各种空气过滤器标准中容尘量的对比分析

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2017-12-29 环球过滤分离技术网

       摘要：介绍了 ＪＧ／Ｔ２２－ １９９９、ＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥ５２．１－ １９９２、ＥＮ７７９：２００２、ＪＩＳ Ｂ９９０８：２００１ 等国内外四个标准的容尘量的定义和试验方法， 对容尘量试验的终止条件和计算方法进行对比分析， 指出我国标准存在的不足， 并给出改进意见。

     关键词：容尘量 定义 试验方法 终止条件 计算方法
     目前， 空气过滤器在空调通风系统的应用越来越多，使用寿命是人们在选择空气过滤器时关心的指标之一。但在实际中很难预知空气过滤器的使用寿命， 因此通常采用容尘量来评价它。容尘量只能定性而不能定量反映空气过滤器的实际容纳粉尘的重量，同时只有试验条件和方法都相同时，才能根据容尘量数据来评价不同过滤器寿命的长短［１］。
     由于种种原因， 在过去十几年， 全国所有的专业试验室和过滤器厂商很少进行容尘量的测试试验。目前 ＪＧ／Ｔ２２－ １９９９ 《一般通风用空气过滤器性能试验方法》［２］这一行业标准正在修订中， 容尘量测试方法是修订的重点内容之一 。本文结合 ＪＧ／Ｔ２２－ １９９９、美 国 ＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥ５２．１－１９９２［３］ 、欧洲 ＥＮ７７９：２００２［４］ 、日本 ＪＩＳ Ｂ９９０８：２００１［５］等四个在空气过滤器性能试验方法中比较有代表性的标准对容尘量的定义和试验方法进行介绍和对比分析， 以助于国标的修订工作。
    １ 各国标准中的容尘量介绍
     在 ＪＧ／Ｔ２２－ １９９９ 中， 容尘量的定义是： 受试过滤器在达到试验的终止条件前所拦截的人工尘总量， 它由人工尘的发尘总质量乘于受试过滤器平均计重效率计算得到； 容尘量的试验方法是： 通过发尘装置把一定量的人工尘发送到装有受试过滤器和末端过滤器 （一般是高效过滤器） 的标准试验风道中， 直到人工尘发送完之后， 拆下受试过滤器和末端过滤器， 分别称重， 得出其质量变化量， 从而计算出受试过滤器计重效率， 重复进行上述步骤直至受试过滤器达到终阻力值， 然后求出整个试验过程的平均计重效率， 最后由平均计重效率乘于总发尘量得到受试过滤器的容尘量。
     ＥＮ７７９：２００２ 对容尘量的定义和容尘量的试验方法与ＪＧ／Ｔ２２－ １９９９ 几乎一致； ＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥ５２．１－ １９９２ 则只在容尘量试验的终止条件方面与 ＪＧ／Ｔ２２－ １９９９ 有所不同， 其它内容也是一致的； 而 ＪＩＳ Ｂ９９０８：２００１ 除了容尘量试验的终止条件和计算方法不太相同外， 其它也和 ＪＧ／Ｔ２２－ １９９９ 的内容大同小异。所以各标准的容尘量测试方法主要是试验终止条件和计算方法存在一些区别。表 １ 列出了各个标准的容尘量试验终止条件和计算方法。

    ２ 容尘量试验的终止条件
     从表１可以看出， 四个标准的试验终止都有以达到终阻力为判断依据这一条件， 并且 ＪＧ／Ｔ２２－ １９９９ 和ＥＮ７７９：２００２仅用这一个判断条件， 而 ＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥ５２．１－ １９９２ 和ＪＩＳＢ９９０８：２００１ 还采用计重效率的降低来判断试验终止与否。

     ２．１ 以终阻力作为试验的终止条件
     对于大多数过滤器， 其阻力一般是只升不降。这种情况下， 就可以直接采用达到终阻力与否来判断容尘量试验是否终止， 此时， 容尘量多少与终阻力大小密切相关， 试验终阻力定的越高， 得到的容尘量数值就越大。
     终阻力的确定主要有两种情况：１） 初阻力的 ２ 倍； ２）由生产厂家推荐。过滤器由于其构造和种类不同， 有的初阻力很低， 此时若以 ２ 倍的初阻力作为终阻力， 对于这些过滤器显然是不公平； 若是仅由生产厂家推荐终阻力， 很可能造成不同生产厂家同一级别的过滤器的终阻力不相同，这样各个产家的容尘量就没有可比性， 从而会给消费者在选择过滤器时带来麻烦。因此， 为了使过滤器的容尘量指标更为合理和规范， 可以考虑将终阻力值统一化， 一种级别的过滤器对应一个或者一定范围终阻力值， 文献 ６ 经过分析和总结， 给出了一些建议终阻力 （表 ２）， 值得参考。
                  

    ２．２ 以计重效率的降低作为试验的终止条件
     对于用蓬松的粗纤维材料制成的低效率过滤器， 由于滤料较为稀疏， 积的尘粒较粗较多， 过滤器的阻力增加到一定值后， 积尘层被穿透和尘粒从积尘层上反弹脱落、二次扬尘， 从而造成过滤器阻力不升反降。这种情况下， 判断试验的终止条件必须采用计重效率的降低来判断， 即ＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥ５２．１－ １９９２ 中的条件 ｂ） 和条件 ｃ） 或者 ＪＩＳＢ９９０８：２００１ 中的条件 ｂ）， 而 ＪＧ／Ｔ２２－ １９９９ 和 ＥＮ７７９：２００２ 则没有这方面的规定。显然， ＪＧ／Ｔ２２－ １９９９ 作为国家标准在这一方面规定是不够完善的， 因此在修订时有必要相应增加这一方面的内容。

    ３ 容尘量的计算方法
     由 表 １ 可 知 ， ＪＧ／Ｔ２２ － １９９９、 ＡＳＨＲＡＥ５２．１ － １９９２ 和ＥＮ７７９：２００２ 的容尘量计算方法是一样的， 都是将人工尘发尘总质量与受试过滤器平均计重效率的乘积值记为容尘量；ＪＩＳ Ｂ９９０８：２００１ 则是通过直接称重受试过滤器或者末端过滤器而得出容尘量。
      根据 ＪＧ／Ｔ２２－ １９９９、ＡＳＨＲＡＥ５２．１－ １９９２ 和 ＥＮ７７９：２００２等标准的计算方法， 要得到容尘量的数值必须先求出平均计重效率， 然而平均计重效率只是用于粗效过滤器的分级评定， 它对于中效和高效过滤器没有什么实际意义。而 ＪＩＳＢ９９０８：２００１ 的计算方法就比较简单方便， 并且更能直观反映过滤器的容尘量。因此， 在标准修订时可以考虑采用 ＪＩＳＢ９９０８：２００１ 的计算方法， 直接称重试验前后受试过滤器的重量， 它们的差值就取为容尘量值。

    ４ 结束语
    ４．１ 在容尘量试验的终止条件方面， ＪＧ／Ｔ２２－ １９９９ 不仅对终阻力值的确定模糊不清， 而且所列条件不够全面， 在标准修订过程中应考虑加予改进。
    ４．２ ＪＩＳ Ｂ９９０８：２００１ 的容尘量计算方法比较简单直观， 修订ＪＧ／Ｔ２２－ １９９９ 时可以考虑借鉴 ＪＩＳ Ｂ９９０８：２００１ 的方法。
    ４．３ 总之， 容尘量是一项非常重要的过滤器性能评价指标，应该借标准修订之际完善它的测试方法， 使之操作简单，并且行之有效。