондын хамаарлыг дараахь байдлаар гаргаж болно.
Салхины хурд ихсэх тусам шүүлтүүрийн эсэргүүцэл баганаас өндөр рүү шугаман нэмэгдэж, шилэн шилэн хоёр шүүлтүүрийн хоёр шулуун шугам нь үндсэндээ давхцаж байгааг туршилтын мэдээллээс харж болно. Шүүлтүүрийн салхины хурд 1 м/с байх үед шилэн шилэн шүүлтүүрийн эсэргүүцэл нь PTFE шүүлтүүрээс 4 дахин их байгааг харахад хялбар байдаг.
Шүүлтүүрийн талбайг мэдсэнээр нүүрний хурд ба шүүлтүүрийн даралтын зөрүү хоорондын хамаарлыг дараахь байдлаар гаргаж болно.
Хоёр төрлийн шүүлтүүрийн гадаргуугийн хурд ба хоёр шүүлтүүрийн цаасны шүүлтүүрийн даралтын зөрүүгээс шалтгаалан ижил гадаргуугийн хурдтай 610 × 610 × 90 мм-ийн үзүүлэлттэй шүүлтүүрийн эсэргүүцэл нь 610 × үзүүлэлтээс өндөр байна. 610 x 150 мм шүүлтүүрийн эсэргүүцэл.
Гэсэн хэдий ч гадаргуугийн ижил хурдтай үед шилэн шилэн шүүлтүүрийн эсэргүүцэл нь PTFE-ийн эсэргүүцлээс өндөр байдаг нь тодорхой байна. Энэ нь эсэргүүцлийн гүйцэтгэлийн хувьд PTFE нь шилэн шилэн шүүлтүүрээс давуу гэдгийг харуулж байна. Шилэн шилэн шүүлтүүр ба PTFE эсэргүүцлийн шинж чанарыг илүү сайн ойлгохын тулд цаашдын туршилтуудыг хийсэн. Шүүлтүүрийн салхины хурд өөрчлөгдөхөд хоёр шүүлтүүрийн цаасны эсэргүүцлийг шууд судал, туршилтын үр дүнг доор харуулав.
Энэ нь шилэн шилэн шүүлтүүрийн цаасны эсэргүүцэл нь ижил салхины хурдтай үед PTFE-ээс өндөр байдаг гэсэн өмнөх дүгнэлтийг улам баталгаажуулж байна [6].
4 шүүлтүүрийн шүүлтүүрийн гүйцэтгэлийн харьцуулалт
Туршилтын нөхцлийн дагуу янз бүрийн салхины хурдтай 0.3 мкм, 0.5 мкм, 1.0 мкм ширхэгийн хэмжээтэй хэсгүүдийн шүүлтүүрийн шүүлтүүрийн үр ашгийг хэмжиж, дараах диаграммыг гаргав.
Салхины янз бүрийн хурдтай 1.0 мкм хэмжээтэй хоёр ширхэг шилэн шүүлтүүрийн шүүлтүүрийн үр ашиг 100% байх нь тодорхой бөгөөд салхины хурд ихсэх тусам 0.3 мкм ба 0.5 мкм хэмжээтэй хэсгүүдийн шүүлтүүрийн үр ашиг буурдаг. Эндээс харахад шүүлтүүрийн шүүлтүүрийн үр ашиг нь том хэсгүүдэд жижиг хэсгүүдээс өндөр байдаг ба 610×610×150 мм шүүлтүүрийн шүүлтүүрийн гүйцэтгэл нь 610×610×90 мм үзүүлэлтийн шүүлтүүрээс илүү байдаг.
Үүнтэй ижил аргыг ашиглан 480 × 480 × 70 мм PTFE шүүлтүүрийн шүүлтүүрийн үр ашгийг салхины хурдаас хамаарсан хамаарлыг харуулсан графикийг олж авна.
Зураг 5 ба 6-р зургийг харьцуулбал 0.3 μм, 0.5 μм ширхэгийн шилэн шүүлтүүрийн шүүлтүүрийн нөлөө, ялангуяа 0.3 μм тоосны тодосгогч нөлөөгөөр илүү сайн байна. Гурван ширхэгийн 1 мкм хэмжээтэй хэсгүүдэд шүүлтүүрийн нөлөө 100% байв.
Шилэн шилэн шүүлтүүр ба PTFE шүүлтүүр материалын шүүлтүүрийн гүйцэтгэлийг илүү ойлгомжтой харьцуулахын тулд шүүлтүүрийн гүйцэтгэлийн туршилтыг хоёр шүүлтүүр цаасан дээр шууд хийж, дараах диаграммыг авсан болно.
Дээрх диаграммыг салхины янз бүрийн хурдаар PTFE болон шилэн шилэн шүүлтүүрийн цаасны 0.3 мкм хэмжээтэй тоосонцор дахь шүүлтүүрийн нөлөөг хэмжинэ [7-8]. PTFE шүүлтүүрийн цаасны шүүлтүүрийн үр ашиг нь шилэн шилэн шүүлтүүрээс бага байдаг нь ойлгомжтой.
Шүүлтүүрийн материалын эсэргүүцлийн шинж чанар, шүүлтүүрийн шинж чанарыг харгалзан үзэхэд PTFE шүүлтүүр материал нь бүдүүн ширхэгтэй эсвэл дэд HEPA шүүлтүүр хийхэд илүү тохиромжтой, шилэн шилэн шүүлтүүр материал нь HEPA эсвэл хэт HEPA шүүлтүүр хийхэд илүү тохиромжтой болохыг харахад хялбар байдаг.
5 Дүгнэлт
PTFE шүүлтүүрийн эсэргүүцэл ба шүүлтүүрийн шинж чанарыг шилэн шилэн шүүлтүүртэй харьцуулах замаар шүүлтүүрийн янз бүрийн хэрэглээний хэтийн төлөвийг судалж байна. Туршилтаас бид салхины хурд нь HEPA шүүлтүүрийн шүүлтүүрийн нөлөөнд нөлөөлдөг маш чухал хүчин зүйл гэсэн дүгнэлтэд хүрч болно. Салхины хурд ихсэх тусам шүүлтүүрийн үр ашиг бага байх тусам PTFE шүүлтүүрт үзүүлэх нөлөө нь илүү тодорхой болох ба ерөнхийдөө PTFE шүүлтүүр нь шилэн шүүлтүүрээс бага шүүлтүүрийн нөлөөтэй боловч эсэргүүцэл нь шилэн шилэн шүүлтүүрээс бага байдаг. Тиймээс PTFE шүүлтүүрийн материал нь бүдүүн ширхэгтэй эсвэл бага үр ашигтай шүүлтүүр хийхэд илүү тохиромжтой, шилэн шилэн шүүлтүүр материал нь үйлдвэрлэлд илүү тохиромжтой. Үр ашигтай эсвэл хэт үр ашигтай шүүлтүүр. 610×610×150мм хэмжээтэй шилэн шилэн HEPA шүүлтүүр нь 610×610×90мм шилэн HEPA шүүлтүүрээс бага, шүүлтүүрийн гүйцэтгэл нь 610×610×90 мм шилэн HEPA шүүлтүүрээс илүү сайн. Одоогийн байдлаар цэвэр PTFE шүүлтүүр материалын үнэ шилэн эслэгээс өндөр байна. Гэсэн хэдий ч, шилэн утастай харьцуулахад PTFE нь шилэн эслэгээс илүү температур, зэврэлт, гидролизийн эсэргүүцэлтэй байдаг. Тиймээс шүүлтүүр үйлдвэрлэхдээ янз бүрийн хүчин зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Техникийн үзүүлэлт, эдийн засгийн үзүүлэлтүүдийг хослуулах.
Лавлагаа:
[1]Лю Лайхонг, Ван Шихонг. Агаар шүүгчийн хөгжил ба хэрэглээ [J]•Шүүлтүүр ба салгах, 2000, 10(4): 8-10.
[2] CN Davis Air Filter [M], орчуулсан Хуан Ригуан. Бээжин: Атомын энергийн хэвлэл, 1979.
[3] GB/T6165-1985 өндөр үр ашигтай агаарын шүүлтүүр гүйцэтгэлийн туршилтын арга дамжуулалт ба эсэргүүцэл [M]. Үндэсний стандартын товчоо, 1985 он.
[4]Син Сонгнян. Илрүүлэх арга ба өндөр үр ашигтай агаарын шүүлтүүрийн практик хэрэглээ[J]•Биопротектив халдварт өвчнөөс урьдчилан сэргийлэх төхөөрөмж, 2005, 26(1): 29-31.
[5]Хохрейнер. Бөөмийн тоолуурын цаашдын хөгжүүлэлт
sizeerPCS-2000glass fiber [J]•Filter Journal of AerosolScience, 2000,31(1): 771-772.
[6]Э. Weingartner, P. Haller, H. Burtscher гэх мэт Даралт
DropAcrossFiberFilters[J]•Aerosol Science, 1996, 27(1): 639-640.
[7] Майкл ЖМ ба Клайд Орр. Шүүлтүүр-зарчим ба практик[M].
Нью Йорк: МарсельДеккерИнк, 1987•
[8] Жан Гуочуан. Аэрозолийн механик – тоос арилгах, цэвэршүүлэх онолын үндэс [М] • Бээжин: Хятадын Байгаль орчны шинжлэх ухааны хэвлэл, 1987 он.
Шуудангийн цаг: 2019 оны 1-р сарын 06-ны өдөр