空气过滤器效率的检测方法.doc

空气过滤器效率测试方法

什么是空气过滤器效率呢？过滤器捕集粉尘量与未过滤空气中粉尘量之比为“过滤效率”。 不一样作业环境所要求洁净等级不一样, 所以要采取不一样效率过滤器和相当新风量才能满足不一样洁净度等级要求。
在决定过滤效率原因中, 粉尘“量”含义多个多样, 由此计算和测量出来过滤器效率数值也就不一样。实用中, 有粉尘总重量、 粉尘颗粒数量; 有时是针对某一经典粒径粉尘量, 有时是全部粉尘量; 还有用特定方法间接地反应浓度通光量（比色法）、 荧光量（荧光法）; 有某种状态瞬时量, 也有发尘全过程改变效率值加权平均量。所以,对同一只过滤器采取不一样方法进行测试, 测得效率值就会不一样,离开测试方法, 过滤效率就无从谈起。
所以对不一样空气过滤器应分别采取不一样方法进行检测,选择过滤器时不能只考虑空气过滤器效率还应该了解其试验方法和试验尘。
中国在世界上最早采取大气尘分组计数法试验过滤器效率, 并于1990年颁布了GB12218-1990《通常通风用过滤器性能试验方法》。
对于高效空气过滤器, 各国试验尘和试验方法差异较大,如中国颁布GB/T6165-1985《高效空气过滤器性能试验方法、 透过率和阻力》将油雾法和钠焰法作为法定性能试验方法; 英国采取钠焰法（BS3928-1969; ）美国提出DOP（邻苯二甲酸二辛酯）法。各国在提出试验方法标准基础上提出了空气过滤器标准, 如英国以DOP为试验尘BS5295标准, 欧洲空气处理设备制造商协会制订EVROVENT4/9, 中国外多种空气过滤器标准和效率比较见下表:
中国家标准准
欧洲标准EUROVENT4/9
计重效率(%)
比色法效率(%)
美国DOP法（0.3μ）效率(%)
欧洲标准
EN779-1993
德国家标准准
DIN24185
粗效过滤器
EU1
<65

G1
A
粗效过滤器
EU2
65～80

G2
B1
粗效过滤器
EU3
80～90

G3
B2
中效过滤器
EU4
≤90

G4
B2
中效过滤器
EU5

40～60

F5
C1
高中效过滤器
EU6

60～80
20～25
F6
C1/C2
高中效过滤器
EU7

80～90
55～60
F7
C2
高中效过滤器
EU8

90～95
65～70
F8
C3
高中效过滤器
EU9

≥95
75～80
F9

亚高效过滤器
EU10

>85
H10
Q
亚高效过滤器
EU11

>98
H11
R
高效过滤器A
EU12

>99.9
H12
R/S
高效过滤器A
EU13

>99.97
H13
S
高效过滤器B
EU14

>99.997
U14
S/T
高效过滤器C
EU15

>99.9997
U15
T
高效过滤器D
EU16

>99.99997
U16
C
高效过滤器D
EU17

>99.999997
U17
V

中国外常见空气过滤器检测试验方法有:
(1) 计重法
用于粗效、 中效空气过滤器效率检测。
测试原理:过滤器安装在标准试验风洞内,上风端连续发尘,每隔一段时间,测量穿过过滤器粉尘质量,由此得到过滤器在该阶段粉尘质量计算过滤效率, 测试粉尘粒径范围≥5μm。采取该法相关标准有中国GB12218-1990《通常通风空气过滤器性能试验方法》、 美国ANSI/ASHRAE52.1-1992、 欧洲EN779-1993。
(2) 比色法
用于中效过滤器效率检测。
测试原理:在过滤器前后采样,含尘空气经过滤纸,将污染滤纸放在光源下照射,再用光电管比色计(光电密度计)测出过滤器前后滤纸透光度;在粉尘成份、 大小和分布相同条件下,利用光密度与积尘量成正比关系,计算出过滤器效率, 这种方法关键针对粒径≥1μm颗粒粉尘。
(3) 粒子计数器法
用于洁净室、 高效过滤器检测试验,在洁净空调工程中广泛应用。
测试原理:将含尘气流以很小流速经过强光照明区,被测空气中尘粒依次经过时,每个尘粒将产生一次光散射,形成一个光脉冲信号,依据光脉冲信号幅度大小与粒子表面大小成正比关系,由光电倍增管测得粒子数及亮度,确定其过滤效率。
对于粗效过滤器,可依据≥5μm粒径档过滤效率判定其优劣,对于通常中效空气过滤器可用≥2μm粒径档过滤效率判定其好坏,对于高中效空气过滤器可采取≥1μm粒径档过滤效率判定其性能优劣,至于亚高效、 高效过滤器能够采取≥0.5μm粒径档过滤效率判定其性能好坏。
(4) DOP(邻苯二甲二辛酯)法
用于高效过滤器效率检测。
测试原理:将试验粉尘为0.3μm单分散相DOP液滴加热成蒸气,在特定条件下冷凝成微小液滴,去掉过大和过小液滴后留下0.3μm左右颗粒,雾状DOP进入风道,然后测量过滤器前后气样浊度,由此判定过滤器对0.3μm粉尘过滤效率。
DOP法已经有50多年历史,这种方法曾经是国际测量高效过滤器最常见方法。早期,大家认为过滤器对0.3μm粉尘最难过滤,所以要求使用0.3μm粉尘测量高效过滤器。
测量高效过滤器DOP法也称热DOP法。与此对应冷DOP法是指Laskin喷管(用压缩空气在液体中鼓气泡,飞溅产生雾态人工尘)产生多分散相DOP粉尘。在对过滤器进行扫描测试时,大家常常使用冷DOP法。DOP法源于美国,国际通行,其相关标准为:美国军用标准MIL-STD-282。
(5) 油雾法
测试原理: 尘源为油雾, “量”为含油雾空气浊度, 仪器为浊度计。以气样浊度差来判定过滤器对油雾颗粒过滤效率。
德国要求用石腊油, 油雾粒径为0.3—0.5μm 。中国家标准准要求油雾平均直径为0.28～0.34μm,对油种类未做具体要求。
即使中国家标准准要求能够用油雾法, 但中国厂家更愿意使用同一标准规格另一个钠焰法, 只有部分生产厂家在测量过滤材料时仍使用油雾法。
其相关标准有中国GB/T6165-1985《高效空气过滤器性能试验方法、 透过率和阻力》和德国DIN24184-1990。
(6) 钠焰法 
测试原理: 试验尘源为单分散相氯化钠盐雾, “量”为含盐雾时氢气火焰亮度, 关键仪器为火焰光度计。盐水在压缩空气搅动下飞溅, 经干燥形成微小盐雾并进入风道。在过滤器前后分别采样, 含盐雾气样使氢气火焰颜色变蓝、 亮度增加。以火焰亮度来判定空气盐雾浓度, 并以此确定过滤器对盐雾过滤效率。国家标准要求盐雾颗粒平均直径为0.4μm,但对中国现有实测结果为0.5μm。欧洲对实际试验盐雾颗粒中径测量结果为0.65μm。其相关标准有英国BS3928-1969、 欧洲Eurovent4/4、 中国GB/T6165-1985《高效空气过滤器性能试验方法、 透过率和阻力》。
（7）荧光法 Uranine  只有法国使用。
尘源为0.17μm单分散相苏打盐雾。气样中盐雾被特定液体吸收, “量”为含盐样品在特定条件下荧光亮度。以过滤器前后采样荧光亮度差异来确定过滤器效率。
荧光法比较麻烦, 测量时, 要先在过滤器前后采样, 然后到另一处去测量荧光。实际上, 法国人最常见也是DOP法, 并正在向MPPS法过渡, 只有当包含到核级过滤器时 她们才使用荧光法。相关标准: 法国AFNOR X44-11。
（8）计数扫描法
欧洲通用, 美国类似, 其她国家紧跟。现在国际上高效过滤器主流试验方法。
关键测量仪为大流量激光粒子计数器（CNC）。用计数器对过滤器整个出风面进行扫描检验, 计数器给出每一点粉尘个数和粒径。这种方法不仅能测量过滤器平均效率, 还能够比较各点局部效率。
欧洲人经验表明, 对于高效过滤器, 最轻易穿透粉尘粒径在0.1～0.25μm之间某一点,先确定测试条件最易穿透粉尘粒径,然后连续扫描测量过滤器对该粒径粉尘过滤效果,欧洲人将这种方法称为MPPS法。美国家标准准干脆就要求只测量0.1～0.2μm区间。
试验中使用尘源为Laskin喷管产生多分散相液滴,或确定粒径固体粉尘。有时,过滤器厂商要根据用户特殊要求,使用大气粉尘或其它特定粉尘.若测试中使用是凝结核计数器,就必需采取粒径已知单分散相试验粉尘。
用计数器扫描一台过滤器需要较长时间,为了节省时间,国外将4组大流量采样头和激光测量装置合为一体,这使检测速度大大提升,但一台扫描台检测速度仍赶不上一条普经过滤器生产线生产速度,所以主流过滤器厂常常需要配置数台扫描装置。
计数扫描法是测试高效过滤器最严格方法,用这各方法替换其它多种传统方法是大趋势。
相关标准:欧洲EN1882.1～1882.5-1998～,美国IES-RP-CC007.1-1992。
所以,只有依据以上这些不一样测试方法, 才能正确而客观地评价过滤器效率指标,脱离了具体测试方法, 也就不能科学地谈论过滤器过滤效率。