[实用新型]气溶胶分配器和检测气体过滤系统中的过滤器泄漏的装置

说明书

一种气溶胶分配器和检测气体过滤系统中的过滤器泄漏的装置，气溶胶分配器构造为定位在过滤器上游的气流中，包括：壳体，包括与两个或更多个次级腔室流体连接的初级腔室；该壳体具有用于允许测试气溶胶从气溶胶源进入初级腔室的入口并具有用于将测试气溶胶从初级腔室释放到每个次级腔室中的通道；次级腔室是伸长的且沿其长度设置有多个出口孔，用于将测试气溶胶从次级腔室释放到包围气溶胶分配器的气流中；其中，入口、初级腔室、通道、次级腔室和出口孔的尺寸选择为使得在操作期间，初级腔室中的测试气溶胶的压力将高于次级腔室中的测试气溶胶的压力。本实用新型允许气溶胶分配器靠近过滤器表面放置的有效气溶胶颗粒分配的特性和低压降。

技术领域

本实用新型总体上涉及用于气体过滤系统中的过滤器泄漏检测的装置，并且更具体地涉及用于实现测试气溶胶在待测试的过滤器上游的气流中的均匀分配的气溶胶分配器。

背景技术

在一些通过过滤气体而从诸如空气的气体中去除不期望的物质的环境中，重要的是能够在原位检查过滤器是否在工作并且检测过滤器的任何泄漏。检查过滤器的一种方法是使用过滤器测试系统，其中，将颗粒测试物质(通常是气溶胶)注射到过滤器上游的气流中，并且使用采样探针在过滤器下游收集气体。然后，针对不期望物质的出现来分析所收集的气体。

用于从气体中去除颗粒的过滤器和过滤器装置的测试可例如利用油的单分散或多分散气溶胶，例如邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、癸二酸二乙基己酯(DEHS)DEHS或聚α烯烃(PAO)。所使用的其他典型的气溶胶是例如盐或二氧化硅的固体颗粒的气溶胶、聚苯乙烯乳胶的气溶胶，或者活细胞或非活细胞的气溶胶。对于分子过滤器的测试，也可使用气态激发化合物，例如空气中的甲苯或丁烷。将气溶胶在管道中的一点处引入到气流中，该点足够远离过滤器或过滤器组的上游，以确保在其到达过滤器或过滤器组时完全分散。

上游采样探针通常设置在过滤器的紧上游以确定管道中的气溶胶的浓度，并且下游采样探针设置为检测过滤器泄漏。在测试期间，将一部分气流通过采样探针从管道中抽出，并且将其传送到外部仪器，例如光度计或颗粒计数器等，其用于确定上游和下游样品中的气溶胶浓度。

下游采样探针可以是在平行于过滤器表面的平面中可移动的，使得过滤器表面可使用采样探针扫描。此类型的扫描采样探针不仅允许检测泄漏的存在，而且还可给出关于过滤器表面上的泄漏位置的粗略指示。典型的采样探针由管子制成，该管子带有若干沿着采样探针的长度分配的穿过管壁的入口孔并带有中心出口。

为了使泄漏检测准确，重要的是，当气流到达过滤器时，气溶胶颗粒均匀地分配在气流中，使得气溶胶颗粒负载均匀地分配在过滤器区域上。如果过滤器受到不均匀的颗粒分配，例如朝向过滤器中部的较高的颗粒浓度和朝向过滤器边缘的较低的颗粒浓度，则与定位成更靠近过滤器中部的泄漏相比，这可能导致对过滤器边缘处的泄漏的较低的灵敏度。

如果测试气溶胶经由单个注射点注射到气流中，则注射点必须位于离过滤器足够远的位置，以允许气溶胶颗粒在到达过滤器表面之前变得均匀分配。这可能急剧增加过滤器测试系统的空间要求。在串联使用多个过滤器的设备中，由于过滤器必须分开足够的距离以允许适当的颗粒分配，所以用于引入测试物质和取出样品所需的空间是成倍增加的。

通常，为了使气溶胶与周围气流完全混合，气溶胶应在其需要完全混合的位置的上游的点处被引入到气流中，该引入距离为气流行进通过的管道的至少10个横截面尺寸。然而，这种尺寸要求会导致测试段显著长于常规的过滤器装置，因此这不期望地需要更大的占地面积以及增加的材料成本。或者，可在气溶胶注射点和过滤器之间设置挡板或其他混合元件，以在较短的长度上提供充分的混合。然而，混合元件的添加显著地限制了通过过滤器装置的气流。因此，必须使用较大的风扇、鼓风机等，与不存在这种元件的情况相比，这种风扇、鼓风机等还使用更多的功率来实现期望的气流。较大的风扇增加了设备成本，而增加的气流阻力消耗了更多的能量，使得系统的运行更昂贵。

虽然气溶胶分配器应提供均匀的颗粒分配，但是气溶胶分配器对过滤器测试系统上的总压降的贡献尽可能低也是重要的。