高效空气过滤器性能检测系统的研制与相关问题研究

论文摘要

随着现代科技的持续发展,对空气环境中悬浮微粒的控制,无论在粒子尺寸还是数量方面不断提出新的需要,这对空气过滤器的性能要求越来越高,而过滤器测试手段的发展是制造高质量空气过滤器的保证,作为我国现行的高效、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。为此,本课题首先从纤维介质过滤理论分析入手,在对现有过滤理论研究成果广泛调研的基础上,采用理论公式和半经验公式进行有关过滤器过滤特性的计算和定性分析;然后以欧洲标准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;对搭建的高效过滤器性能检测台气溶胶采样进行了误差分析,并对过滤效率的确定进行了不确定度评定;对在搭建全效率测试台及扫描测试台过程中遇到的一些相关问题进行了分析,并以试验验证了测试台的可靠性、准确性。通过新型高效滤器性能检测实验台的研制,获得一些有益的数据资料,自行开发的系统控制软件,功能全面、自动化程度高。该测试台的搭建既可为过滤器生产厂商提高国产高效过滤器在使用中的安全性和可靠性,又可为相关单位制定新的高效、超高效过滤器性能检测国家标准提供一些参考。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 高效过滤器的性能
• 1.3 高效过滤器的等级分类
• 1.3.1 我国高效过滤器等级分类
• 1.3.2 欧洲现行高效过滤器等级分类
• 1.3.3 美国高效过滤器等级分类
• 1.4 高效过滤器测试方法的发展与现状
• 1.4.1 高效过滤器测试方法的发展
• 1.4.2 高效过滤器的检测现状
• 1.5 课题研究目的和内容
• 第二章 纤维介质过滤理论分析及评价
• 2.1 纤维介质过滤器的效率
• 2.1.1 惯性效应
• 2.1.2 拦截效应
• 2.1.3 扩散效应
• 2.1.4 过滤机理的合并
• 2.1.5 纤维非均匀分布对单纤维效率的修正
• 2.1.6 纤维过滤器的过滤效率
• 2.2 纤维介质过滤器的阻力
• 2.3 效率和阻力的理论计算及影响因素分析
• 2.3.1 效率的理论计算及影响因素分析
• 2.3.2 阻力的理论计算及影响因素分析
• 2.4 过滤器质量影响因素灰色关联分析
• 2.4.1 过滤器质量评价指标
• 2.4.2 正交试验设计
• 2.4.3 过滤器质量影响因素的直观分析
• 2.4.4 过滤器质量影响因素的灰色关联分析
• 2.5 小结
• 第三章 高效过滤器MPPS效率测试台的研制
• 3.1 EN1822 标准简介
• 3.1.1 分级、性能试验、标识
• 3.1.2 气溶胶的发生，测量装置和粒子计数统计
• 3.1.3 滤料测试
• 3.1.4 过滤器的渗漏测试
• 3.1.5 过滤器的全效率测试
• 3.2 全效率测试台介绍
• 3.2.1 测试台本体简介
• 3.2.2 测试台信号采集与控制系统简介
• 3.3 扫描测试台介绍
• 3.3.1 测试台本体简介
• 3.3.2 扫描测试台送风系统及夹紧装置设计
• 3.3.3 扫描测试台信号采集与控制系统简介
• 第四章 过滤效率的测定及不确定度分析
• 4.1 非等动力采样误差分析
• 4.1.1 采样口朝向
• 4.1.2 等速采样
• 4.1.3 采样口倾斜与非等速采样的综合影响
• 4.1.4 非等动力采样误差的实例计算
• 4.2 采样管中微粒沉积的误差
• 4.2.1 扩散损失
• 4.2.2 沉降沉积损失
• 4.2.3 碰撞损失
• 4.2.4 凝并损失
• 4.3 粒子计数器的计数误差
• 4.3.1 重叠误差
• 4.3.2 空时误差
• 4.4 采样综合误差
• 4.5 最易穿透粒径效率的确定
• 4.6 过滤效率不确定度评定
• 4.6.1 不确定度分析原理
• 4.6.2 过滤效率不确定度分析模型
• 4.6.3 实例计算
• 4.7 小结
• 第五章 全效率及扫描测试相关问题分析
• 5.1 测试气溶胶浓度及尘源发尘量的确定
• 5.1.1 气溶胶浓度的确定
• 5.1.2 尘源发尘量的确定
• 5.1.3 实例计算
• 5.2 稀释器理论分析及稀释比的确定
• 5.2.1 稀释器理论分析
• 5.2.2 稀释比的监测
• 5.2.3 稀释器的改进
• 5.3 扫描捡漏测试台研制过程中的几个问题
• 5.3.1 扫描头运动及采样方式探讨
• 5.3.2 采样滞后对扫描测试结果的影响
• 5.4 测试台可靠性评定
• 5.4.1 全效率测试台浓度场均匀性测试
• 5.4.2 全效率测试台浓度场一致性测试
• 5.5 非等动力采样的影响测试
• 5.6 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 附录1 粉尘扩散系数的计算
• 致谢