[发明专利]用于空气过滤器效率测试的大粒径气溶胶发生方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气溶胶发生器，具体而言涉及一种生成空气过滤器效率测试用试验尘源的气溶胶发生器，以及该气溶胶发生器的生产及校验的方法。

背景技术

目前，一般通风用空气过滤器测试的方法是大气尘计数法，试验尘源为大气尘。这种试验方法是由国内科研工作者在上世纪八十年代初提出的，就当时来说，大气尘计数法比比色法、计重法等全效率测试方法更符合实际情况更准确更先进。另外，空气过滤器净化的对象主要是室外空气，以大气尘为尘源测得的过滤器效率与实际情况比较一致。但是由于大气尘是不稳定的，大气尘的浓度和粒径分布等重要参数随时随地变化，造成空气过滤器效率测试结果的不确定性和试验的不可重复性。在空气过滤器效率测试中，为了减小空气过滤器效率测试中的误差，用粒径分布确定的人工气溶胶来代替大气尘作为试验尘源是非常必要的。

空气过滤器的效率测试中，用人工气溶胶作为试验尘源，与大气尘相比，尘源稳定性好，颗粒分散度及浓度易于控制；测试结果准确性高，重复性好。用人工气溶胶代替大气尘作为试验尘源测试空气过滤器的效率，检测结果更可靠，能够满足过滤器行业对检测工作提出的更高要求。目前，欧美国家空气过滤器效率测试的试验尘源均为人工气溶胶，但是欧美所选用的气溶胶不同，其气溶胶发生器也不同。

在EN779：2002中，空气过滤器效率测试用的人工气溶胶为雾化的癸二酸二二酸二辛酯液滴。气溶胶发生器由溶液瓶和Laskin喷嘴组成，Laskin喷嘴是气溶胶发生中最常用的喷嘴之一。注入的洁净压缩空气通过Laskin喷嘴产生气溶胶，然后将雾化的液滴注入实验台。该气溶胶发生器具有结构简单，操作方便，易于控制的特点。但是，国内空气过滤器主要用于去除大气中的工业污染物，一般为粉尘，用固态气溶胶作为试验尘源能够更真实的反映过滤器的效率。另外，在空气过滤器的效率测试中是比较关注对5.0～10μm粒子的捕集效率的，而EN779：2002气溶胶发生器生成的人工气溶胶粒子中，大粒子所占的比例较小。其人工气溶胶的性质及粒径分布不适合国内空气过滤器的效率测试。

ASHRAE52.2中，空气过滤器效率测试所用气溶胶是固体干燥的氯化钾粒子，气溶胶是通过雾化质量浓度为30％氯化钾水溶液产生的。该气溶胶发生器生成的气溶胶粒子的性质及粒径分布适于国内空气过滤器效率测试的需要。但是所用溶液的质量浓度过高，常温下，质量浓度为30％的氯化钾溶液已经结晶，很容易造成喷嘴的堵塞；另一方面，生成气溶胶的计数浓度过高，即使将喷雾空气的流量调节到可以稳定发尘的最低状态，生成气溶胶的计数浓度也超过国产粒子计数器的浓度上限。因此，这种气溶胶发生器也不能完全适用于国内空气过滤器的效率测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于空气过滤器效率测试的大粒径气溶胶发生方法及装置，该气溶胶发生装置采用氯化钾溶液产生气溶胶，通过控制压缩空气的压力、流量和不同氯化钾溶液的浓度，可以生成大颗粒多分散固态气溶胶粒子，从而满足国内空气过滤器效率测试对气溶胶的要求。

本发明的技术方案如下：

一种用于空气过滤器效率测试的大粒径气溶胶发生方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)将配制好的质量浓度为2～23％的氯化钾溶液通过溶液泵输送给喷嘴；同时使压力为500±50KPa的压缩空气经高效过滤器处理成洁净空气，然后分成两路，一部分洁净空气作为喷雾空气，喷雾空气的流量为8～20L/min；氯化钾溶液经喷雾空气引射后由喷嘴雾化后进入干燥塔，大尺寸的液滴在干燥塔中沉降脱离出来，小液滴从干燥塔顶部下降；并通过改变喷雾空气的流量来调节气溶胶浓度；

2)从高效空气过滤器处理的另一部洁净空气，经加热器加热后进入干燥塔，由干燥塔底部上升，使雾化的小液滴在下降的过程中被干燥，形成固态气溶胶。

本方法中所述进入干燥塔的洁净空气的流量为10±5L/min。

本发明所述方法的技术特征还在于：所述的压缩空气在进入高效空气过滤器前首先经过一个由调节阀和油水分离器组成的流量调节及分离装置。

本发明还提供了一种实施上述方法的用于空气过滤器效率测试的大粒径气溶胶发生装置，其特征在于：该气溶胶发生装置由空气处理装置、喷雾装置和干燥塔组成，所述的喷雾装置包括溶液瓶，通过管道与溶液瓶相连的溶液泵以及通过管道与所述溶液泵相连的喷嘴，该喷嘴设置在干燥塔的顶部；所述的空气处理装置包括通过管道连接的高效空气过滤器、流量计和加热器；所述的高效空气过滤器通过流量计和管道分别与所述的加热器和喷嘴连接，所述的干燥塔的底部分别设有气溶胶出口、排液口和干燥洁净空气进口。