بررسی روشهای آزمون فیلترهای الیافی هوای با کارایی بالا و انتخاب طراحی و ساخت بهترین سیستم آزمون

فیلترهای با کارایی بالا، در صنایع حساسی نظیر، صنایع هسته ای، شیمیایی، الکترونیکی، بیولوژیکی، اتاق های عمل، داروسازی و صنایع مشابه، جهت حذف ذرات رادیواکتیو، شیمیایی و بیولوژیکی کاربرد گسترده ای دارد. در این کار تحقیقاتی، کیفیت این گونه فیلترها در دو بخش نظری و عملی بررسی شد. در بخش نظری، تغییرات مکانیسم های ربایش ذرات ناشی از انتشار، برخورد مستقیم، اینرسی و کارایی فیلتر، تابع قطر ذرات و الیاف ، سرعت جریان و تخلخل محیط بررسی شد. در بخش عملی، نفوذپذیری و افت فشار فیلترهای هیا و اولیا، تابع قطر ذرات ، سرعت جریان و سطح موثر فیلتراسیون مورد توجه قرار گرفته و نتایج زیر بدست آمد. نتایج تحقیقات نظری نشان می دهد که: -با افزایش قطر ذره، ربایش ذرات در اثر مکانیسم انتشار، کاهش و تاثیر مکانیسم های برخورد مستقیم و اینرسی بر کارایی، افزایش می یابد. -کارایی فیلتر، با افزایش قطر ذره از 0/02 تا 0/1 میکرون، کاهش و با افزایش قطر ذره از 0/1 میکرون، مجددا افزایش می یابد. برای ذراتی در گستره اندازه 0/09 تا 0/1 میکرون، مجموع تاثیر این سه مکانسیسم حداقل است . -با افزایش قطر الیاف ، تاثیر این سه مکانیسم، کاهش می یابد. -با بررسی تاثیر قطر الیاف تشکیل دهنده محیط، ثابت کردیم که، مکانیسم های انتشار و اینرسی، با افزایش سرعت جریان، به ترتیب ، کاهش و افزایش می یابد. مکانیسم برخورد مستقیم، مستقل از سرعت جریان می باشد. -با کاهش ضریب تخلخل محیط، مکانیسم های انتشار و برخورد مستقیم افزایش می یابد. مکانیسم اینرسی، مستقل از تغییرات تخلخل محیط است . نتایج عمده بررسی های آزمایشگاهی ما به شرح زیر است : -میزان کارایی ربایش این نوع فیلترها، در گستره اندازه ذرات و سرعت جریان های آزمون، بالاتر از 99/97 درصد می باشد. -نفوذپذیری فیلترهای هپا به مراتب بیشتر از فیلترهای اولپا است . برای مثال، میزان نفوذپذیری فیلتر هپا، برای ذرات 0/07 میکرون، بیش از 55 برابر فیلتر اولپا است . -حداکثر نفوذپذیری فیلترهای هپا و اولپا در گستره اندازه ذرات از 0/1 تا 0/12 میکرون بدست آمد. -نفوذپذیری فیلترهای مورد بررسی با افزایش سرعت جریان عبوری، افزایش می یابد. بعنوان مثال، با کاهش سرعت از 4/9 به 1/85 سانتی متر در ثانیه، میزان نفوذپذیری از 4/3x10-6 به 1/65x10-6 کاهش می یابد. -نفوذپذیری این فیلترها با افزایش سطح فیلتراسیون، کاهش می یابد. بعنوان مثال، با دو برابر شدن سطح فیلتراسیون فیلتر، میزان نفوذپذیری این فیلتر 7 برابر کاهش می یابد. -میزان افت فشار فیلترهای الیافی رابطه مستقیمی با سرعت جریان دارد. برای مثال برای فیلتر اولپای 1، اگر سرعت جریان را سه برابر کاهش دهیم، میزان افت فشار 2/6 برابر کاهش می یابد. -فیلترهای هپا نسبت به اولپا دارای میزان تخلخل بیشتر و الیاف قطورتری می باشد. بنابراین در شرایط مشابه دارای افت فشار کمتری می باشد. -افزایش سطح فیلتراسیون باعث کاهش میزان افت فشار می شود. با توجه به نتایج بدست آمده در این تحقیق، تمامی فیلترهای هپا و اولپای مورد آزمون، مطابق با استاندارد انجمن علوم محیط زیست (ies) است . بنابراین استفاده از آنها در موارد توصیه شده، متناسب و در حد استاندارد جهانی است .