Испытательный стенд для проверки аэрозольных и аэрозольно-йодных фильтров ИНТ ПАИФ 1017.01

Описание Устройство и принцип работы Технические характеристики Состав стенда

Автоматизированный стенд для проверки аэрозольных и аэрозольно-йодных фильтров предназначен для испытания HEPA фильтров, поставляемых на объекты атомной промышленности. Проверка происходит в режиме реального времени в соответствие с ГОСТ РЕН 1822-5-2014. Стенд обеспечивает визуализацию и контроль в режиме реального времени состояния оборудования и параметров:

  • перепад давления на фильтре;
  • температура в зоне испытаний;
  • скорость потока воздуха;
  • расход воздуха в системе;
  • эффективность очистки по тестовым аэрозольным частицам.

Устройство и принцип работы

Описание Устройство и принцип работы Технические характеристики Состав стенда

Стенд представляет собой аэродинамическую трубу с держателем фильтров с возможностью обратной подачи воздуха на вход. Необходимый поток воздуха обеспечивается вентилятором среднего давления с преобразователем частоты. В трубе установлены датчики: температуры, перепада давления, скорости потока воздуха, на входе трубы установлен генератор аэрозольных частиц DENS TOPAS ATM-226 и разбавитель DIL-554, две точки отбора проб на счетчик частиц (до и после фильтра), счетчик частиц AeroTrak Remote 7110, внешняя вакуумная помпа для счетчика частиц Becker VT4.4. Информация с датчиков выводится на персональный компьютер, архивируется и выводится на экран монитора в виде мнемосхем, таблиц и графиков. Пуск цикла испытаний также производится с персонального компьютера.

Принцип работы стенда основан на определении интегрального значения эффективности фильтрующего элемента/материала (образца) по соотношению количества аэрозольных частиц, измеренных до и после испытываемого образца при номинальном объемном расходе полидисперсного тестового аэрозоля через образец.

Очищенный воздух из окружающей среды с помощью вентилятора подается в воздуховод, где смешивается с частицами аэрозольной жидкости, генерируемыми генератором аэрозоля. Полученный в результате смешения тестовый аэрозоль пропускается с номинальным расходом через испытываемый фильтрующий элемент, установленный в фильтродержатель, или через фильтрующий материал, помещенный в соответствующую камеру. По соотношению количества аэрозольных частиц, измеренных счетчиком аэрозольных частиц до и после испытываемого образца определяется эффективность в соответствии с ГОСТ Р ЕН 1822-5-2014 или ГОСТ Р ЕН 1822-3-2014 в зависимости от типа испытываемого образца. В качестве основы тестового аэрозоля применяется ди-(2-этилгексил)-себацинат (DESH). DESH является пластификатором и внешне представляет собой жидкость без механических примесей. DESH, используемый при работе стенда, должен соответствовать требованиям ГОСТ Р ЕН 1822–2012.

Технические характеристики стенда

Описание Устройство и принцип работы Технические характеристики Состав стенда

Наименование характеристики Значение характеристики
Диапазон объемного расхода контрольного аэрозоля в испытательном канале стенда, м3 от 300 до 6000
Нестабильность объемного расхода контрольного аэрозоля в процессе испытания
фильтров, %, не хуже
±2
Перепад давления на испытываемом фильтре, Па, не более 3000
Допустимое отклонение перепада давления на испытываемом фильтре, % ±5
Неравномерность потока контрольного аэрозоля, %, не более ±10
Средний диаметр частиц контрольного аэрозоля (DM), км от 0,06 до 0,4
Собственный фон в испытательном канале, м3не более 350000
Диаметр воздуховода, мм 400
Размеры испытываемых фильтров (длина × ширина × высота), мм 636 × 611 × 572
636 × 320 × 390
469 × 510 × 400
770 × 519 × 585
270 × 324 × 310
355 × 636 × 750
590 × 636 × 750
268 × 636 × 900
Габаритные размеры стенда в сборе, мм, не более 9000 × 1800 ×1500
Присоединительный* диаметр воздуховода, мм 215
Масса стенда, кг, не более 300
Рабочие условия применения стенда в соответствии с ГОСТ 8.395:
  • температура окружающего воздуха, °С
  • относительная влажность окружающего воздуха, %
  • атмосферное давление, кПа

20 ± 5
от 30 до 80
от 84 до 106,7
Требования к приточному воздуху согласно ГОСТ Р ЕН 1822-5-2010:
  • температура, °С
  • стабильность температуры в течение периода испытаний, °С
  • относительная влажность, %, не более
  • стабильность относительной влажности в течение периода испытаний, %

23 ± 5
±2
75
±5
Средняя наработка на отказ, часов, не менее 10 000
Средний срок службы, лет, не менее 12

Назначение и описание составных частей

Описание Устройство и принцип работы Технические характеристики Состав стенда

1) Воздуховод — основной элемент стенда и включает секцию смешивания аэрозоля, обеспечивающую ламинарный поток тестового аэрозоля непосредственно перед испытываемым образцом, секцию смешивания после испытываемого образца и узел установки фильтродержателя.
На входе воздуховода устанавливается высокоэффективный фильтр (9) для очистки воздуха до необходимого уровня чистоты согласно ГОСТ Р ЕН 1822-1-2010: концентрация частиц в воздухе не более 350000 м-3 при отсутствии генерации частиц DESH.
В корпусе состоит из:

  • точка ввода аэрозольных частиц DESH;
  • две точки отбора пробы тестового аэрозоля — до и после испытываемого образца;
  • две точки контроля перепада давления — на фильтрующем элементе и фильтрующем материале;
  • точки контроля температуры и скорости потока тестового аэрозоля.

Корпуса воздуховода изготавливается из нержавеющей стали.

2) Фильтродержатель представляет собой устройство для крепления испытываемого фильтрующего элемента и устанавливается в соответствующий узел воздуховода. В комплект стенда входят различные фильтродержатели, каждый из которых предназначен для определенного типа испытываемого фильтрующего элемента и имеет индивидуальную маркировку.
2a) Камера для размещения плоского фильтрующего материала соответствует требованиям ГОСТ Р ЕН 1822-3-2012 и состоит из верхней (подвижной) секции и нижней (фиксированной) секции. Площадь испытания фильтрующего материала в камере составляет 100 см2. Тестовый аэрозоль подается через входное отверстие верхней секции, выход тестового аэрозоля происходит в нижней секции. Корпус камеры изготавливается из дюралюминия. Камера устанавливается в вертикальном положении параллельно узлу для установки фильтродержателя воздуховода и заземляется.
3) Вентилятор предназначен для прокачки воздуха через воздуховод. В стенде используется вентилятор среднего давления (200 — 1400Па) с функцией регулирования скорости вращения. Вентилятор устанавливается на входе воздуховода перед высокоэффективным фильтром очистки воздуха.
4) Генератор аэрозоля предназначен для генерирования полидисперсного аэрозоля со средним размером частиц, близким к размеру наиболее проникающих частиц испытываемого образца. В стенде используется генератор аэрозоля с производительностью до 1011 частиц/с, обеспечивающий получение тестового аэрозоля с размером частиц в необходимом диапазоне. Основные элементы генератора аэрозоля:
  • сосуд распылителя, куда помещается аэрозольная жидкость;
  • распылитель;
  • расходомер с игольчатым клапаном для регулировки расхода DESH.
Генератор устанавливается совместно с разбавителем.

Разбавитель предназначен для разбавления контрольного аэрозоля до необходимой концентрации с целью проведения измерений и устанавливается перед счетчиком аэрозольных частиц. В стенде используется разбавитель с коэффициентом разбавления 1:100. Точность разбавления разбавителем соответствует требованиям ГОСТ Р ЕН 1822—2—2012.

8) Счетчик частиц предназначен для измерений счетных концентраций аэрозольных частиц относительно их размеров до и после испытываемого фильтра. Пороги измерительных каналов счетчика, используемого в стенде, удовлетворяют требованиям ГОСТ Р ЕН 1822—5—2014, а именно, охватывают диапазон размеров наиболее проникающих частиц для испытываемых на стенде фильтров от 0,12 до 0,25 мкм. Подаёт пробы, через измерительный объем счетчика аэрозольных частиц, внешний вакуумный насос.

7) Датчик давления предназначен для контроля перепада давления на испытываемом образце. Принцип действия датчика основан на зависимости упругой деформации пьезоэлемента от измеряемого давления. Датчик контролирует перепад давления в двух контрольных точках воздуховода, на фильтрующем элементе непосредственно в воздуховоде и фильтрующем материале в соответствующей камере. Точность согласно с ГОСТ Р ЕН 1822—2—2012.

5) Датчик температуры контролирует температуру контрольного аэрозоля. В стенде используется платиновый термометр сопротивления с классом допуска А по ГОСТ 8.625–2006 и длиной монтажной части 60 мм.

6) Датчик скорости потока контрольного аэрозоля контролирует скорость тестового аэрозоля через испытываемый образец. Применяемый в стенде датчик скорости потока представляет собой термоанемометр с пленочным первичным преобразователем, обеспечивающим точность контроля по ГОСТ Р ЕН 1822—3—2012.
Датчики температуры и скорости потока контрольного аэрозоля устанавливаются в соответствующих точках воздуховода перед испытываемым образцом.

В шкафу управления находятся электрические компоненты. Аналоговые выходы датчиков контроля подсоединяются к соответствующим клеммам в шкафу управления.

Персональный компьютер предназначен для программной автоматизации работы стенда. Характеристики персонального компьютера: операционная система на базе Windows , версия не ниже XP.