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一般通風(fēng)用空氣過濾器性能測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種一般通風(fēng)用空氣過濾器性能測試系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)的新風(fēng)單元、氣溶膠發(fā)生混合單元、過濾器測試單元、空氣流量測量單元、排風(fēng)單元，還包括也與氣溶膠發(fā)生混合單元相連的回風(fēng)單元。本實(shí)用新型的測試系統(tǒng)不但能對一般通風(fēng)用空氣過濾器的組合性能進(jìn)行測量，還能測量空氣過濾器過濾PM2.5和PM10的性能。
【專利說明】一般通風(fēng)用空氣過濾器性能測試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于空氣過濾器性能測試【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種一般通風(fēng)用空氣過濾器性能測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般通風(fēng)用空氣過濾器包括粗效過濾器、中效過濾器、高中效過濾器和亞高效過濾器四類。它們在空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中能夠保護(hù)通風(fēng)設(shè)備和零部件、延長設(shè)備如高效過濾器的使用壽命、增強(qiáng)換熱器長期的換熱性能、減少或延緩空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行后的二次污染。盡管它們有一定的重要性，人們對于它們的重視程度不高。相比較而言，人們對高效過濾器和超高效過濾器非常重視，因?yàn)樗鼈冏鳛闈崈羰抑械乃惋L(fēng)末端，對潔凈室內(nèi)的潔凈度起著至關(guān)重要的作用。為此不僅對高效過濾器和超高效過濾器的濾料進(jìn)行性能測試，而且對高效過濾器和超高效過濾器整體性能，尤其是最易穿透效率進(jìn)行試驗(yàn)臺(tái)測試。此外，還加強(qiáng)工廠出廠檢漏和現(xiàn)場檢漏工作。需要指出的是，如果沒有合適的一般通風(fēng)用空氣過濾器，那么高效過濾器和超高效過濾器的實(shí)際性能將受到極大的影響。
[0003]目前，我國對一般通風(fēng)用過濾器的性能重視程度不夠，主要是因?yàn)槿狈ο鄳?yīng)的測試標(biāo)準(zhǔn)和測試系統(tǒng)、以及科學(xué)的評價(jià)和測試方法。2008年頒布的國標(biāo)GB/T14295《空氣過濾器》對一般通風(fēng)用空氣過濾器的性能檢測進(jìn)行了規(guī)定，其中采用了人工塵計(jì)重效率法和人工塵計(jì)數(shù)效率法。此外，中國實(shí)用新型專利“全系列空氣過濾器性能檢測裝置”(申請?zhí)?03257991.8，
【公開日】:2004.4.18)將“一般通風(fēng)用空氣過濾器的檢測”和“高效空氣過濾器的檢測”相結(jié)合，通過在風(fēng)道中采用特殊固定支架，能夠在同一臺(tái)測試系統(tǒng)中檢測不同尺寸規(guī)格的過濾器。但是國標(biāo)GB/T14295和上述專利中都沒有考慮如何評價(jià)和測量一般通風(fēng)用空氣過濾器過濾PM2.5和PMlO的性能特點(diǎn)。同時(shí)國標(biāo)GB/T14295和上述專利只考慮對單個(gè)過濾器進(jìn)行測量，對于一般通風(fēng)用空氣過濾器的組合性能沒有評價(jià)和測量方法。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種一般通風(fēng)用空氣過濾器性能測試系統(tǒng)，不但能對一般通風(fēng)用空氣過濾器的組合性能進(jìn)行測量，還能測量空氣過濾器過濾PM2.5和PMlO的性能特點(diǎn)。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為:一種一般通風(fēng)用空氣過濾器性能測試系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)的新風(fēng)單元、氣溶膠發(fā)生混合單元、過濾器測試單元、空氣流量測量單元、排風(fēng)單元，還包括也與氣溶膠發(fā)生混合單元相連的回風(fēng)單元，所述新風(fēng)單元包括由風(fēng)管依次串聯(lián)的新風(fēng)粗效過濾器、新風(fēng)中效過濾器、新風(fēng)高效過濾器、表面換熱器、加濕器和新風(fēng)閥；
[0006]所述回風(fēng)單元包括由風(fēng)管依次串聯(lián)的回風(fēng)閥和回風(fēng)高效過濾器；
[0007]所述溶膠發(fā)生混合單元包括氣溶膠混合艙和置于氣溶膠混合艙內(nèi)的混合風(fēng)機(jī)；
[0008]所述過濾器測試單元包括由風(fēng)管依次串聯(lián)的被測粗效過濾器、被測中效過濾器、被測高效過濾器；
[0009]所述氣溶膠混合艙的第一入口與新風(fēng)閥的出口相連，其第二入口與回風(fēng)高效過濾器的出口相連，氣溶膠混合艙的出口與被測粗效過濾器的入口相連；
[0010]所述空氣流量測量單元包括置于風(fēng)管內(nèi)的文丘里流量計(jì)；
[0011]所述排風(fēng)單元包括排風(fēng)機(jī)。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、外界環(huán)境空氣處理管路上的粗效過濾器、中效過濾器和高效過濾器都是可拆卸的，這樣可以獲得一般通風(fēng)用空氣過濾器過濾實(shí)際大氣塵的性能特點(diǎn)。
[0014]2、室外空氣經(jīng)過熱濕處理后，可以聯(lián)合風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，獲得不同溫濕度和氣壓的氣流，這樣可以測量一般通風(fēng)用空氣過濾器在不同環(huán)境參數(shù)條件下的過濾性能。
[0015]3、通過設(shè)置室內(nèi)空氣通道，可以測量一般通風(fēng)用空氣過濾器對室內(nèi)顆粒物的凈化效果。
[0016]4、本系統(tǒng)可以測量一般通風(fēng)用空氣過濾的組合效果。
[0017]5、通過采用測量粒徑檔的激光粒子計(jì)數(shù)器、帶PM2.5和PMlO切割頭的計(jì)重濃度空氣質(zhì)量儀和稱重計(jì)，不僅可以獲得一般通風(fēng)用空氣過濾器的分級效率，而且可以獲得其計(jì)重效率和PM2.5、PMlO過濾效率。
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型一般通風(fēng)用空氣過濾器性能測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:1新風(fēng)單元，2氣溶膠發(fā)生混合單元，3過濾器測試單元，4空氣流量測量單元，5排風(fēng)單元，6回風(fēng)單元，7控制單元，
[0021]11新風(fēng)粗效過濾器，12新風(fēng)中效過濾器，13新風(fēng)高效過濾器，14表面換熱器，15加濕器，16新風(fēng)閥，
[0022]21氣溶膠混合艙，22氣溶膠發(fā)生器，23喂塵器，24混合風(fēng)機(jī)，
[0023]31被測粗效過濾器，32被測中效過濾器，33被測高效過濾器，
[0024]41文丘里流量計(jì)，51排風(fēng)機(jī)，61回風(fēng)閥，62回風(fēng)高效過濾器，
[0025]311第一氣溶膠采樣頭，321第二氣溶膠采樣頭，331第三氣溶膠采樣頭，341第四氣溶膠采樣頭，
[0026]312第一微壓計(jì)，322第二微壓計(jì)，332第三微壓計(jì)，342第四微壓計(jì)，
[0027]313、323、333 稀釋器，314、324、334、344 粒子計(jì)數(shù)器。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1所示，本實(shí)用新型一般通風(fēng)用空氣過濾器性能測試系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)的新風(fēng)單元1、氣溶膠發(fā)生混合單元2、過濾器測試單元3、空氣流量測量單元4、排風(fēng)單元5，還包括也與氣溶膠發(fā)生混合單元2相連的回風(fēng)單元6，
[0029]所述新風(fēng)單元I包括由風(fēng)管依次串聯(lián)的新風(fēng)粗效過濾器11、新風(fēng)中效過濾器12、新風(fēng)高效過濾器13、表面換熱器14、加濕器15和新風(fēng)閥16 ；
[0030]所述回風(fēng)單元6包括由風(fēng)管依次串聯(lián)的回風(fēng)閥61和回風(fēng)高效過濾器62 ；[0031]所述溶膠發(fā)生混合單元2包括氣溶膠混合艙21和置于氣溶膠混合艙21內(nèi)的混合風(fēng)機(jī)24 ；
[0032]所述過濾器測試單元3包括由風(fēng)管依次串聯(lián)的被測粗效過濾器31、被測中效過濾器32、被測高效過濾器33 ；
[0033]所述氣溶膠混合艙21的第一入口與新風(fēng)閥16的出口相連，其第二入口與回風(fēng)高效過濾器62的出口相連，氣溶膠混合艙21的出口與被測粗效過濾器31的入口相連；
[0034]所述空氣流量測量單元4包括置于風(fēng)管內(nèi)的文丘里流量計(jì)41 ；
[0035]所述排風(fēng)單元5包括排風(fēng)機(jī)51。
[0036]所述溶膠發(fā)生混合單元2還包括出料口與氣溶膠混合艙21相通的氣溶膠發(fā)生器22和喂塵器23。
[0037]所述過濾器測試單元3的被測粗效過濾器31前設(shè)有第一氣溶膠采樣頭311、被測粗效過濾器31前后設(shè)有第一微壓計(jì)312的測壓管，所述被測中效過濾器32前設(shè)有第二氣溶膠采樣頭321、被測中效過濾器32前后設(shè)有第二微壓計(jì)322的測壓管，所述被測高效過濾器33前設(shè)有第三氣溶膠采樣頭331、被測高效過濾器33前后設(shè)有第三微壓計(jì)332的測壓管，被測高效過濾器33后設(shè)有第四氣溶膠采樣頭341。
[0038]所述氣溶膠采樣頭(311、321、331、341)的另一端接稀釋器(313、323、333)的進(jìn)口，稀釋器(313、323、333)的出口接粒子計(jì)數(shù)器(314、324、334、344)的入口，粒子計(jì)數(shù)器(314、324、334、344)的出口接計(jì)算單元(7)。即每一個(gè)氣溶膠采樣頭一端設(shè)在風(fēng)管內(nèi)被測效過濾器前，一個(gè)氣溶膠采樣頭與一個(gè)稀釋器、一個(gè)粒子計(jì)數(shù)器串聯(lián)，最后連至控制單元7。
[0039]作為另一種選擇，所述氣溶膠采樣頭(311、321、331、341)的另一端接帶PM2.5和PMlO切割頭的計(jì)重濃度空氣質(zhì)量儀。
[0040]所述空氣流量測量單元4的文丘里流量計(jì)41前后設(shè)有第四微壓計(jì)342的測壓管。
[0041]如圖1所示，當(dāng)利用外界環(huán)境空氣和人工塵進(jìn)行過濾器性能測試時(shí)，新風(fēng)閥16打開，回風(fēng)閥61關(guān)閉。外界環(huán)境空氣經(jīng)過新風(fēng)粗效過濾器11、新風(fēng)中效過濾器12、新風(fēng)高效過濾器13，濾除大氣塵埃，再經(jīng)表面換熱器14、加濕器15進(jìn)行熱濕處理，將空氣的溫濕度調(diào)整到合適的范圍內(nèi)，進(jìn)入氣溶膠混合艙21，在混合風(fēng)機(jī)24的攪動(dòng)作用下與氣溶膠發(fā)生器22和喂塵器23產(chǎn)生的氣溶膠充分混合；攜帶氣溶膠的氣流依次經(jīng)過被測粗效過濾器31、被測中效過濾器32、被測高效過濾器33，以測定被測粗效過濾器31、被測中效過濾器32、被測高效過濾器33的過濾性能；氣流再通過文丘里流量計(jì)41，以測出流經(jīng)風(fēng)管的空氣流量；最后經(jīng)排風(fēng)單元5由排風(fēng)機(jī)51排出。
[0042]所述過濾器測試單元3的被測粗效過濾器31前設(shè)有第一氣溶膠采樣頭311、被測粗效過濾器31前后設(shè)有第一微壓計(jì)312的測壓管，所述被測中效過濾器32前設(shè)有第二氣溶膠采樣頭321、被測中效過濾器32前后設(shè)有第二微壓計(jì)322的測壓管，所述被測高效過濾器33前設(shè)有第三氣溶膠采樣頭331、被測高效過濾器33前后設(shè)有第三微壓計(jì)332的測壓管，被測高效過濾器33后設(shè)有第四氣溶膠采樣頭341。
[0043]被測粗效過濾器31前的氣流經(jīng)第一氣溶膠采樣頭311取樣，先經(jīng)第一稀釋器313，再進(jìn)入第一粒子計(jì)數(shù)器314。
[0044]被測中效過濾器32前的氣流經(jīng)第二氣溶膠采樣頭321取樣，先經(jīng)第二稀釋器323，再進(jìn)入第二粒子計(jì)數(shù)器324。[0045]被測高效過濾器33前的氣流經(jīng)第三氣溶膠采樣頭331取樣，先經(jīng)第三稀釋器333，再進(jìn)入第三粒子計(jì)數(shù)器334。
[0046]被測高效過濾器33后的氣流經(jīng)第四氣溶膠采樣頭341取樣，直接進(jìn)入第四粒子計(jì)數(shù)器344。
[0047]通過對被測過濾器進(jìn)行取樣，可以分別測量被測粗效過濾器31、被測中效過濾器32和高效過濾器33的初始效率、積塵過程中的效率和終效率。
[0048]具體對哪一個(gè)被測過濾器進(jìn)行取樣，則由控制單元7確定。該控制單元可以是普通計(jì)算機(jī)，也可以是專用的控制設(shè)備。
[0049]第一微壓計(jì)312、第二微壓計(jì)322、第三微壓計(jì)332用來分別測量被測粗效過濾器31、被測中效過濾器32和高效過濾器33的初始阻力、積塵過程中的阻力和終阻力。
[0050]如測試一般通風(fēng)用空氣過濾器的PM2.5、PMlO過濾效率時(shí)，采樣氣流直接通過氣溶膠采樣頭(311、321、331、341)直接進(jìn)入帶PM2.5和PMlO切割頭的計(jì)重濃度空氣質(zhì)量儀。
[0051]如圖1所示，當(dāng)利用室內(nèi)空氣和人工塵進(jìn)行過濾器測試時(shí)，新風(fēng)閥16關(guān)閉，回風(fēng)閥61打開。室內(nèi)空氣經(jīng)回風(fēng)單元6引入測試系統(tǒng)，經(jīng)過回風(fēng)高效過濾器62，把室內(nèi)空氣中的顆粒物過濾掉，進(jìn)入氣溶膠混合艙21，在混合風(fēng)機(jī)24的攪動(dòng)作用下與氣溶膠發(fā)生器22和喂塵器23產(chǎn)生的氣溶膠充分混合。后續(xù)過程與利用外界環(huán)境空氣和人工塵進(jìn)行過濾器性能測試時(shí)的步驟相同，不再贅述。
[0052]當(dāng)測量一般通風(fēng)用空氣過濾器過濾實(shí)際大氣塵的性能特點(diǎn)時(shí)，新風(fēng)閥16打開，回風(fēng)I風(fēng)閥61關(guān)閉。從新風(fēng)單元I中取出新風(fēng)粗效過濾器11、新風(fēng)中效過濾器12、新風(fēng)高效過濾器13，包含大氣塵的室外空氣直接引入測試系統(tǒng)，不經(jīng)新風(fēng)過濾。
[0053]測試一般通風(fēng)用空氣過濾器的計(jì)重效率時(shí)，人工塵通過喂塵器23噴口噴出，與空氣進(jìn)行混合。其中喂塵器產(chǎn)生的人工塵重量為已知(ml)。
[0054]當(dāng)需要對被測粗效過濾器31進(jìn)行測量時(shí)，測試系統(tǒng)只安裝被測粗效過濾器31和被測高效過濾器34，而被測中效過濾器33不安裝在測試系統(tǒng)中。測試前用稱重儀先測量被測高效過濾器34的重量(m2)。當(dāng)喂塵器喂塵結(jié)束，用稱重儀測量被測高效過濾器34(m3)。用刷子將沉降到被測粗效過濾器31與被測高效過濾器34之間風(fēng)管上的人工塵(m4)以及喂塵器23噴口與測粗效過濾器31之間風(fēng)管上的人工塵(m5)進(jìn)行清掃收集并進(jìn)行稱重。可以獲得被測粗效過濾器31的人工塵計(jì)重效率，為[(ml-m5) - (m3-m2) -m4] / (ml-m5)。
[0055]當(dāng)需要對被測中效過濾器32進(jìn)行測量時(shí)，測試系統(tǒng)只安裝被測中效過濾器32和被測高效過濾器34，而被測粗效過濾器31不安裝在測試系統(tǒng)中。測試前用稱重儀先測量被測高效過濾器34的重量U6)。當(dāng)喂塵器23喂塵結(jié)束，用稱重儀測量被測高效過濾器34的重量(m7)。將刷子將沉降到被測中效過濾器32與被測高效過濾器34之間風(fēng)管上的人工塵U8)以及喂塵器23噴口與被測中效過濾器32之間風(fēng)管上的人工塵(m9)進(jìn)行清掃收集并進(jìn)行稱重。可以獲得被測粗效過濾器32的人工塵計(jì)重效率，為[(ml-m9)-(m7-m6)-m8]/(ml_m9)。
[0056]當(dāng)需要對被測粗效過濾器31和被測中效過濾器32的組合計(jì)重效率進(jìn)行測量時(shí)，被測粗效過濾器31、被測中效過濾器32和測高效過濾器34都安裝在測試系統(tǒng)中。測試前用稱重儀先測量測高效過濾器34的重量(mlO)。當(dāng)喂塵器23喂塵結(jié)束，用稱重儀測量測高效過濾器34的重量(mil)。將刷子將沉降到被測中效過濾器32與測高效過濾器34之間風(fēng)管上的人工塵(ml2)、喂塵器噴口與被測粗效過濾器31之間風(fēng)管上的人工塵(ml3)進(jìn)行清掃收集并進(jìn)行稱重。可以獲得被測粗效過濾器31和被測中效過濾器32的人工塵組合計(jì)重效率，為[(ml-ml3)-(mll-ml0)-ml2]/ (ml-ml3)。其中被測粗效過濾器31與被測中效過濾器32之間風(fēng)管很短，人工塵沉降可以忽略不計(jì)。
[0057]通過可移動(dòng)加緊支撐架，可以迅速將被測過濾器進(jìn)行加緊。對于非規(guī)則尺寸的被測過濾器，可以在緊鄰被測中效過濾器32的上下游用變徑段。此時(shí)測量過濾器的阻力時(shí)，需要在不裝過濾器的情況下測量變徑段的阻力，將變徑段加緊被測中效過濾器32后的整體阻力減去上述阻力。
【權(quán)利要求】
1.一種一般通風(fēng)用空氣過濾器性能測試系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)的新風(fēng)單元(I)、氣溶膠發(fā)生混合單元(2)、過濾器測試單元(3)、空氣流量測量單元(4)、排風(fēng)單元(5)，還包括也與氣溶膠發(fā)生混合單元(2 )相連的回風(fēng)單元(6 )，其特征在于: 所述新風(fēng)單元(I)包括由風(fēng)管依次串聯(lián)的新風(fēng)粗效過濾器(11)、新風(fēng)中效過濾器(12)、新風(fēng)高效過濾器(13)、表面換熱器(14)、加濕器(15)和新風(fēng)閥(16)； 所述回風(fēng)單元(6)包括由風(fēng)管依次串聯(lián)的回風(fēng)閥(61)和回風(fēng)高效過濾器(62)； 所述溶膠發(fā)生混合單元(2)包括氣溶膠混合艙(21)和置于氣溶膠混合艙(21)內(nèi)的混合風(fēng)機(jī)(24)； 所述過濾器測試單元(3)包括由風(fēng)管依次串聯(lián)的被測粗效過濾器(31)、被測中效過濾器(32)、被測高效過濾器(33); 所述氣溶膠混合艙(21)的第一入口與新風(fēng)閥(16)的出口相連，其第二入口與回風(fēng)高效過濾器(62 )的出口相連，氣溶膠混合艙(21)的出口與被測粗效過濾器(31)的入口相連； 所述空氣流量測量單元(4 )包括置于風(fēng)管內(nèi)的文丘里流量計(jì)(41); 所述排風(fēng)單元(5 )包括排風(fēng)機(jī)(51)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一般通風(fēng)用空氣過濾器性能測試系統(tǒng)，其特征在于:所述溶膠發(fā)生混合單元(2)還包括出料口與氣溶膠混合艙(21)相通的氣溶膠發(fā)生器(22)和喂塵器(23)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一般通風(fēng)用空氣過濾器性能測試系統(tǒng)，其特征在于:所述過濾器測試單元(3)的被測粗效過濾器(31)前設(shè)有第一氣溶膠采樣頭(311)、被測粗效過濾器(31)前后設(shè)有第一微壓計(jì)(312)的測壓管，所述被測中效過濾器(32)前設(shè)有第二氣溶膠采樣頭(321)、被測中效過濾器(32)前后設(shè)有第二微壓計(jì)(322)的測壓管，所述被測高效過濾器(33)前設(shè)有第三氣溶膠采樣頭(331)、被測高效過濾器(33)前后設(shè)有第三微壓計(jì)(332 )的測壓管，被測高效過濾器(33 )后設(shè)有第四氣溶膠采樣頭(341)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一般通風(fēng)用空氣過濾器性能測試系統(tǒng)，其特征在于:所述氣溶膠采樣頭(311、321、331、341)的另一端接稀釋器(313、323、333)的進(jìn)口，稀釋器(313、323,333)的出口接粒子計(jì)數(shù)器(314、324、334、344)的入口，粒子計(jì)數(shù)器(314、324、334、344)的出口接控制單元(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一般通風(fēng)用空氣過濾器性能測試系統(tǒng)，其特征在于:所述氣溶膠采樣頭(311、321、331、341)的另一端接帶PM2.5和PMlO切割頭的計(jì)重濃度空氣質(zhì)量儀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一般通風(fēng)用空氣過濾器性能測試系統(tǒng)，其特征在于:所述空氣流量測量單元(4)的文丘里流量計(jì)(41)前后設(shè)有第四微壓計(jì)(342)的測壓管。
【文檔編號(hào)】G01M99/00GK203606155SQ201320704777
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】周斌, 程建杰, 陸青松, 范佳琪, 貢達(dá), 梁辰博, 李光毅 申請人:南京工業(yè)大學(xué)