| 标准编号 | GB/T 6165-2021 (GB/T6165-2021) | | 中文名称 | | | 英文名称 | Test method of the performance of high efficiency particulate air filter - Efficiency and resistance | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | Q76 | | 字数估计 | 52,532 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 6165-2021
(High efficiency air filter performance test method efficiency and resistance)
ICS 91.140.30
Q76
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 6165-2008
高效空气过滤器性能试验方法
效率和阻力
2021-04-30发布
2021-11-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义、缩略语 1
4 试验方法的选择 4
5 高效及超高效空气过滤器性能装置及试验方法 4
6 高效及超高效滤料性能试验方法 17
附录A(规范性附录) 钠焰法过滤器性能检测试验装置的构造与维护 28
附录B(资料性附录) 钠焰法过滤器和滤料试验装置部件构造示意图 33
附录C(规范性附录) 油雾法过滤器试验装置的构造与维护 36
附录D(规范性附录) 油雾法滤料试验装置的校对、标定与维护 39
附录E(规范性附录) 油雾法过滤器试验装置中的汽化-冷凝式油雾发生炉 41
附录F(规范性附录) 油雾仪 44
附录G(规范性附录) 钠焰法滤料试验装置的构造与维护 45
附录H (规范性附录) 滤料试验装置中的油雾发生器 47
高效空气过滤器性能试验方法
效率和阻力
1 范围
本标准规定了高效、超高效滤料及过滤器效率和阻力检测的术语、定义、符号与缩略语,试验方法的
选择,高效及超高效空气过滤器性能试验方法,高效及超高效滤料性能试验方法等。
本标准适用于过滤气溶胶所使用的高效、超高效滤料及过滤器效率和阻力的检测。亚高效滤料及
过滤器的效率和阻力检测可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1236 工业通风机用标准化风道性能试验
GB/T 2624.2 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量 第2部分:孔板
GB/T 2624.3 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量 第3部分:喷嘴和文丘
里喷嘴
GB 11120 涡轮机油
GB/T 12564 光电倍增管总规范
GB/T 13554 高效空气过滤器
GB/T 14295 空气过滤器
GB 50243 通风与空调工程施工质量验收规范
JJF1190 尘埃粒子计数器校准规范
JJG172 倾斜式微压计
JJG875 数字压力计检定规程
3 术语和定义、缩略语
3.1 术语和定义
GB/T 13554界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
透过率 penetration
对过滤元件进行试验时,过滤元件过滤后的气溶胶浓度与过滤前的气溶胶浓度之比。
3.1.2
效率 efficiency
对过滤元件进行试验时,过滤元件过滤掉的气溶胶量与过滤前的气溶胶量之比。
3.1.3
额定风量 ratedairflowrate
标识过滤器工作能力的技术参数,表示保证过滤器效率的单位时间最大空气体积流量。
注:由过滤器生产厂家提供。
3.1.4
阻力 resistance
在一定试验风速或风量条件下,过滤元件前后的静压差。对过滤器而言,为额定风量下过滤器前后
的静压差。
3.1.5
滤料 filtermedium
未经折叠、用于过滤气溶胶的平面过滤材料。
3.1.6
用于空气过滤且使用本标准规定的计数法进行试验,额定风量下未经消静电处理时的过滤效率及
经消静电处理后的过滤效率均不低于99.95%的空气过滤器。
3.1.7
用于空气过滤且使用本标准规定的计数法进行试验,额定风量下未经消静电处理时的过滤效率及
经消静电处理后的过滤效率均不低于99.999%的空气过滤器。
3.1.8
高效滤料 HEPAfiltermedium
用于制作高效空气过滤器的滤料。
3.1.9
超高效滤料 ULPAfiltermedium
用于制作超高效空气过滤器的滤料。
3.1.10
气溶胶发生器 aerosolgenerator
用于产生试验用标准气溶胶的装置。
3.1.11
单位体积气体(空气)中,所测量粒径范围内的粒子数量。
3.1.12
粒径 particlesize
用某种测定方法(光学或空气动力学等效测试)测出的粒子名义直径。
3.1.13
过滤元件对某一粒径粒子的过滤效率。
3.1.14
按本标准所规定的计数法进行试验时,受试过滤元件计径效率曲线最低点对应的粒径。
3.1.15
在给定运行条件下,受试过滤元件对最易透过粒径粒子的过滤效率,一般称 MPPS效率。
3.1.16
气溶胶粒径累积分布占总量50%时对应的粒径值,常用计数中值直径和质量中值直径表示。
3.1.17
采样流量 samplingflowrate
检测仪器在测定过滤元件上游或下游粒子浓度时,其测量元件取样的空气体积流量。
3.1.18
采样时间 samplingduration
在取样体积流量下,受试高效空气过滤元件上游或下游空气采样的有效时间。
3.1.19
重合误差 coincideerror
在给定时间内,由于粒子计数器的散射腔中含有多个颗粒而产生的误差。
注:重合误差会导致测量结果中计数浓度偏低、平均粒径偏高。
3.1.20
单分散气溶胶 monodisperseaerosol
用分布方程描述时,粒径尺寸几何标准差小于1.15即(σg< 1.15)的气溶胶。
3.1.21
准单分散气溶胶 quasi-monodisperseaerosol
用分布方程描述时,粒径尺寸几何标准差大于或等于1.15且小于或等于1.50即(1.15≤σg≤1.50)
的气溶胶。
3.1.22
多分散气溶胶 polydisperseaerosol
用分布方程描述时,粒径尺寸几何标准差大于1.50即(σg >1.50)的气溶胶。
3.1.23
钠焰法 sodiumflamemethod
发生多分散NaCl气溶胶,用钠焰光度计检测过滤元件上、下游的质量浓度,计算过滤元件的质量
效率。对于滤料及过滤器试验,发生试验气溶胶颗粒的计数峰值直径为(0.09±0.02)μm,计数几何标
准偏差不大于1.90。
3.1.24
油雾法 oilmistmethod
发生多分散液体气溶胶,颗粒的质量平均直径为0.28μm~0.34μm,用油雾仪检测过滤元件上、下
游的质量浓度,计算过滤元件的质量效率。
3.1.25
发生准单分散气溶胶(如固体颗粒NaCl或液体颗粒DEHS等),颗粒的计数中值直径在0.10μm~
0.30μm之间,几何标准偏差不大于1.50,使用凝结核粒子计数器(CPC)或光学粒子计数器(OPC)检测
滤料上、下游的计数浓度,计算滤料的计数效率。
3.1.26
发生单分散气溶胶,使用凝结核粒子计数器(CPC)检测过滤元件上、下游的计数浓度,计算过滤元
件的计数效率。单分散气溶胶的发生可以有多种方法,如微分电迁移分析仪(DMA)、扩散电池组、蒸发
冷凝法、聚苯乙烯乳胶球(PSL)等。
3.1.27
发生多分散气溶胶(如固体颗粒NaCl或液体颗粒DEHS等),使用光学粒子计数器(OPC)检测过
滤元件上、下游的计数浓度,计算过滤元件的计数效率。
3.1.28
相关系数 correlationratio
在试验系统未安装受试过滤器及保持稳定气溶胶浓度的情况下,上、下游采样系统粒子浓度之比。
注:当试验系统采用1台光学粒子计数器(OPC)依次对受试过滤器的上、下游气溶胶浓度进行检测时,相关系数表
示由于上、下游采样管路粒子损失、稀释器稀释比(如果上游采样采用稀释器)以及上、下游采样时间的差异所
导致的上、下游采样系统差异;当试验系统分别采样2台光学粒子计数器(OPC)对受试过滤器的上、下游气溶
胶浓度进行检测时,相关系数表示由于上、下游采样计数器采样流量以及计数效率不同所引起的差异。
3.2 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
4 试验方法的选择
4.1 本标准给出计数法、钠焰法、油雾法3种试验方法,基准方法为计数法。
4.2 对于高效空气过滤器及滤料,可根据需求使用3种方法中的任意一种进行效率检测,但应同时注
明试验方法及试验结果。在高效滤料的生产检测中,宜在与基准方法明确比对关系的条件下,使用钠焰
法和准单分散气溶胶计数法等快速试验方法。
4.3 对于超高效空气过滤器及滤料,应使用计数法进行效率检测。在超高效滤料的生产检测中,宜在
与基准方法明确比对关系的条件下,使用准单分散气溶胶计数法等快速试验方法。
4.4 对于 MPPS不大于0.1μm的过滤器及滤料,基准方法为单分散气溶胶计数法。在该类过滤器出
厂检测中,可在与基准方法明确比对关系的条件下,使用计数法对0.1μm~0.2μm区间粒子进行试验,
并根据与基准方法的比对关系对试验结果进行修正。
5 高效及超高效空气过滤器性能装置及试验方法
5.1 对于试验装置的要求
5.1.1 风机
5.1.1.1 风量
风量应按受试过滤器最大风量的1.3倍计算。
5.1.1.2 风压
风压应至少包括下列各项之和:
a) 风道阻力(按计算阻力的1.2倍取值);
b) 进风过滤器阻力(按其初始阻力的2倍取值);
c) 受试过滤器最大阻力;
d) 风量测量装置阻力;
e) 对于钠焰法试验装置,应考虑过滤器后取样所需的正压值(不宜小于600Pa)。
5.1.1.3 风量稳定性
测试过程中试验装置风量应稳定在设定值的±2%范围内。
5.1.2 风道
5.1.2.1 材料
钠焰法试验装置自喷雾箱至缓冲箱宜采用聚氯乙烯塑料或其他耐腐蚀材料;钠焰法试验装置的其
余部分及其他试验装置宜采用不锈钢风道。风道壁厚宜不小于1mm。必要时,风道应进行接地及防
腐处理。
5.1.2.2 风量测量装置前、后管段尺寸
当采用标准孔板时,其前、后管段尺寸应按GB/T 2624.2的相关要求进行设计;当采用标准喷嘴
时,其前、后管段尺寸应按GB/T 2624.3的相关要求进行设计。
5.1.2.3 受试过滤器连接管的角度
受试过滤器连接管扩散段的夹角应不大于14°,收敛段的夹角应不大于30°,且应满足GB/T 1236
的相关要求。
5.1.2.4 风道密封性
试验装置中风管的制作、安装及检验应满足GB 50243对中压系统的相关要求,风管接缝处应采用
焊接。风道密封性应在2kPa的压力下进行打压检漏,漏风量应不大于1.64m3/(h·m2)。
5.1.3 进风过滤
5.1.3.1 预过滤器
预过滤器应采用满足GB/T 14295中效过滤器相关要求。
5.1.3.2 高效空气过滤器
高效空气过滤器应满足GB/T 13554的相关要求,当过滤器上游设有加热器时,过滤器耐温应不低
于60℃。
5.1.4 上游采样截面风速均匀性
调整试验装置运行风量至最大测试风量,在试验风道上游采样点所处截面根据风道截面积按图1
所示平均分布设置9个测点,分别测试风速,各测点实测风速与各测点平均值之间的偏差应不大
于10%。
图1 上游采样截面风速和气溶胶浓度均匀性测点布置示意图
5.1.5 上游采样截面气溶胶浓度均匀性
调整试验装置运行风量至最大测试风量,启动气溶胶发生器并保持稳定工作,在试验风道上游采样
点所处截面根据风道截面积按图1所示平均分布设置9个测点,分别测试气溶胶浓度,各测点实测气溶
胶浓度与各测点平均值之间的偏差应不大于10%。
5.1.6 上游气溶胶浓度稳定性
调整试验装置运行风量至最大测试风量,启动气溶胶发生器并保持稳定工作,在试验风道上游采样
点处进行采样,30min内所测气溶胶质量浓度或给定粒径范围计数浓度波动应不大于10%。
5.1.7 通用测试仪器要求
风量测试装置可采用标准孔板或喷嘴,按GB/T 2624.2及GB/T 2624.3的相关要求进行设计、安
装、使用和标定,并应符合以下要求:
a) 用于过滤器阻力和流量测量装置压差测量的压力测试装置,精度应不低于2Pa,并应根据所选
择压力测试装置的不同,按JJG172或JJG875的相关要求定期进行检定及校准。
b) 计数器应按JJF1190的相关要求进行定期进行检定及校准。钠焰光度计中的光电测量仪应
按GB/T 12564的相关要求定期进行稳定性测试及校准。油雾仪应按5.4.3.1.1.4要求进行
标定。
5.1.8 上、下游采样相关系数
在气溶胶发生器稳定工作、测试段未安装过滤器且上游采样段未安装稀释器时,各粒径挡相关系数
应为1.00±0.03。在上游采样段安装稀释器后,应定期对各粒径挡相关系数进行测试确认。
5.1.9 阻力标件
5.1.9.1 采用已知阻力的孔板(或其他阻力标件)按5.2.4.2.4进行定期测试。
5.1.9.2 阻力标件在不使用时应妥善储存与保管,防止破损。
5.1.9.3 阻力标件的测试应满足以下要求:
a) 应在试验装置风量范围内选择至少4个风量状态点进行测试。
b) 每次测试时,每一风量状态点下的阻力测试结果与标定值的偏差应不大于3%。若阻力标件
测试阻力值与标定值的偏差大于3%,则应对管道密封性、流量测试装置压力计等进行必要的
检查、维护和标定。
c) 可使用阻力标件与参比试验装置进行对比验证测试。
5.1.10 参考过滤器
5.1.10.1 试验装置应准备效率已知的参考过滤器,按5.2、5.3或5.4规定的方法定期进行效率测试。
5.1.10.2 应至少准备2台参考过滤器,其中1台为主参考过滤器,另1台为备用。参考过滤器所选用
滤料不应使用难以长期保持稳定过滤效率的材料。参考过滤器在不使用时应妥善储存与保管,防止
破损。
5.1.10.3 参考过滤器的使用应满足以下要求:
a) 参考过滤器每次效率测试值与标定值尾数(效率值第一个非9数值)的偏差应不超过±5。
b) 每次测试时应首先选择主参考过滤器,若主参考过滤器效率测试值与标定值的偏差超出a)的
要求,则应对备用参考过滤器进行测试。若备用参考过滤器效率测试值符合本标准要求时,应
更换主参考过滤器。
c) 若主参考过滤器及备用参考过滤器效率测试值与标定值的偏差均超过a)的要求,应对试验装
置采样系统、气溶胶测试装置等进行必要的检查、标定和维修。
5.1.11 试验装置标定
试验装置标定周期及要求见表1。
表1 试验装置标定周期及要求
5.2 计数法
5.2.1 试验原理
用气溶胶发生器发生满足试验要求的气溶胶,使用OPC对受试过滤器上、下游0.1μm~0.3μm粒
径范围内的粒子进行检测,并计算计径效率。测量上游气溶胶浓度时,若上游气溶胶浓度超过OPC上
限浓度,采样空气应经过稀释,以降低OPC计数的重合误差。采样空气的稀释可通过稀释器实现,也可
通过上、下游OPC取样流量的差异实现。
5.2.2 试验方法
可选择单分散气溶胶计数法或多分散气溶胶计数法进行效率测试。两种方法的风道系统一致,仅
气溶胶发生器及所对应的检测装置有所区别。当采用单分散气溶胶计数法进行试验时,如过滤器所采
用滤料已经过单分散气溶胶计数法试验,并已获得其 MPPS,则过滤器试验中所选择的单分散气溶胶计
数中值直径应在其 MPPS的±10%以内。否则,过滤器制造商应与用户协商确定试验气溶胶的计数中
值直径范围。
5.2.3 试验装置
5.2.3.1 计数法过滤器性能检测试验装置主要由气溶胶发生器、风道系统、气溶胶取样与检测装置组
成,试验装置示意图见图2。试验装置允许有所不同,但应满足5.1的要求,且对同一过滤器的试验结果
应与标准试验装置一致。
5.2.3.2 测量装置应使用OPC,OPC粒径测试范围内应至少包括0.1μm、0.2μm、0.3μm三挡。
5.2.4 过滤器检测
5.2.4.1 运行参数
5.2.4.1.1 试验空气
风道系统中应设置电加热器,以保证系统内的温度在(23±5)℃范围内、相对湿度不大于75%。
5.2.4.1.2 测试气溶胶
测试气溶胶宜采用喷雾方式发生的DEHS、PAO等油性液态气溶胶,当采用固态气溶胶进行测试
时,应进行必要的静电中和处理,并利用参考过滤器验证其与油性液态气溶胶测试结果的一致性。
5.2.4.1.3 喷雾空气压力
进入喷雾器的洁净压缩空气的压力应满足气溶胶发生器的要求。
5.2.4.1.4 喷雾空气量
在规定的压力下,进入每个喷雾器的压缩空气量应恒定。
5.2.4.1.5 上游气溶胶稀释
OPC在测量气溶胶浓度时,大多数情况下应对原始气溶胶进行稀释,稀释倍数应在10倍~1000倍
范围内,具体数值取决于最初的气溶胶浓度和使用的测量设备,应保证测试气溶胶浓度不超过OPC的
最大饱和浓度。
5.2.4.1.6 气溶胶取样量
气溶胶取样量由OPC的取样量及采样时间决定,应保证下游气溶胶计数浓度具有统计意义。
5.2.4.2 检测步骤
5.2.4.2.1 运行准备
5.2.4.2.1.1 应在开启气溶胶发生器、试验装置中无受试过滤器的情况下,分别测量上、下游的气溶胶
计数浓度,并计算上、下游采样的相关系数。
5.2.4.2.1.2 目测检查受试过滤器中的滤料有无缺损、裂缝和孔洞;检查过滤器边框角的结合部位
以及边框与滤料之间是否密封、有无间隙、构造上有无异常。经外观检查合格的过滤器方可作为
检测用。
5.2.4.2.1.3 将受试过滤器按箭头指示的气流方向紧固安装于测试段上。
5.2.4.2.2 系统启动
5.2.4.2.2.1 启动风机,调节风机变频器和风道末端阀门,使风道系统的风量达到试验风量。
5.2.4.2.2.2 调节系统内的温度在(23±5)℃范围内、相对湿度不大于75%。
5.2.4.2.3 预备性检验
应在关闭气溶胶发生器和受试过滤器就位的情况下,测试下游气溶胶计数浓度,检查背景浓度。
5.2.4.2.4 阻力检测
使用微压计测试试验风量下的过滤段阻力,减去测试段的空阻力,即为过滤器阻力。
5.2.4.2.5 启动气溶胶发生器
启动气溶胶发生器,依据产品说明书调节气溶胶发生器各项参数并保持稳定。
5.2.4.2.6 过滤器过滤效率检测
过滤器效率检测应满足以下要求:
a) 试验气溶胶应与试验空气均匀混合。为了测定粒径效率,应分别对0.1μm~0.2μm 及
0.2μm~0.3μm两挡粒径范围进行至少3次测试,分别计算平均值及置信度为95%的过滤效
率下限,选择其较低值作为受试过滤器的计数法测试效率。
b) 进行效率测试时,可用2台OPC同时测量,也可用1台OPC先后在受试过滤器的上、下游分
别测量。采用第2种测量方式时,应在每次下游气溶胶浓度检测前对OPC进行净吹,以便在
开......
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