आधुनिक उद्योगाच्या विकासामुळे प्रयोग, संशोधन आणि उत्पादनाच्या वातावरणावर वाढत्या मागण्या आहेत. ही आवश्यकता पूर्ण करण्याचा मुख्य मार्ग म्हणजे स्वच्छ एअर कंडिशनिंग सिस्टममध्ये एअर फिल्टरचा मोठ्या प्रमाणात वापर करणे. त्यापैकी, HEPA आणि ULPA फिल्टर हे स्वच्छ खोलीत प्रवेश करणाऱ्या धूळ कणांसाठी शेवटचे संरक्षण आहे. त्याची कार्यक्षमता थेट स्वच्छ खोलीच्या पातळीशी संबंधित आहे, ज्यामुळे प्रक्रिया आणि उत्पादनाच्या गुणवत्तेवर परिणाम होतो. म्हणून, फिल्टरवर प्रायोगिक संशोधन करणे अर्थपूर्ण आहे. ग्लास फायबर फिल्टर आणि PTFE फिल्टरची 0.3 μm, 0.5 μm, 1.0 μm PAO कणांसाठी गाळण्याची कार्यक्षमता मोजून दोन्ही फिल्टरच्या प्रतिकारशक्ती आणि गाळण्याची कार्यक्षमता वेगवेगळ्या वाऱ्याच्या वेगाने तुलना करण्यात आली. परिणाम दर्शवितात की वाऱ्याचा वेग हा HEPA एअर फिल्टरच्या गाळण्याची कार्यक्षमता प्रभावित करणारा एक अतिशय महत्त्वाचा घटक आहे. वाऱ्याचा वेग जितका जास्त असेल तितका गाळण्याची कार्यक्षमता कमी असेल आणि PTFE फिल्टरसाठी त्याचा परिणाम अधिक स्पष्ट असेल.
महत्त्वाचे शब्द:HEPA एअर फिल्टर; प्रतिरोधक कार्यक्षमता; गाळण्याची कार्यक्षमता; PTFE फिल्टर पेपर; ग्लास फायबर फिल्टर पेपर; ग्लास फायबर फिल्टर.
सीएलसी क्रमांक: X964 दस्तऐवज ओळख कोड: A
विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या सतत विकासासह, आधुनिक औद्योगिक उत्पादनांचे उत्पादन आणि आधुनिकीकरण घरातील हवा स्वच्छतेसाठी अधिकाधिक मागणी करत आहे. विशेषतः, मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स, वैद्यकीय, रासायनिक, जैविक, अन्न प्रक्रिया आणि इतर उद्योगांना लघुकरण आवश्यक आहे. अचूकता, उच्च शुद्धता, उच्च दर्जाचे आणि उच्च विश्वासार्हता घरातील वातावरण, जे HEPA एअर फिल्टरच्या कामगिरीवर उच्च आणि उच्च आवश्यकता ठेवते, म्हणून ग्राहकांची मागणी पूर्ण करण्यासाठी HEPA फिल्टर कसे तयार करावे हे उत्पादकांची तातडीची गरज बनली आहे. सोडवलेल्या समस्यांपैकी एक [1-2]. फिल्टरचे प्रतिरोधक कार्यप्रदर्शन आणि गाळण्याची कार्यक्षमता हे फिल्टरचे मूल्यांकन करण्यासाठी दोन महत्त्वाचे निर्देशक आहेत हे सर्वज्ञात आहे. हा पेपर प्रयोगांद्वारे [3] आणि त्याच फिल्टर सामग्रीच्या वेगवेगळ्या संरचनांद्वारे वेगवेगळ्या फिल्टर सामग्रीच्या HEPA एअर फिल्टरच्या गाळण्याची कार्यक्षमता आणि प्रतिकार कामगिरीचे विश्लेषण करण्याचा प्रयत्न करतो. फिल्टरचे गाळण्याची कार्यक्षमता आणि प्रतिकार गुणधर्म फिल्टर उत्पादकासाठी एक सैद्धांतिक आधार प्रदान करतात.
१ चाचणी पद्धतीचे विश्लेषण
HEPA एअर फिल्टर शोधण्यासाठी अनेक पद्धती आहेत आणि वेगवेगळ्या देशांचे मानक वेगवेगळे आहेत. १९५६ मध्ये, यूएस मिलिटरी कमिशनने USMIL-STD282, एक HEPA एअर फिल्टर चाचणी मानक आणि कार्यक्षमता चाचणीसाठी DOP पद्धत विकसित केली. १९६५ मध्ये, ब्रिटिश मानक BS3928 स्थापित केले गेले आणि कार्यक्षमता शोधण्यासाठी सोडियम फ्लेम पद्धत वापरली गेली. १९७३ मध्ये, युरोपियन व्हेंटिलेशन असोसिएशनने युरोव्हेंट ४/४ मानक विकसित केले, जे सोडियम फ्लेम डिटेक्शन पद्धतीचे अनुसरण करते. नंतर, अमेरिकन सोसायटी फॉर एन्व्हायर्नमेंटल टेस्टिंग अँड फिल्टर एफिशियन्सी सायन्सने शिफारस केलेल्या चाचणी पद्धतींसाठी समान मानकांची मालिका तयार केली, सर्व DOP कॅलिपर काउंटिंग पद्धतीचा वापर करून. १९९९ मध्ये, युरोपने BSEN1822 मानक स्थापित केले, जे फिल्टरेशन कार्यक्षमता शोधण्यासाठी सर्वात पारदर्शक कण आकार (MPPS) वापरते [४]. चीनचे डिटेक्शन मानक सोडियम फ्लेम पद्धत स्वीकारते. या प्रयोगात वापरलेली HEPA एअर फिल्टर परफॉर्मन्स डिटेक्शन सिस्टम यूएस ५२.२ मानकांवर आधारित विकसित केली आहे. शोध पद्धत कॅलिपर मोजणी पद्धत वापरते आणि एरोसोल PAO कण वापरते.
१. १ मुख्य वाद्य
या प्रयोगात दोन कण काउंटर वापरण्यात आले आहेत, जे इतर कण एकाग्रता चाचणी उपकरणांच्या तुलनेत सोपे, सोयीस्कर, जलद आणि अंतर्ज्ञानी आहेत [5]. कण काउंटरच्या वरील फायद्यांमुळे ते हळूहळू इतर पद्धतींची जागा घेते आणि कण एकाग्रतेसाठी मुख्य चाचणी पद्धत बनते. ते कणांची संख्या आणि कण आकार वितरण (म्हणजेच, मोजणी गणना) दोन्ही मोजू शकतात, जे या प्रयोगाचे मुख्य उपकरण आहे. नमुना प्रवाह दर 28.6 LPM आहे आणि त्याच्या कार्बनलेस व्हॅक्यूम पंपमध्ये कमी आवाज आणि स्थिर कामगिरीची वैशिष्ट्ये आहेत. जर पर्याय स्थापित केला असेल तर तापमान आणि आर्द्रता तसेच वाऱ्याचा वेग मोजता येतो आणि फिल्टरची चाचणी करता येते.
शोध प्रणालीमध्ये पीएओ कणांचा वापर करून धुळीचे फिल्टरिंग करण्यासाठी एरोसोलचा वापर केला जातो. आम्ही युनायटेड स्टेट्समध्ये उत्पादित केलेल्या टीडीए-५बी मॉडेलचे एरोसोल जनरेटर (एरोसोल जनरेशन) वापरतो. घटनेची श्रेणी ५०० - ६५००० सीएफएम (१ सीएफएम = २८.६ एलपीएम) आहे आणि एकाग्रता १०० μg / एल, ६५०० सीएफएम; १० μg / एल, ६५००० सीएफएम आहे.
१. २ स्वच्छ खोली
प्रयोगाची अचूकता सुधारण्यासाठी, १०,०००-स्तरीय प्रयोगशाळेची रचना आणि सजावट यूएस फेडरल स्टँडर्ड २०९C नुसार करण्यात आली. कोटिंग फ्लोअर वापरला जातो, जो टेराझो, वेअर रेझिस्टन्स, चांगले सीलिंग, लवचिकता आणि गुंतागुंतीच्या बांधकामाच्या फायद्यांनी वैशिष्ट्यीकृत आहे. मटेरियल इपॉक्सी लाह आहे आणि भिंत असेंबल्ड क्लीन रूम साईडिंगपासून बनलेली आहे. खोली २२०v, २×४०w शुद्धीकरण ६ दिव्यांनी सुसज्ज आहे आणि प्रकाशयोजना आणि फील्ड उपकरणांच्या आवश्यकतांनुसार व्यवस्था केलेली आहे. स्वच्छ खोलीत ४ टॉप एअर आउटलेट आणि ४ एअर रिटर्न पोर्ट आहेत. एअर शॉवर रूम सिंगल ऑर्डिनरी टच कंट्रोलसाठी डिझाइन केलेली आहे. एअर शॉवर वेळ ०-१०० सेकंद आहे आणि कोणत्याही अॅडजस्टेबल सर्क्युलेटिंग एअर व्हॉल्यूम नोजलचा वारा वेग २०ms पेक्षा जास्त किंवा त्यापेक्षा जास्त आहे. कारण स्वच्छ खोलीचे क्षेत्र <५०m२ आहे आणि कर्मचारी <५ लोक आहेत, स्वच्छ खोलीसाठी सुरक्षित निर्गमन प्रदान केले आहे. निवडलेला HEPA फिल्टर GB01×4 आहे, हवेचे प्रमाण 1000m3/h आहे आणि गाळण्याची कार्यक्षमता 0.5μm पेक्षा जास्त किंवा त्यापेक्षा जास्त आहे आणि 99.995% आहे.
१. ३ प्रायोगिक नमुने
ग्लास फायबर फिल्टरचे मॉडेल आहेत: ६१० (L) × ६१० (H) × १५० (W) मिमी, बॅफल प्रकार, ७५ सुरकुत्या, आकार ६१० (L) × ६१० (H) × ९० (W) मिमी, २०० प्लीट्ससह, PTFE फिल्टर आकार ४८० (L) × ४८० (H) × ७० (W) मिमी, बॅफल प्रकाराशिवाय, १०० सुरकुत्यासह.
२ मूलभूत तत्त्वे
चाचणी बेंचचे मूलभूत तत्व म्हणजे पंखा हवेत उडवला जातो. HEPA/UEPA मध्ये HEPA एअर फिल्टर देखील असल्याने, चाचणी केलेल्या HEPA/UEPA पर्यंत पोहोचण्यापूर्वी हवा स्वच्छ झाली आहे असे मानले जाऊ शकते. हे उपकरण पाइपलाइनमध्ये PAO कण उत्सर्जित करते जेणेकरून धूळयुक्त वायूची इच्छित एकाग्रता तयार होईल आणि कणांची एकाग्रता निश्चित करण्यासाठी लेसर पार्टिकल काउंटर वापरला जाईल. त्यानंतर धूळयुक्त वायू चाचणी केलेल्या HEPA/UEPA मधून वाहतो आणि HEPA/UEPA द्वारे फिल्टर केलेल्या हवेतील धूळ कणांची एकाग्रता देखील लेसर पार्टिकल काउंटर वापरून मोजली जाते आणि फिल्टरच्या आधी आणि नंतर हवेतील धूळ एकाग्रता मोजली जाते, ज्यामुळे HEPA/UEPA निश्चित होते. फिल्टर कामगिरी. शिवाय, फिल्टरच्या आधी आणि नंतर सॅम्पलिंग होल अनुक्रमे व्यवस्थित केले जातात आणि येथे टिल्ट मायक्रो प्रेशर गेज वापरून प्रत्येक वाऱ्याच्या वेगाचा प्रतिकार तपासला जातो.
३ फिल्टर प्रतिरोधक कामगिरी तुलना
HEPA चे प्रतिकार वैशिष्ट्य हे HEPA चे एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्य आहे. लोकांच्या मागणीची कार्यक्षमता पूर्ण करण्याच्या तत्त्वाखाली, प्रतिकार वैशिष्ट्ये वापराच्या खर्चाशी संबंधित आहेत, प्रतिकार कमी आहे, ऊर्जेचा वापर कमी आहे आणि खर्च वाचतो. म्हणूनच, फिल्टरची प्रतिकार कार्यक्षमता चिंतेचा विषय बनली आहे. एक महत्त्वाचा निर्देशक.
प्रायोगिक मापन डेटानुसार, काचेच्या फायबर आणि PTFE फिल्टरच्या दोन वेगवेगळ्या स्ट्रक्चरल फिल्टरच्या सरासरी वाऱ्याच्या वेग आणि फिल्टर दाबातील फरक यांच्यातील संबंध प्राप्त होतो.संबंध आकृती २ मध्ये दाखवला आहे:
प्रायोगिक डेटावरून असे दिसून येते की वाऱ्याचा वेग जसजसा वाढतो तसतसे फिल्टरचा प्रतिकार कमी ते जास्त रेषीयपणे वाढतो आणि काचेच्या फायबरच्या दोन फिल्टरच्या दोन सरळ रेषा जवळजवळ एकरूप होतात. हे पाहणे सोपे आहे की जेव्हा गाळण्याची प्रक्रिया वाऱ्याचा वेग 1 मीटर/सेकंद असतो तेव्हा काचेच्या फायबर फिल्टरचा प्रतिकार PTFE फिल्टरपेक्षा सुमारे चार पट असतो.
फिल्टरचे क्षेत्रफळ जाणून घेतल्यास, दर्शनी गती आणि फिल्टर दाब फरक यांच्यातील संबंध काढता येतो:
प्रायोगिक डेटावरून असे दिसून येते की वाऱ्याचा वेग जसजसा वाढतो तसतसे फिल्टरचा प्रतिकार कमी ते जास्त रेषीयपणे वाढतो आणि काचेच्या फायबरच्या दोन फिल्टरच्या दोन सरळ रेषा लक्षणीयरीत्या जुळतात. हे पाहणे सोपे आहे की जेव्हा गाळण्याची प्रक्रिया वाऱ्याचा वेग 1 मीटर/सेकंद असतो तेव्हा काचेच्या फायबर फिल्टरचा प्रतिकार PTFE फिल्टरच्या प्रतिकारापेक्षा सुमारे चार पट असतो.
फिल्टरचे क्षेत्रफळ जाणून घेतल्यास, दर्शनी गती आणि फिल्टर दाब फरक यांच्यातील संबंध काढता येतो:
दोन्ही प्रकारच्या फिल्टर फिल्टर्सच्या पृष्ठभागाच्या गतीतील फरक आणि दोन्ही फिल्टर पेपर्सच्या फिल्टर प्रेशरमधील फरकामुळे, समान पृष्ठभागाच्या गतीवर 610×610×90 मिमी स्पेसिफिकेशन असलेल्या फिल्टरचा प्रतिकार 610× स्पेसिफिकेशनपेक्षा जास्त असतो. 610 x 150 मिमी फिल्टरचा प्रतिकार.
तथापि, हे स्पष्ट आहे की समान पृष्ठभागाच्या वेगाने, ग्लास फायबर फिल्टरचा प्रतिकार PTFE च्या प्रतिकारापेक्षा जास्त असतो. हे दर्शविते की प्रतिरोधक कामगिरीच्या बाबतीत PTFE ग्लास फायबर फिल्टरपेक्षा श्रेष्ठ आहे. ग्लास फायबर फिल्टर आणि PTFE प्रतिकाराची वैशिष्ट्ये अधिक समजून घेण्यासाठी, पुढील प्रयोग केले गेले. फिल्टर वाऱ्याचा वेग बदलत असताना दोन्ही फिल्टर पेपरच्या प्रतिकाराचा थेट अभ्यास करा, प्रायोगिक परिणाम खाली दर्शविले आहेत:
हे मागील निष्कर्षाला आणखी पुष्टी देते की त्याच वाऱ्याच्या वेगाने [6] ग्लास फायबर फिल्टर पेपरचा प्रतिकार PTFE पेक्षा जास्त असतो.
४ फिल्टर फिल्टर कामगिरी तुलना
प्रायोगिक परिस्थितीनुसार, वेगवेगळ्या वाऱ्याच्या वेगाने ०.३ μm, ०.५ μm आणि १.० μm आकाराच्या कणांसाठी फिल्टरची गाळण्याची कार्यक्षमता मोजता येते आणि खालील तक्ता मिळतो:
अर्थात, वेगवेगळ्या वाऱ्याच्या वेगाने १.० μm कणांसाठी दोन ग्लास फायबर फिल्टरची गाळण्याची कार्यक्षमता १००% आहे आणि वाऱ्याचा वेग वाढल्याने ०.३ μm आणि ०.५ μm कणांची गाळण्याची कार्यक्षमता कमी होते. हे दिसून येते की मोठ्या कणांसाठी फिल्टरची गाळण्याची कार्यक्षमता लहान कणांपेक्षा जास्त आहे आणि ६१०×६१०×१५० मिमी फिल्टरची गाळण्याची कार्यक्षमता ६१०×६१०×९० मिमी स्पेसिफिकेशनच्या फिल्टरपेक्षा श्रेष्ठ आहे.
त्याच पद्धतीचा वापर करून, ४८०×४८०×७० मिमी PTFE फिल्टरच्या गाळण्याची कार्यक्षमता वाऱ्याच्या गतीच्या कार्यामुळे दर्शविणारा एक आलेख मिळवला जातो:
आकृती ५ आणि आकृती ६ ची तुलना केल्यास, ०.३ μm, ०.५ μm कण काच फिल्टरचा गाळण्याचा परिणाम चांगला आहे, विशेषतः ०.३ μm धूळ कॉन्ट्रास्ट परिणामासाठी. १ μm कणांवर तीन कणांचा गाळण्याचा परिणाम १००% होता.
ग्लास फायबर फिल्टर आणि पीटीएफई फिल्टर मटेरियलच्या फिल्टरेशन कामगिरीची अधिक सहजतेने तुलना करण्यासाठी, फिल्टर कामगिरी चाचण्या थेट दोन्ही फिल्टर पेपरवर केल्या गेल्या आणि खालील तक्ता प्राप्त झाला:
वरील तक्ता वेगवेगळ्या वाऱ्याच्या वेगाने [७-८] ०.३ μm कणांवर PTFE आणि ग्लास फायबर फिल्टर पेपरचा गाळण्याचा परिणाम मोजून मिळवला आहे. हे स्पष्ट आहे की PTFE फिल्टर पेपरची गाळण्याची कार्यक्षमता ग्लास फायबर फिल्टर पेपरपेक्षा कमी आहे.
फिल्टर मटेरियलच्या रेझिस्टन्स गुणधर्म आणि गाळण्याच्या गुणधर्मांचा विचार करता, हे सहज लक्षात येते की PTFE फिल्टर मटेरियल खडबडीत किंवा उप-HEPA फिल्टर बनवण्यासाठी अधिक योग्य आहे आणि ग्लास फायबर फिल्टर मटेरियल HEPA किंवा अल्ट्रा-HEPA फिल्टर बनवण्यासाठी अधिक योग्य आहे.
५ निष्कर्ष
पीटीएफई फिल्टर्सच्या प्रतिरोधक गुणधर्मांची आणि ग्लास फायबर फिल्टर्सची तुलना करून वेगवेगळ्या फिल्टर अनुप्रयोगांच्या शक्यतांचा शोध घेतला जातो. प्रयोगातून आपण असा निष्कर्ष काढू शकतो की वाऱ्याचा वेग हा HEPA एअर फिल्टरच्या गाळण्याच्या परिणामावर परिणाम करणारा एक अतिशय महत्त्वाचा घटक आहे. वाऱ्याचा वेग जितका जास्त असेल तितका गाळण्याची कार्यक्षमता कमी असेल, पीटीएफई फिल्टरवर परिणाम अधिक स्पष्ट असेल आणि एकूणच पीटीएफई फिल्टरचा फायबरग्लास फिल्टरपेक्षा कमी गाळण्याचा प्रभाव असतो, परंतु त्याचा प्रतिकार ग्लास फायबर फिल्टरपेक्षा कमी असतो. म्हणून, पीटीएफई फिल्टर मटेरियल खडबडीत किंवा उप-उच्च कार्यक्षमता फिल्टर बनवण्यासाठी अधिक योग्य आहे आणि ग्लास फायबर फिल्टर मटेरियल उत्पादनासाठी अधिक योग्य आहे. कार्यक्षम किंवा अति-कार्यक्षम फिल्टर. 610×610×150 मिमी स्पेसिफिकेशन असलेले ग्लास फायबर HEPA फिल्टर 610×610×90 मिमी ग्लास फायबर HEPA फिल्टरपेक्षा कमी आहे आणि गाळण्याची कार्यक्षमता 610×610×90 मिमी ग्लास फायबर HEPA फिल्टरपेक्षा चांगली आहे. सध्या, शुद्ध पीटीएफई फिल्टर मटेरियलची किंमत ग्लास फायबरपेक्षा जास्त आहे. तथापि, काचेच्या फायबरच्या तुलनेत, PTFE मध्ये काचेच्या फायबरपेक्षा चांगले तापमान प्रतिरोधकता, गंज प्रतिरोधकता आणि हायड्रोलिसिस आहे. म्हणून, फिल्टर तयार करताना विविध घटकांचा विचार केला पाहिजे. तांत्रिक कामगिरी आणि आर्थिक कामगिरी एकत्र करा.
संदर्भ:
[1]लिऊ लायहोंग, वांग शिहोंग. एअर फिल्टर्सचा विकास आणि वापर [J]•फिल्टरिंग आणि सेपरेशन, 2000, 10(4): 8-10.
[2] सीएन डेव्हिस एअर फिल्टर [एम], हुआंग रिगुआंग यांनी अनुवादित. बीजिंग: अणुऊर्जा प्रेस, १९७९.
[3] GB/T6165-1985 उच्च कार्यक्षमता एअर फिल्टर कामगिरी चाचणी पद्धत ट्रान्समिटन्स आणि रेझिस्टन्स [M]. नॅशनल ब्युरो ऑफ स्टँडर्ड्स, 1985.
[4]झिंग सोंग्नियन. उच्च कार्यक्षमता असलेल्या एअर फिल्टरचा शोध पद्धत आणि व्यावहारिक वापर [J]•बायोप्रोटेक्टिव्ह एपिडेमिक प्रिव्हेंशन इक्विपमेंट, २००५, २६(१): २९-३१.
[5]होक्रेनर. पार्टिकल काउंटरचा पुढील विकास
sizerPCS-2000ग्लास फायबर [J]•फिल्टर जर्नल ऑफ एरोसोल सायन्स, 2000,31(1): 771-772.
[६]इ. Weingartner, P. Haller, H. Burtscher इ. दबाव
ड्रॉपअॅक्रॉसफायबरफिल्टर्स[जे]•एरोसोल सायन्स, १९९६, २७(१): ६३९-६४०.
[7]मायकेल जेएम आणि क्लाइड ऑर. गाळण्याची प्रक्रिया-तत्त्वे आणि पद्धती[M].
न्यूयॉर्क:मार्सेलडेकरइंक, 1987•
[8] झांग गुओक्वान. एरोसोल मेकॅनिक्स - धूळ काढून टाकणे आणि शुद्धीकरणाचा सैद्धांतिक आधार [M] • बीजिंग: चायना एन्व्हायर्नमेंटल सायन्स प्रेस, १९८७.
पोस्ट वेळ: जानेवारी-०६-२०१९