日本SMC空气过滤器的过滤过程及原理

日本SMC空气过滤器的过滤过程及原理

 日本SMC空气过滤器这就使检漏不免仍有困难,给系统和过滤器留下附加物质。如果可以既用粒子计数器,又用大气尘来检漏,则是工程上简捷的办法。由于现场检漏对过滤器既有效率并不感兴趣,而关心的是有无漏孔漏泄,不论何种效率过滤器,只要有漏孔,孔前后压差定,就都有相同的漏泄量。因此只需确定漏不漏,而对漏的定量并无需要,在这目的下,还必须弄清楚以下问题:

    (1)多大的上游大气尘浓度才能发现漏?    (2)下游检漏出多大的浓度才可判定为漏?

    2·理论分析

    2·1　日本SMC空气过滤器滤纸电镜照片如图1所示[2]。由玻璃纤维组成的网格杂乱无章,大小不同,但可见单层网格长向可达30μm。               所谓漏,即应是纤维网格因擦、划、扎等将网格撕开个孔口,形成孔口出流,其流量远大于通过正常网格的流量。    孔口出流流量Q0由经典的式(1)给出:              

式中,A为孔口面积,A=0·78d0;d0为孔口直径;ΔP为过滤器前后(孔前后)压差,按检漏时初阻力计,取200Pa;ρ空气密度, 1·2kg/m3;μ为流量系数,按式(2)进行计算:    μ=εφ(2)    其中,ε为孔口流速收缩系数,对于孔口周边为开阔的过滤面积按流体力学定义,应为完全收缩,ε小,取0·62;φ为流速系数。

 日本SMC空气过滤器用射流理论具体论证了大气尘粒子计数器检漏方法(简称漏孔法),普通过滤器需要不低于2200粒/L(2·83L/min采样)的上游大气尘浓度,过滤器需要不低于5800粒/L(28·3L/min采样)的上游大气尘浓度。只要扫描特征读数≥1,即可作静止检漏,若再≥3,即可判断为漏。漏孔法比ISO透过率法适用漏孔更小。   [关键词]过滤器;扫描检漏;定点检漏;漏泄标准

    1·背　景

    日本SMC空气过滤器已安装好了的过滤器进行扫描检漏即现场检漏(抽检或全检),这是过去美联邦标准209、美国空军技术条令203和美国航天宇宙局的NASA标准以及现在的ISO标准都规定了的,我国有关标准也不例外。

    日本SMC空气过滤器不同的是,过去国外标准都规定用光度计方法人工发尘(DOP)来检漏,而当下游浓度过上游浓度10-4时即为漏,对于后来的过滤器这数值显然是不适用的。而我国标准JGJ 71-90《洁净室施工及验收规范》(以下简称“规范”),根据理论研究成果[1],在国内外明确规定用粒子计数器法检漏,可以用大气尘,必要时用DOP。

    日本SMC空气过滤器是这样规定的:“在被检过滤器上风侧测定大气尘的微粒数,以≥0·5μm微粒为准,其浓度必须≥3·5×104粒/L;若检测过滤器,则以≥0·1μm微粒为准,其浓度必须≥3·5×106~3·5×107粒/L。”

    日本SMC空气过滤器当按这规定检漏时,应在距过滤器表面2~3cm处扫描。其评定标准为“由受检过滤器下风侧测到的漏泄浓度换算成的透过率,对于过滤器,应不大于过滤器出厂合格透过率的3倍,对于过滤器,应不大于出厂合格透过率的2倍。”(“规范”原文“3”和“2”印倒了,规范说明是对的)这检漏标准被后来许多标准、规范,包括所采用。

    日本SMC空气过滤器的工作是通过炭床来完成的。组成炭床的活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大的比表面积，具有很强的物理吸附能力。水通过炭床，水中有机污染物被活性炭有效地吸附。此外活性炭表面非结晶部分上有些含氧管能团，使通过炭床的水中之有机污染物被活性炭有效地吸附。

    日本SMC空气过滤器吸附器内的滤料，底部可装填0.15~0.4米高的作为支持层，可采用20-40毫米，石英砂上可装填1.0-1.5米颗粒状的活性炭作为过滤层。装填厚度般为1000－2000mm。活性炭过滤器在装料之前，底部滤料石英砂应进行溶液的稳定性试验，浸泡24小时后，符合以下要求：全固型物的增加量不过20mg/L。耗氧量的增加不过10mg/L。

    日本SMC空气过滤器在碱性介质中浸泡后，二氧化硅的增加不过10mg/L。活性炭过滤器石英砂冲洗干净后装入设备内应仔细清洗，水流应由上往下冲洗，脏水由下部排出，直出水澄清，然后装入颗粒性活性炭滤料，再进行清洗，水流由下而上冲洗，脏水由上部排出。

    活性炭的吸附原理是：在其颗粒表面形成层平衡的表面浓度。活性炭颗粒的大小对吸附能力也有影响。般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大。

    日本SMC空气过滤器所以，粉末状的活性炭面积大，吸附，但粉末状的活性炭很容易随水流入水箱中，难以控制，很少采用。颗粒状的活性炭因颗粒成形不易流动，水中有机物等杂质在活性炭过滤层中也不易阻塞，其吸附能力强，携带更换方便。