一种气溶胶分配器和用于气体过滤系统中的过滤器泄漏检测的装置，该装置包括这种气溶胶分配器，气溶胶分配器构造为定位在过滤器上游的气流中，所述气溶胶分配器包括：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；所述次级腔室是伸长的并且沿着其长度设置有多个出口孔，以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被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。
【技术实现步骤摘要】
气溶胶分配器和用于过滤器泄漏检测的装置
本专利技术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。
技术介绍
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。一种用于改进过滤器测试系统中的气溶胶颗粒分配的常见现有技术解决方案包括连接到气溶胶源的互连穿孔管的装置。将来自气溶胶源的气溶胶供给到管子并经由穿孔分配到气流中。然而，此类型的装置通常不会导致令人满意的分配，因为较大量的颗粒将穿过最靠近气溶胶源的穿孔，而较少量的颗粒将穿过更远离气溶胶源的穿孔。因此，需要一种用于过滤器测试系统中的气溶胶分配的替代方案，其结合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。
技术实现思路
本公开的一个目的是提供一种用于过滤器测试系统中的气溶胶分配器，其缓解了与现有技术的气溶胶分配器相关联的问题中的至少一些。本公开的另一目的是提供一种气溶胶分配器，其结合了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。通过本文阐述的本专利技术的各方面实现了根据本公开对于本领域技术人员将变得显而易见的上述目的及其他目的。根据本公开的第一方面，提供了一种用于气体过滤系统中的过滤器泄漏检测的气溶胶分配器，所述气溶胶分配器构造为定位在过滤器上游的气流中，所述气溶胶分配器包括：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，所述次级腔室是伸长的(elongated)并且沿着次级腔室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被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。气溶胶分配器可永久地安装在过滤器壳体中的过滤器的上游，其中需要定期或偶尔测试过滤器完整性。气溶胶分配器的功能是将气溶胶(例如以包含非常细的油颗粒气溶胶的载体流的形式)通过多个小的出口孔分配到过滤器上游的气流中。该气溶胶可以是例如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)。可使用的气溶胶的其他实例包括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。在过滤器的下游，气溶胶采样探针通常用于检测过滤器泄漏。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。已经发现，与现有技术的单腔室型气体分配器相比，本专利技术的气溶胶分配器提供了气溶胶分配的显著改进，该气溶胶分配器具有初级腔室和一个或多个连接到初级腔室的次级腔室，其中，将入口、通道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。已经发现，与相应的现有技术的气体分配器相比，本专利技术的气溶胶分配器能够将过滤器区域上的颗粒分配偏差减小高达50％。本专利技术的双腔室设计使得从初级腔室进入次级腔室的气溶胶分配更均匀。进一步相信，由入口、通道和出口孔的尺寸引起的次级腔室中的气溶胶压力的减小导致通过出口孔的气溶胶流的更均匀分配，从而导致气溶胶在气溶胶分配器下游的气体中的更均匀分配。通过双腔室设计获得的颗粒分配偏差的减小允许气溶胶分配器更靠近过滤器表面放置，这继而允许过滤器测试装置的构建深度的减小和尺寸的减小。相应的现有技术的气体分配器通常需要距过滤器上游表面至少400mm的距离。利用双腔室设计，此距离可显著减小。利用本专利技术的气溶胶分配器，可实现气溶胶分配本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种气溶胶分配器，用于气体过滤系统(1)中的过滤器泄漏检测，所述气溶胶分配器(20)构造为定位在过滤器(10)上游的气流中，所述气溶胶分配器包括：/n壳体(21)，包括与两个或更多个次级腔室(29)流体连接的初级腔室(28)，/n所述壳体具有用于允许测试气溶胶从气溶胶源(14)进入所述初级腔室中的入口(26)并具有用于将所述测试气溶胶从所述初级腔室释放到每个次级腔室中的通道(30)，/n所述次级腔室是伸长的并且沿着所述次级腔室的长度设置有多个出口孔(27)，以用于将所述测试气溶胶从所述次级腔室释放到包围所述气溶胶分配器的气流中，/n其特征在于，所述入口、所述初级腔室、所述通道、所述次级腔室和所述出口孔的尺寸被选择为使得在操作期间，所述初级腔室中的所述测试气溶胶的压力将高于所述次级腔室中的所述测试气溶胶的压力。/n
【技术特征摘要】
20190314 SE 1950323-41.一种气溶胶分配器，用于气体过滤系统(1)中的过滤器泄漏检测，所述气溶胶分配器(20)构造为定位在过滤器(10)上游的气流中，所述气溶胶分配器包括：
壳体(21)，包括与两个或更多个次级腔室(29)流体连接的初级腔室(28)，
所述壳体具有用于允许测试气溶胶从气溶胶源(14)进入所述初级腔室中的入口(26)并具有用于将所述测试气溶胶从所述初级腔室释放到每个次级腔室中的通道(30)，
所述次级腔室是伸长的并且沿着所述次级腔室的长度设置有多个出口孔(27)，以用于将所述测试气溶胶从所述次级腔室释放到包围所述气溶胶分配器的气流中，
其特征在于，所述入口、所述初级腔室、所述通道、所述次级腔室和所述出口孔的尺寸被选择为使得在操作期间，所述初级腔室中的所述测试气溶胶的压力将高于所述次级腔室中的所述测试气溶胶的压力。
2.根据权利要求1所述的气溶胶分配器，其特征在于，所述气溶胶分配器还包括气溶胶源(14)，所述气溶胶源适于在0.1-5巴的范围内，优选地在0.2-3巴的范围内的压力下将测试气溶胶供给到所述壳体的所述入口中。
3.根据权利要求1或2所述的气溶胶分配器，其特征在于，在操作期间，通过所述通道(30)的测试气溶胶流速将高于通过所述出口孔(27)的测试气溶胶流速。
4.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶分配器，其特征在于，所述通道(30)的总横截面面积等于或小于所述出口孔(27)的总横截面面积。
5.根据前述权利要求中任一项所述的气溶胶分配器，其特征在于，所述通道(30)的总横截面面积小于所述出口孔(27)的总横截面面积。
6.根据前述权利要求中任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿克塞尔·马勒，
申请(专利权)人：康斐尔公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE
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