大流量超小单一粒子发生法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术是一种大流量单分散气溶胶粒子发生方法和装置。它属于气溶胶技术，用于过滤器检漏。大流量高浓度超小粒径的单分散气溶胶粒子，是通过将ＤＯＳ或ＤＯＰ雾化，加热蒸发和强制冷却而得到，其粒径约０．０１微米。该装置是由雾化器、温控管状加热炉、冷却器、压缩空气源、风道、孔板、Ｔ形管等部件组成。并可小型化轻便易携。还可发生ＮａＣｌ和金属的单分散气溶胶粒子，其粒径为０．００５－０．０２微米。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为一种大流量超小DOS单分散(单一)气溶胶粒子发生器，属于气溶胶技术，用于对高效和超高效过滤器产品的检漏和用0.01微米粒径时检验过滤器的透过率(效率)，并用于检漏和检验现有洁净室和地下工事中的过滤器。国内外现有检验或检漏高效和超高效过滤器产品有以下几种方法和装置国内采用的标准方法为油雾法和纳焰法(国标GB6165-85)，上述两种方法及其装置发生的粒子都为多分散相的，平均重量粒径为0.28-0.34微米，测试是以重量浓度(毫克/米3)作为过滤器前后的检验的基准，这两种方法的缺点是进入过滤器的浓度较高，如油雾法每立方米高达2000毫克，被检验的过滤器尘容量就较大。国外除采用上述两种方法外，美日采用DOP法(DOP磷苯二甲酸二辛脂)发生的粒子有单分散的也有多发散粒子，平均粒径为0.3-0.7微米(如TDA-5ADOP气溶胶发生器)，测试是以颗粒浓度(粒/cm3或粒/米3)作为被检过滤器前后的检验的基准。该方法比前两种方法在浓度上已有较多的降低，但对高效尤其是超高效过滤器在被检后尘容量仍较大，因而在洁净室中出现从过滤器中析出被检气溶胶粒子，这就使一些高要求的洁净室(100级、10级等)遇到一些棘手的问题，至今未能解决。另外，国内外在半导体、食品、制药、航天等都安装有多种级别的洁净室，在运转一些年后，都需对洁净室作些检验，但要求在检验中不对过滤器有损伤;而且，国内有很多战备和地下工事，它们都备有防原子、防细菌、防毒气等三防功能，即安装有大量的过滤器系统，但这些系统已多年安装在地下，不知有无失效。因而都需要合适的方法和装置加以检验。为此，本专利技术给出一种大流量超小DOS(DOS-癸二酸二辛脂)单分散(单一)气溶胶粒子发生器及方法，该发生器通过用DOS(或DOP以及能用溶剂溶解的物质)经雾化器雾化、加热蒸发和固体物质(如金属物质)经管状炉加热蒸发，然后用强制冷却得到大流量高浓度的单分散气溶胶粒子，粒子粒径为0.005-0.02微米。本专利技术的大流量微小粒径DOS单分散气溶胶发生器方法如下附图说明图1为本专利技术的气溶胶发生方法的柜图。空气压缩机为雾化动力源和强制冷却气流源。从空气压缩机出来的空气经滤油、干燥和绝对过滤处理后，从压缩空气入口4分别进入雾化器1和压缩空气流量控制器(可以为孔板和压差计，或转子流量计)。雾化器的雾化液瓶中放置100%的DOS或DOP溶液，从压缩空气入口4来的压缩空气以0.5-3表压进入雾化器入口，将雾化液瓶中的DOS或DOP溶液雾化成液滴后，从雾化器的气溶胶出口出来进入温控管状加热炉2中的加热管中，温控管状加热炉将加热管的外壁控制在300-400℃温度范围，通过加热使DOS或DOP液滴完全气化，以得到单分散相(单一)粒径的粒子。气化后的DOS或DOP气体再进入冷却器3的入口。另一股压缩空气经压缩空气流量控制器5被控制为200-500升/分，进入冷却器3的蜗壳中，用来冷却进入冷却器3中的DOS或DOP气体。DOS或DOP气体与进入冷却器中的大量压缩空气混合起到了强制充分冷却的作用。由于DOS或DOP气体骤然遇冷，以DOS或DOP溶液中的杂质为凝结核形成了均匀的气溶胶粒子。此时粒子浓度很高，为了不使形成的粒子凝并，从冷却器中出来的高浓度粒子进入风道6，风道6是用来检验过滤器的系统。该系统根据被检验的过滤器的大小而确定风量，一般采用3000-4000米3/小时，从室内或室外进入风道的空气必须进行过滤，从冷却器出来的高浓度粒子流与经过滤的空气进行第二次混合，又一次进行强制冷却和稀释，此时粒子浓度为106-107粒/厘米3，粒径约为0.01微米。采用一次或二次混合(即冷却)之间的差异，主要表现在发生粒子的分散度之间的不同，二次冷却后发生粒子的几何标准差6g在1.05以内;采用一次冷却6g在1.2以内。对固定的永久性的检验过滤器装置，因压缩空气源较充分，用二次冷却可得到较好的6g值。对便携式的发生器，用一次冷却就可以，因现场一般都无充足的压缩空气源，测定时间又不太长，因此6g值稍大些对测量无太大影响(因为6g＜1.22都为单分散相粒子)，这样可使整个发生器得到简化，便于携带。本专利技术的气溶胶发生法也可采用能用溶剂溶解的物质，如NaCL水溶液代替DOS或DOP溶液(图3)，其发生方法与上述方法基本相同，但在雾化器和温控管状加热炉之间放置一个扩散式干燥剂21，其作用是将由雾化器的气溶胶出口管中出来的NaCL液滴脱水，以免水份进入加热管，此时，温控管状加热炉将加热管的外壁温度控制在800-1000℃。本专利技术的气溶胶发生法还可以采用固体物质，如铝、镍、铜、铋、碲、锑、锌、镉等金属粒子代替DOS或DOP溶液(图4)。其发生方法与DOP或DOS发生法相同，但此时不用雾化器7，在压缩空气入口和温控管状加热炉8之间安放一个转子流量计22，将压缩空气流量控制为3-5升/分，送入加热管中，在温控管状加热炉内放置一个瓷舟23，瓷舟内放有铝、镍、铜、铋、碲、锌、镉中的任一种金属粒子，此时温控管状加热炉要将加热管的外壁温度控制为瓷舟内所放置金属粒子的熔点温度，使金属粒子气化后进入冷却器中。另外，本专利技术的气溶胶发生法可以采用一次冷却，即将冷却器9去掉，将加热管直接插入风道14中或检验洁净室和地下工事时可直接插在风道进口或出口端。其方法为由压缩空气入口6供应压缩空气到雾化器7，雾化的DOS或DOP液滴从雾化器的气溶胶出口管出来进入温控管状加热炉的加热管中，加热管壁温度为300-400℃，气化好的DOS或DOP气体进入风道14与经空气过滤器过滤的外部空气混合，冷却稀释成浓度为106-107粒/厘米3，粒径约为0.01微米的单分散相气溶胶粒子，此时风量为3000-4000米3/时。下面结合附图对采用本专利技术方法的气溶胶发生器进行详细描述。图2为DOS或DOP气溶胶发生器结构简图。图3为采用NaCL水溶液的气溶胶发生器结构简图。图4为采用金属粒子的气溶胶发生器结构简图。图5为便携式气溶胶发生器结构简图。图6为发生器关键部分的详细结构示意图。本专利技术的大流量超小DOS单分散气溶胶粒子发生器如图2所示，由雾化器7、温控管状加热炉8，冷却器9，温度指示计10，压缩空气入口11，孔板12，压差计13，风道14，进气过滤器15和T形管16组成。雾化器7可采用三孔可立松(Coillison)雾化器;单孔可立松雾化器或用压缩空气使其溶液雾化的雾化器，根据被检过滤器的风量决定。压缩空气入口11分别与雾化器7的入口和孔板12相通，100%的DOS或DOP溶液放在雾化器的雾化液瓶中，雾化器7的气溶胶出口管17与T形管16用聚四氟乙稀管相连接，T形管16与温控管状加热炉8中的加热管18和冷却器9相互用螺纹联接，它们可用不锈钢、铜或合金铝制作。T形管11主要用来封闭温控管状加热炉8内的热量，使其不要过快地排出炉外以便更好地保持所需的温度，另外还起到将加热管18定位的作用。温控管状加热炉8上安装有温度指示计10，用来指示加热管温度。孔板12上安装一个用来测量流量的压差计13，孔板12与冷却器9的蜗壳相通，冷却器9的出口管19插进风道14的入口29中。风道14是用来检验过滤器系统的一部分，图中只表示该系统的进风端部分，进风端后面有被检验的过滤器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于过滤器等检测的大流量超小单分散气溶胶粒子发生方法，其特征在于从空气压缩机出来的空气经过滤油、干燥和绝对过滤处理后，由压缩空气入口分别进入雾化器和雾化液瓶中的１００％ＤＯＳ或ＤＯＰ溶液雾化成液滴后，从雾化器中出来进入温控管状加热炉的加热管中，温控管状加热炉将加热管的外壁温度控制在３００－４００℃，通过加热使ＤＯＳ或ＤＯＰ气体进入冷却器；另一股压缩空气经压缩空气流量控制仪被控制为２００－５００升／分，进入冷却器的蜗壳中与进入冷却器的ＤＯＳ或ＤＯＰ气体相混合使ＤＯＳ或ＤＯＰ气体受到强制冷却，然后，第一次冷却后的高浓度粒子从冷却器中出来进入用来检验过滤器系统的风道中，从室内或室外进入风道的空气经过过滤与从冷却器中出来的高浓度粒子流进行第二次混合，又一次进行强制冷却和稀释，从室内或室外进入风道的空气的风量根据被检验的过滤器的大小而确定，一般为３０００－４０００米↑〔３〕／时，经过第二次冷却和稀释使粒子浓度为１０↑〔６〕－１０↑〔７〕粒／厘米↑〔３〕，粒径约为０．０１微米。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林秉乐，刘扬晖，
申请(专利权)人：中国预防医学科学院环境卫生与卫生工程研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]