高效空气过滤器性能试验标准 效率和阻力编制说明

PAGEPAGE1编制说明一、概况本《标准》的修订根据中华人民共和国国家标准化管理委员会国标委计划『2005』65号文件的要求，将《高效滤料性能试验方法》与《高效空气过滤器性能试验方法》两个独立的标准进行合并，由中国建筑科学研究院空调所和清华大学核能技术研究院作为主编单位。主编单位在接受任务后，立即在前一阶段修订《高效空气过滤器性能试验方法效率和阻力》标准编制组的基础上着手扩大编制组，进行修订的准备工作。向全国近发出了标准修订邀请函，另一方面，从各种渠道查找近年来世界各国及国际组织有关高效过滤器性能试验方法的标准和规范。经重新组建，修订编制组由原来的五个单位增加到十二个单位。其中有中国建筑科学研究院空气调节研究所、清华大学核能技术研究院、中国人民解放军防化研究院第一研究所、北京核工程研究设计院、江苏苏净集团苏州华泰空气过滤器有限公司、河南核净洁净技术有限责任公司、美国TSI亚太公司北京代表处、重庆长江特种造纸厂、上海松华空调净化设备有限公司。。在《标准》修订过程中，编制组共收集到七份国外相关标准和规范，并组织人力将其中较有参考价值的三份翻译成中文。2005年7月26日在北京召开了《高效空气过滤器性能试验方法效率和阻力》修订启动会暨第一次工作会议。会上，建设部领导宣布了编织组名单。各单位代表就《标准》修订的方向和内容提出了自己的意见，并就自己所了解的国际国内有关的情况进行了交流。与会单位的代表们感到，我国一直使用的钠焰法是一种稳定、可靠的检测方法，作为我国检测高效空气过滤器效率的标准方法是我国高效过滤器产品质量的有力保障。且经过十几年的使用，对钠焰法和油雾法的试验设备和试验过程都有较深刻的了解，能提出比较成熟的修改意见。但它只能用于检测高效空气过滤器的效率，无法测出超高效空气过滤器的效率，而我国电子工业的高速发展，已使我国需要不断增加超高效过滤器的生产，这就需要一种能检测超高效过滤器效率的试验方法。目前国际上很多国家采用了计数法来检测高效及超高效过滤器的全效率，显然，我国要与国际接轨必须研究计数法，掌握计数法。会上代表一致同意，本次修订的原则是：按照国标委文件的精神，将《高效滤料性能试验方法》与《高效空气过滤器性能试验方法》两个独立的标准进行合并，修订并保留原来两标准中的钠焰法和油雾法，用于检测高效滤料和高效过滤器，增加计数法作为超高效滤料和超高效过滤器的标准检测方法，也可用于检测高效滤料和空气过滤器。但由于计数法的实验仪器和设备比较昂贵，测试技术本身我国国内技术人员还未掌握，照搬国外标准，使用国内还不能生产的进口设备和技术会使国内很多企业难以实施。因此，我国计数法的确定必须依靠规范组各参编单位协同努力，通过大量的研究和试验，掌握计数法的实质，找到一条科学的、可靠的、适合我国国情的技术路线，并同时对关键设备进行研究和攻关，争取大多数国产化，做到计数法实施以后，我国相当一部分过滤器生产企业能用得起、用得上，在保证高效过滤器生产质量和检验不受影响的情况下，促进超高效过滤器的生产和提高。另外，通过各种对比试验，争取找出钠焰法与计数法检测高效过滤器效率结果的差异，以便于使用和比较。本次会议讨论了修订大纲，对修订和新增内容进行了分工。2006年8月4日和2007年11月7日目前，修订编制组可以负责任的宣布，通过全体人员两年的艰苦努力，作了大量的试验研究，我们已成功地达到了编制组预定的目标：1、对钠焰法的一些关键参数进行了重新验证，并且证明原来所确定的参数准确无误，具有很好的重复性；对钠焰法进行了适当的改进。3、对油雾法的设备和相应的系统、操作进行了改进。4、参考欧洲标准、美国IEST标准、日本标准，总结借鉴国外先进国家的经验，结合我国经济实力和设备的具体水平，寻找到一条适合我国国情且与国外标准相比更简单可行的计数法技术路线，并通过大量的试验和验证，证明了这条路线的正确，从而确定了我国的计数法以及所使用的试验装置和仪器。在此基础上建立了标准试验台。5、大致确定了钠焰法和计数法检测结果的差异。6、由于我们的大量工作，掌握了大量可靠数据，使我们在参加ISOTC142委员会WG4学组的会议上有充分的理由要求把钠焰法纳入ISO标准中，且已基本得到认可。二、条文说明本次修订将标准分为两部分，第一部分是“高效滤料性能试验方法效率和阻力”，第二部分是“高效空气过滤器性能试验方法效率和阻力”。由于距《标准》发表已有二十三年之久，国家对标准、规范的编写提出了新的要求，这就是GB/T1.1-2000、GB/T1.2-2002。因此按照新规范要求，对原《标准》从编排格式上进行较大的修改。根据这一原则，我们在标准的每一部分中分别增加了“前言”；增加了“范围”、“引用文件”、“术语和定义”的内容。另外，各部分分别列出了相关的附录。本次修订，将标准的名称《高效空气过滤器性能试验方法透过率与阻力》改为《高效空气过滤器性能试验方法效率与阻力》。进行这一改变，是由于在实际应用过程中，使用“效率”更为直观，只有试验过程中才用到透过率。参考其它各国标准，多数国家是以“效率”不是以“透过率”作为检测过滤器性能的重要参数。根据GB/T1.1附录D的要求，《标准》的原英文名称改为《Testmethodoftheperformanceofhighefficiencyparticulateairfilter——efficiencyandresistance》第一部分高效滤料性能试验方法效率和阻力本部分有七章和四个附录，介绍了检测高效率料的三种试验方法和检测超高效滤料的使用不同尘源的两种计数法。前言确定了本次修订将GB6166-85和GB6165-85和并，本部分代替GB6166-85。给出本次修订涉及到的内容，最后指明本标准的提出单位、起草单位、主要起草人。1范围本章是新增的条款，按GB/T1.1的要求给出了本部分的内容和适用范围。2引用文件本章是新增条款，指明新《标准》中所引用的所有其它相关标准的名称、编号。3术语、符号与缩略语本章是新增条款，给出本部分中需定义的术语解释、文本中出现的符号的含义和缩略语的含义。4试验方法的选择及试验要求本章对试验滤料的试验样品数量、额定滤速提出要求，特别对滤料的夹具提出要求，特别指出此夹具不适合油雾法。这是由于油雾法目前使用的夹具直径是本章要求的二倍，其发尘装置运行压力、流量等参数均为此条件下试验得出，如果改变夹具，则需要重新做大量试验。但目前又无法使用单位很少，主要是军工企业使用，大家认为本次修订不必过多改动，下次修订时很可能将这种方法作为军标另行编制，到那时再确定是否需要改变夹具。5高效过滤材料试验方法本章分别介绍了三种用于检测高效滤料的试验方法。本次修订在描写每一种方法时力求把实验过程写得紧凑完整，而把比较复杂不易描述的试验装置的详细叙述放在附录里，是条文部分不因涉及方法多而造成篇幅过长，或由于对测试设备的描述影响人们对试验方法本身的认识。5.1钠焰法本节与GB6166—85相比主要区别在于5.2油雾法本节与GB6166—85相比主要区别在于：1．对试验装置进行了修改:a)用光电测油雾仪代替原来使用的目测油雾仪,将45-90型浊度仪改为光电雾室和透过率测定仪;b)删除了原用于目测仪器的水冷却系统;c)送入光电雾室的取样气流可以用流量计测量流量。（包括取样流量和清洁空气流量）。2.修改了取样流量和清洁空气流量，增加了从光电雾室观查窗观察烟尘状态的方法调整控制流量3.重新编写了检测操作步骤。对采用新光源的光电测油雾仪给出了新的△值控制范围4.将过滤材料透过率检测改为效率检测，透过率的计算改为效率计算，修改了计算公式将附录B中浊度计改为油雾仪，规定油雾仪为光电测油雾仪，并对光电测油雾仪作了简要介绍。5.3计数法（准MPPS法）这一节所描述的试验方法是新增加的。这种试验方法的试验装置和测试仪器与测超高效过滤器的单分散气溶胶计数法相同。两种方法差别在于他们对所发生的气溶胶粒经分布的几何标准偏差不同，准MPPS法要求粒径的几何标准偏差不大于1.5即可,发生气溶胶计数中值直径为为0.20±0.05）μm；而单分散气溶胶要求所发生气溶胶的几何偏差仅为小于1.15，并且要求发生气溶胶粒径范围应包括（0.1～0.3）μm，且至少在此范围内有近似几何分布的四个粒径区（例如：0.1～0.15、0.15～0.2、0.2～0.25、0.25～0.3）。6超高效过滤材料试验方法这节的内容也是新增加的。超高效过滤材料的效率试验由于使用不同的尘源又分为两种.使用单分散相气溶胶做尘源的叫单分散相气溶胶计数法,使用多分散相气溶胶做尘源的叫多分散相气溶胶计数法。两种方法所用的实验风道系统是一样的，除了尘源不同以外，主要差别是用于测试的仪器不同。单分散气溶胶的测量装置是凝结核计数器(CNC)；多分散气溶胶的测量仪器是激光粒子计数器（OPC）。这两种方法也可以用来检测高效过滤器的效率。第二部分高效空气过滤器性能试验方法效率和阻力本部分有七章和十一个附录，介绍了检测高效空气过滤器的钠焰法、油雾法和既可以检测超高效空气过滤器又可以检测高效空气过滤器的计数法。1范围本章是新增的条款，按GB/T1.1的要求给出了本部分的内容和适用范围。2引用文件本章是新增条款，指明新《标准》中所引用的所有其它相关标准的名称、编号。3术语、符号与缩略语。本章是新增条款，给出本部分中需定义的术语解释及其英文拼写。4试验方法的选择由于有三种不同的方法可以选择，而三种方法的实验结果又不相同，因此，在这章里必须规定一种我国用于比较过滤器效率高低的标准方法。5试验方法5.1钠焰法对钠焰法的修改主要如下：1．原理在这一节里给出了通过试验得到的氯化钠气溶胶颗粒的计数中值直径约0.09µm±0.02µm。2．试验装置的可测范围原标准中，只给出了试验装置的最大试验风量3000m3/h。我们在本次修订中改为：“具体风量可根据用户的要求确定”。这样做更能适合不同用户的要求。当然，这种情况下，系统的其它部分也应作相应调整。同时给出一般情况下钠焰法可测到的最高效率。3．试验装置的原理流程原标准中将对试验装置的详细描述全放在正文中，考虑到本次修改增加了计数法，篇幅加长，为使正文结构紧凑、易操作，修改时把对试验装置的详细描述放到了附录里。4．对图1做了两处修改：a)在系统中标准孔板前增加测量绝对压力的微压计这是GB/T2624流量测量的截流装置中所要求的,用于校正空气密度,是与国外试验标准的要求一致的。b)将系统中的指针式光电测量仪改为数字式光电测量仪。5．风道系统中结合实际情况，改变了气流相对湿度的监测位置,对应修改了风道气流参数的有关内容。6．本版明确地给出了配制氯化钠溶液的溶质（干燥的化学纯氯化钠）和溶剂（二次蒸馏水），同时删除了“重量摩尔浓度”的提法。7．在运行准备这一节中，；1）增加了有关湿度计及湿敏探头预热的内容。由于湿敏探头从干燥器皿中取出后，需要与所测环境有个湿度平衡的过程，才能准确地测量所测环境的相对湿度。2）风道系统放置被测过滤器的夹具从外连接改为箱体式内连接。旧版中的被测过滤器夹具属于外连接式（从流程图中可以看出），这种连接方式只能保证对过滤器的滤芯以及边框与滤芯之间的密封性进行准确的检测，而无法保证对过滤器的边框接缝处的密封性进行准确的检测。而箱体式内连接能保证对过滤器整体的密封性进行准确的检测，使检测合格的过滤器产品能真正安全有效地应用于洁净工程之中。8．为保证系统风量测量的准确性，强调了排风口与障碍物之间应有必要的距离。9．在系统组成中增加了油水分离器，这是系统中必须有的设备,用以保证压缩空气的纯度，保证发雾量的精确度。10．将压缩空气共给系统中的“流量计”改为“喷雾流量计”，以区别于后面提到的空气检测系统中的其它流量计，特别强调了流量计上游的手动阀门只起开、关作用，不应用其调节流量。将喷雾器工作压力及压力表的单位按GB3100的要求改为MPa。11．喷雾器增加了喷头的孔径要求，因为孔径是在制作试验装置时，除了孔数以外，确定压缩空气的喷出量及氯化纳的发生量的关键参数，有了孔数、孔径、压缩空气压力，压缩空气量就是唯一确定的了。本条中还将溶液原始浓度的单位由g/dm3改为g/m3；表1中压缩空气消耗量的单位由m3/s改为m3/min，氯化钠发生量的单位由kg/s改为g/h，以符合GB3100的要求。12．材料将“自喷雾箱至缓冲箱一般采用聚氯乙烯塑料”一句后面增加“或其它耐腐蚀材料”，这是因为近年来，工程中不锈钢等其它耐腐蚀材料已广泛应用，聚氯乙烯不一定是最好的选择。13．加热器在这条中将“进风相对湿度降至30%以下”，“改为”将缓冲箱前相对湿度降至30%以下。这是因为这里测相对湿度的目的是为在检测过程中通过控制混合干燥段后的相对湿度，能保证氯化钠粒子的粒径符合检测要求。14．湿度计去掉其中“测点位于被测过滤器后”，改为测点在缓冲箱前。15．流量计修改了气溶胶取样流量计的有关内容。1）将旧版中漏缺的对本底流量的测量补入。2）旧版中规定采用转子流量计应为直通式的，但又提到“流量调节不宜采用针形阀”，二者自相矛盾，因此决定将“流量调节不宜采用针形阀”一句删除。16．燃烧器旧版中所用的镀银耐热玻璃管有易破损、不易加工和备件等缺陷。因此，本版对此项进行了修改，即只对燃烧器垂直管内壁提出性能规定，而不对其材料做具体规定，以使用户有更宽泛的选材和加工余地。17．光电测量仪由于光电测量仪由指针式改为数字式，其测量精度提高了一个量级，所以在对光电测量仪主要性能的要求中，增加了体现数字式光电测量仪特点的“测量精度高、可靠性强”等要求，同时删除了“应设本底补偿电路”的要求。数字式光电测量仪的改进工作主要有以下几方面：1）自动采集、记录并在显示屏上显示测量的本底、原始及过滤后光电流值，代替了指针式电流表显示和人工记录。2）自动计算并在显示屏上显示过滤器的过滤效率。3）通过光电测量仪面板上的按键可选择对本底、原始及过滤后光电流值的测量；对高压值的测量；对过滤效率的计算和显示。5.2油雾法本次修订从方法上讲基本上保留了原标准的内容。下面仅对有改变的地方进行说明。1．可测范围：考虑不同用户对最大可测风量的要求不同，不再规定风量上限,而由用户确定。2．试验装置流程：通过简单明了的叙述给出试验装置原理流程图。试验装置的详细结构放在附录中。使标准正文更简洁易懂。3．发雾剂汽轮机油的标号发生了改变，经调查和试验确定，其油号应从20#或30#改为32#或46#。其质量应符合所给出的国标的要求。4．由于检测设备有了改进，原理流程图也作了相应修改：原标准使用的油雾仪（或浊度计）为目测仪器，已更新换代，现采用光电法进测量的油雾仪。光电测油雾仪性能优于目测油雾仪，使测试更为准确、灵敏、快捷、稳定，消除了目测带来的人员测试主观误差。因此本标准将检测设备规定为光电测油雾仪。5．目前实际使用的微压差计不仅有倾斜式微压差计，还有性能更优的数显式微压差计等。因此本次修订只写微压计，不规定具体型号，只对其精度作出规定。6．阻力模拟器将原阻力模拟圈改为阻力模拟器。因为阻力模拟可采用各种方式，不局限于使用阻力模拟圈，实际上各试验台也采用过滤器或阀门等各种模拟阻力的方法，故统称为阻力模拟器更为合适。7.取样系统考虑过滤器后取样口的位置在标准孔板后会对气溶胶采样浓度造成一定影响，故去掉原标准中可在标准孔板后5倍风道直径处采样的规定。8.流量控制光电测油雾仪所需流量与原仪器有所不同，根据调试和实际使用确定，将清洁空气流量修订为5L/min7L/min，将采样流量修订为3L/min5L/min。同时增加了从光电雾室观察窗观察烟柱状态调整控制流量的方法，更便于仪器的操作和使用。9.效率检测效率检测使用光电测油雾仪，由于仪器改变了光源，去掉了水冷系统，与原标准目测油雾仪有诸多不同，因此，效率测量的方法步骤均按光电测油雾仪重新编写。10.由于仪器所用光源和测试条件不同，因此所测得的相应于合格分散度的偏光故障△值亦发生了变化。修订后的△值控制范围是采用简易对照法确定的，即使用目测仪器（KOl—90型）和光电测仪器（采用12V、50W卤钨灯）对同一油雾的分散度进行确定，通过对照确定新的△值控制范围。测试时，使用喷雾式发烟炉在标准发雾