1.封堵高效送風(fēng)口至僅留測試孔
潔凈室高效空氣過濾器現(xiàn)場檢漏測試一般均采用%掃描&檢漏的方法,但部分潔凈室施工方為 驗證高效空氣過濾器是否存在漏點,繞開%掃描&檢漏測試,提出了將高效送風(fēng)口全面封堵僅留一個測試小孔進行采樣的方法,認為只要測試小孔的采樣粒子數(shù)非零,即證明存在漏點,否則即無漏點。具體操作方法為將高效送風(fēng)口的擴散孔板用透明膠或其他遮擋物全部封堵,僅留一測試小孔,如圖 5 所示。
圖 5 封堵高效送風(fēng)口至僅留測試孔檢漏方法示意圖
由流體力學(xué)可知,阻力與風(fēng)量的關(guān)系如式( 3) [ 6]所示。p= SQ 2( 3)式中p為高效空氣過濾器進出風(fēng)兩側(cè)的靜壓差,Pa; S 為阻抗, kg/ m7 ; Q為風(fēng)量,m3 / s。因漏點兩端的壓差等于過濾器進出風(fēng)兩側(cè)的 壓差, 則可得非潔凈空氣比如式( 4) 所示。
式中!為非潔凈空氣比; QLeak 為通過漏點泄漏的非潔凈空氣量; QHEPA 為通過高效空氣過濾器的潔 凈空氣量; S Leak 為漏點的阻抗; S HEPA 為高效空氣過 濾器的阻抗。在封堵 高效送風(fēng)口的過程中, 由于高效空氣 過濾器及漏點的阻抗不變,由式(4)可知非潔凈空氣比不變。
封堵高效送風(fēng)口至僅留測試孔后,送風(fēng)靜壓箱區(qū)域內(nèi)的靜壓與高效空氣過濾器出風(fēng)斷面至擴 散孔板間區(qū)域的靜壓都將升高,且升高后兩者近似相等,通過測試孔送出的送風(fēng)量銳減,通過漏點漏出的非潔凈空氣量也相應(yīng)銳減,但非潔凈空氣比不變,故此種測試方法的主要問題在于漏出的非潔凈空氣將被嚴重稀釋,采樣濃度接近高效送風(fēng)氣流濃度,很容易引起漏點的漏判。
2.實驗研究
高效空氣過濾器現(xiàn)場檢漏測試按照測試儀器不同,可分為光度計法和光散射粒子計數(shù)器法; 按照測試所用氣溶膠的不同,可分為大氣塵法和 DOP 法。本文用大氣塵光散射粒子計數(shù)器法進行分析,所得結(jié)果同樣適用于其他方法。
2. 1 豎直圍擋實驗研究
某潔凈室的送風(fēng)靜壓箱斷面尺寸為530mm)530 mm,高效空氣過濾器尺寸為484mm )484 mm) 220 mm,邊框尺寸b為18mm, a為23mm,設(shè)定送風(fēng)射流擴散角 0為10(,由式( 2) 可知所需豎直圍擋最小高度約為 233 mm。實驗條件為: 室內(nèi)潔凈 度級別為30萬級,高效空氣過濾器送風(fēng)風(fēng)速約為 0. 5 m/ s, 送風(fēng)含塵濃度( 粒徑 ∗0. 5 ∀m) 為0 粒/ L,激光粒子計數(shù)器采樣流量為 2. 83 L/ min。
對該高效空氣過濾器邊框及安裝框架處進行 加裝豎直圍擋壁的檢漏實驗研 究, 實驗實 物圖如 圖 6b 所示, 加裝 的豎 直圍 擋壁 起 始高 度為 400 mm, 在不卸下圍擋壁的情況下直接用刀具依次切 削掉 100 m m 高度的圍擋, 所得實驗結(jié)果如表 1 所 示。高效空氣過濾器加裝豎直圍擋的起始高度為 400 mm, 采樣濃度達到穩(wěn)定的 0 粒/ L 約需 5 m in, 高效空氣過濾器與送風(fēng)靜壓箱安裝邊框處的間隙 容量 約為 ( 530 m m ) 530 m m - 484 mm ) 484mm) ) 220 m m= 10 261 680 m m3 = 10. 26 L, 起始狀態(tài)充滿了非潔凈空氣, 則由激光粒子計數(shù)器采樣等量空氣,約需10. 26 L + 2. 83 L/ min = 3. 6 min, 理論計算所需時間與實際實驗所需時間基本相符。
圖 6 高效空氣過濾器風(fēng)口水平擋板與 豎直圍擋實驗效果對比分析示意圖
表 1 高效空氣過濾器邊框及 安裝框架處檢漏采樣濃度
粒/ L 400 300 200 100 0
豎直圍擋高度/ mm ∗0. 5 ∀m 0 757. 0 1 450. 3 3 956. 4 4 774. 8
粒徑 ∗5. 0 ∀m 0 3. 0 5. 5 4. 5 6. 4
對表 1 進行分析可知:
1) 當(dāng)豎直圍擋高度為400 m m時,采樣濃度為0粒/ L,說明此高效空氣過濾器邊框及安裝框 架處無泄漏,過濾器安裝符合要求。
2) 隨著豎直圍擋高度的降低,采樣濃度逐漸增大,表明弱射流卷吸室內(nèi)空氣作用隨豎直圍擋高度的降低而逐漸增強。
3) 豎直圍擋最小高度約為300~ 400 m m,則由式( 2)可反推出實際弱射流擴散角度范圍為5. 9~7. 8。
2. 2水平擋板實驗研究
實驗條件與豎直圍擋實驗相同,加裝水平擋板后,高效空氣過濾器邊框及安裝框架處檢漏采 樣濃度基本均為0粒/ L,即使將水平擋板的尺寸減小至過濾器斷面尺寸的一半,如圖 6a所示,采樣濃度仍為0 粒/ L。由于實驗所用的高效空氣過濾器邊框及安裝框架處已被證實不 存在漏點,故此水平擋板所得結(jié)論與豎直圍擋實驗所得結(jié)論一致,即高效空氣過濾器邊框及 安裝框架處均不存在漏點。
為了對比分析水平擋板與豎直圍擋兩者之間的差異,筆者進行了如圖 6 所示的實驗研究, 即通過塑料管向高效空氣過濾器的一端安裝框架間隙內(nèi)送入含塵濃度較高的空氣,并通過流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)含塵空氣的流量,再對高效空氣過濾器邊框及安裝框架處進行檢漏。大量實驗結(jié)果表明:
1) 當(dāng)在高效空氣過濾器的安裝框架間隙內(nèi)某處送入同樣較小流量的非潔凈空氣時,加裝水平擋板的檢漏方式在安裝框架間隙內(nèi)各處采樣濃度均為0 粒/ L,即檢測不到漏點, 說明此時水平擋板檢漏方式引起了漏點的漏判;而加裝豎直圍擋的檢漏方式在塵源附近區(qū)域采樣濃度為非零(圖6實驗送入的非潔凈空氣具有一定的送風(fēng)速度,會在高效空氣過濾器安裝框架間隙 內(nèi)碰壁反彈擴散,故非零的采樣濃度存在于塵源附近區(qū)域且離漏點越近采樣濃度越大, 實 際漏點泄漏出的氣流同樣具有一定速度，模型實驗符合實際工況),表明加裝豎直圍擋的掃描檢漏方式比加裝水平擋板的掃描檢漏方式更安全可靠。
2) 當(dāng)在高效空氣過濾器的安裝框架間隙內(nèi)某處送入非潔凈空氣時,加裝水平擋板的檢漏方式在安裝框架間隙內(nèi)的掃描檢漏采樣濃度,隨送風(fēng)量的增大而降低,隨水平擋板尺寸( 即遮蓋高效空氣過濾器的有效送風(fēng)面積)的增大而顯著降低,隨水平擋板距離高效空氣過濾器出風(fēng)斷面距離的減小而降低;而加裝豎直圍擋的檢漏方式采樣濃度 隨送風(fēng)量的增大而基本不變,在實際的潔凈室高效空氣過濾器現(xiàn)場檢漏測試中,若存在漏點,則加裝豎直圍擋的檢漏方式采樣濃度將略有增加。這是由于送風(fēng)量增大后,送風(fēng)靜壓箱內(nèi)的靜壓增大,由式( 3)可知通過漏點泄漏出來的非潔凈空氣量增大的緣故�？梢钥闯�,由于水平擋板方式下的采樣濃度受諸多因素影響,安裝尺寸不易確定,在實際應(yīng)用中不利于有效便捷的操作。
2. 3封堵高效送風(fēng)口方法
實驗條件與豎直圍擋實驗相同,封堵高效送風(fēng)口至僅留測試孔后,高效空氣過濾器邊框及安裝框架處檢漏采樣濃度均為0粒/ L。同樣進行了類似圖 6所示的實驗研究,即通過塑料管向高效空氣過濾器的一端安裝框架間隙內(nèi)送入含塵濃度較高的空氣,并通過流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)送入含塵空氣的流量, 再對高效空氣過濾器邊框及安裝框架處進行檢漏。大量實驗結(jié)果表明: 當(dāng)在高效空氣過濾器的安裝框架間隙內(nèi)某處送入含塵濃度較高的空氣時,只有緊靠塵源才能檢測到漏點,而當(dāng)離開塵源時只有送入大量的非潔凈空氣時(即增大非潔凈空氣比)才能檢測到漏點。顯然此種潔凈室高效空氣過濾器現(xiàn)場檢漏方法是不可行的。
3.結(jié)論
3. 1 潔凈室高效空氣過濾器現(xiàn)場檢漏測試, 宜沿送風(fēng)靜壓箱外邊框加設(shè)豎直圍擋以降低弱射流卷吸室內(nèi)空氣造成的影響, 豎直圍擋壁高度 H 與高效空氣過濾器送風(fēng)射流擴散角 0、高效空氣過濾器濾芯邊緣距送風(fēng)靜壓箱相鄰邊壁的水平距離 L有關(guān),為 L cot 0,建議 H 不小于 400 mm。
3. 2對于潔凈室內(nèi)單個安裝的高效空氣過濾器,宜對過濾器四周加設(shè)豎直擋板構(gòu)成圍擋以隔絕外部氣流的干擾;對于潔凈室內(nèi)滿布安裝的高效空氣過濾器,宜對最外側(cè)過濾器的外側(cè)邊框加裝豎直擋板, 最外側(cè)過濾器的內(nèi)側(cè)邊框及內(nèi)部過濾器邊框因卷吸氣流為潔凈送風(fēng)氣流可不加豎直擋板。
3. 3 潔凈室高效空氣過濾器送風(fēng)加設(shè)豎直圍擋后,可考慮將潔凈空氣送至高效空氣過濾器安裝框架間隙內(nèi)排擠其中殘留的非潔空氣,縮短采樣時間。若不具備輸送潔凈空氣的條件, 可依靠激光粒子計數(shù)器采樣, 抽吸殘留安裝框架間隙內(nèi)的非潔凈空氣一定時間,待采樣濃度穩(wěn)定后再進行檢漏測試。
3. 4 IEST-R P-CC034. 2 給出的在送風(fēng)高效空氣過濾器下方加裝水平擋板的檢漏測試方法, 在實際應(yīng)用中仍有很多問題值得研究,且可能引起漏點的漏判,因此還不太適合實際使用。
3. 5 潔凈室高效空氣過濾器現(xiàn)場檢漏測試,應(yīng)拆去高效空氣過濾器外的孔板或裝飾層,進行掃描檢漏測試,類似封堵高效送風(fēng)口至僅留測試孔的檢漏測試方法是不可取的。
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