CN203459060U - 一种大颗粒多分散相气溶胶发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大颗粒多分散相气溶胶发生装置，由压缩空气系统、溶液系统及雾化系统组成，压缩空气系统包括过滤干燥罐及连接在过滤于燥罐上的静电中和器、电子减压阀、浮子流量计；溶液系统由串联连接的溶液容器与精密溶液泵组成；雾化系统由压缩空气腔体及腔体内的溶液喷针组成，在压缩空气腔体上开设有压缩空气喷口。本实用新型可产生连续稳定的大颗粒多分散气溶胶，满足各型空气过滤器、滤清器测试要求，通过调节压缩空气与溶液的参数灵活调节所发生的气溶胶粒径分布和浓度，主要结构位于测试台风管内，结构简单，占用空间少。

Description

一种大颗粒多分散相气溶胶发生装置

技术领域

本实用新型涉及各型空气过滤器、滤清器测试领域，尤其是涉及一种大颗粒多分散相气溶胶发生装置。

背景技术

各型空气过滤器、滤清器的性能测试与评价都离不开测试尘源。已废除的国家标准《空气过滤器》(GB/T14295-1993)规定过滤器试验用气溶胶为大气尘。大气尘的优势在于方便易用，但缺点在于含尘浓度很不稳定，影响测试精度。因此，在现行国标《空气过滤器》(GB/T14295-2008)中，用人工发生的KCl气溶胶取代了大气尘作为测试尘源。另外，汽车行业标准《乘驾室用空气滤清器第1部分：粉尘过滤测试》(QC/T795.1-2007)也规定，可采用多分散相的KCl气溶胶作为测试尘源。

人工发生的多分散相气溶胶粒径分布广、浓度恒定、便于控制。用于空气过滤器、滤清器试验时，检测结果准确度高，复现性好。相比于单分散相气溶胶，采用多分散相气溶胶进行效率测试，更能全面体现试件过滤器、滤清器对于不同粒径范围的颗粒物的过滤效率，以满足不同类型的空气过滤器、滤清器测试需求。

2009年1月公布的公开号为CN101352661A的专利《单分散气溶胶发生器》涉及一种单分散相气溶胶发生器。其主要特征是采用蒸汽凝结方式发生单分散气溶胶。其缺点在于结构复杂，操作不便，发生成本高。且只能发生亚微米级的单分散气溶胶，适用范围不广。

2011年5月公布的的公开号为CN102069046A的专利《一种气溶胶发生器》涉及一种单分散相气溶胶发生器。其主要技术原理是采用Laskin喷嘴发生油性气溶胶。这种发生方法是欧洲一般通风用过滤器标准EN779推荐采用的发生方法。其主要用于发生粒径在0.4μm左右的单分散油性气溶胶。其使用范围仅限按照EN779标准进行的过滤器测试。

2008年5月公布的公开号为CN201063032Y的专利《用于空气过滤器效率测试的大粒径气溶胶发生器》涉及一种多分散相气溶胶发生器。其主要特征在于由空气处理装置、喷雾装置和干燥塔组成。其优点是可以发生粒径分布范围广的多分散气溶胶。其缺点则在于只能选用KCl等盐溶液作为气溶胶发生源，且结构复杂庞大，需占用较大空间。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于各型空气过滤器、滤清器测试的大颗粒多分散相气溶胶发生装置。它直接安装在测试系统的垂直风管段内，基本工作原理为喷雾干燥。可以利用KCl盐溶液或DEHS(癸二酸二辛酯)、甘油等液体，在高速喷出的压缩空气的作用下生产粒径范围在0.1～10μm之间的多分散气溶胶。相比于已有多分散相气溶胶发生器，这种新型气溶胶发生器结构简单，几乎不额外占用实验室空间，且可以采用不同发生源(如KCl溶液、DEHS)生成固态盐气溶胶或油性液态气溶胶以满足不同测试需求。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种大颗粒多分散相气溶胶发生装置，包括：

压缩空气系统：包括过滤干燥罐，经连接管道连接在过滤干燥罐上的静电中和器、电子减压阀、浮子流量计；

溶液系统：由溶液管依次串联的溶液容器与精密溶液泵组成；

雾化系统：设置在测试风管内，由压缩空气腔体及设置在压缩空气腔体内的溶液喷针组成，压缩空气腔体上开设有压缩空气喷口。

所述的压缩空气系统的连接管道为分支结构，连接静电中和器的一支端部与设置在测试风管内的多孔金属管连接，连接电子减压阀、浮子流量计的一支端部与压缩空气腔体连接。

所述的雾化系统整体安装于测试风管的垂直段内。

所述的溶液喷针与溶液系统连接。

所述的压缩空气喷口的直径大于溶液喷针的外径。

所述过滤干燥罐用于稳定压缩空气压力和对压缩空气进行过滤、干燥。

所述静电中和器用于使生成的气溶胶处于“波尔兹曼”电平衡状态。

所述电子减压阀与所述浮子流量计用于调节、测量压缩空气的压力与流量。

本实用新型的基本工作原理为喷雾干燥。溶液系统负责输送所需溶液至溶液喷针，其流量由精密溶液泵进行调节。压缩空气系统将过滤、稳压后的洁净压缩空气输送至压缩空气腔体。压缩空气压力由高精度电子减压阀进行调节、控制，其流量由浮子流量计进行测量和微调。压缩空气自压缩空气喷口高速喷出。自溶液喷针流出的溶液被自压缩空气喷口中高速喷出的气体迅速撕扯破碎成小液滴。小液滴中的水分在气流中蒸发，形成大颗粒多分散相气溶胶。通过控制溶液流量以及压缩空气压力、流量可以调节生成气溶胶的粒径分布和浓度参数。另外，流经静电中和器的压缩空气被高压电场电离后带有大量正负离子。这样的压缩空气被多孔金属管15喷入雾化系统下游风管内，与生成的气溶胶颗粒混合，使最终生成的气溶胶处于“波尔兹曼”电平衡态。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)可产生连续稳定的大颗粒多分散气溶胶，满足各型空气过滤器、滤清器测试要求；

(2)可以通过调节压缩空气与溶液的参数灵活调节所发生的气溶胶粒径分布和浓度；

(3)主要结构位于测试台风管内，结构简单，占用空间少。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为压缩空气腔体的局部结构示意图；

图3为图2中A-A向的结构示意图。

图中，1为测试风管，2为溶液容器，3为精密溶液泵，4为压缩空气腔体，5为溶液喷针，6为浮子流量计，7为电子减压阀，8为静电中和器，9为过滤干燥罐，10为压缩空气喷口，11为密封圈，12为溶液管，13为压缩空气管，14为框架，15为多孔金属管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

一种大颗粒多分散相气溶胶发生装置，其结构如图1所示，主要有压缩空气系统、溶液系统、雾化系统组成。其中，压缩空气系统包括过滤干燥罐9，经压缩空气管13连接在过滤干燥罐9上的静电中和器8、电子减压阀7、浮子流量计6。压缩空气管13为分支结构，连接静电中和器8的一支端部与设置在测试风管1内的多孔金属管15连接，连接电子减压阀7、浮子流量计6的一支端部与压缩空气腔体4连接。溶液系统由溶液管12依次串联的溶液容器2与精密溶液泵3组成。雾化系统整体安装于测试风管1的垂直段内，由压缩空气腔体4及设置在压缩空气腔4体内的溶液喷针5组成，在压缩空气腔体4上开设有压缩空气喷口10，如图2-3所示。压缩空气喷口10的直径大于溶液喷针5的外径，压缩空气腔体4外侧设置框架14，溶液管12和压缩空气管13连接压缩空气腔体4处设置有密封圈11。

过滤干燥罐9用于稳定压缩空气压力和对压缩空气进行过滤、干燥。静电中和器8用于使生成的气溶胶处于“波尔兹曼”电平衡状态。电子减压阀7与浮子流量计6用于调节、测量压缩空气的压力与流量。

本实用新型的基本工作原理为喷雾干燥。溶液系统负责输送所需溶液至溶液喷针，其流量由精密溶液泵3进行调节。压缩空气系统将过滤、稳压后的洁净压缩空气输送至压缩空气腔体。压缩空气压力由电子减压阀7进行调节、控制，其流量由浮子流量计6进行测量和微调。压缩空气自压缩空气喷口高速喷出。自溶液喷针5流出的溶液被自压缩空气喷口中高速喷出的气体迅速撕扯破碎成小液滴。小液滴中的水分在气流中蒸发，形成大颗粒多分散相气溶胶。通过控制溶液流量以及压缩空气压力、流量可以调节生成气溶胶的粒径分布和浓度参数。另外，流经静电中和器8的压缩空气被高压电场电离后带有大量正负离子。这样的压缩空气被多孔金属管15喷入雾化系统下游风管内，与生成的气溶胶颗粒混合，使最终生成的气溶胶处于“波尔兹曼”电平衡态。

Claims (5)

1.一种大颗粒多分散相气溶胶发生装置，其特征在于，该装置包括：

压缩空气系统：包括过滤干燥罐(9)，经连接管道连接在过滤干燥罐(9)上的静电中和器(8)、电子减压阀(7)、浮子流量计(6)；

溶液系统：由溶液管依次串联的溶液容器(2)与精密溶液泵(3)组成；

雾化系统：设置在测试风管(1)内，由压缩空气腔体(4)及设置在压缩空气腔体(4)内的溶液喷针(5)组成，压缩空气腔体(4)上开设有压缩空气喷口(10)。

2.根据权利要求1所述的一种大颗粒多分散相气溶胶发生装置，其特征在于，所述的压缩空气系统的连接管道为分支结构，连接静电中和器(8)的一支端部与设置在测试风管(1)内的多孔金属管连接，连接电子减压阀(7)、浮子流量计(6)的一支端部与压缩空气腔体(4)连接。

3.根据权利要求1所述的一种大颗粒多分散相气溶胶发生装置，其特征在于，所述的雾化系统整体安装于测试风管(1)的垂直段内。

4.根据权利要求1所述的一种大颗粒多分散相气溶胶发生装置，其特征在于，所述的溶液喷针(5)与溶液系统连接。

5.根据权利要求1所述的一种大颗粒多分散相气溶胶发生装置，其特征在于，所述的压缩空气喷口(10)的直径大于溶液喷针(5)的外径。

Images