烧结金属多孔材料气体过滤性能的测定

烧结金属多孔材料气体过滤性能的测定

国家标准 GB/T34643一2017 烧结金属多孔材料 气体过滤性能的测定 Sinteredmetalporousmaterials- Determinationofairfilterpermeabilitsy 2017-09-29发布 2018-04-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/34643一2017 烧结金属多孔材料 气体过滤性能的测定 范围 本标准规定了烧结金属多孔材料气体过滤性能的测定方法 本标准适用于粉末冶金方法生产的烧结金属多孔管材和板材的气体过滤性能测定 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T5163烧结金属材料(不包括硬质合金可渗性烧结金属材料密度、含油率和开孔率的 测定 GB/T28957.1一2012道路车辆用于速清器评定的试验粉尘第1部分氧化硅试验粉尘 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 测试流量testflowrate 单位时间通过滤料的清洁空气的量 3.2 测试面速testfaceveloeity 单位时间单位面积内通过滤料的清洁空气的量 3.3 压差Dfferentialpressure -定流量的清洁空气通过滤料两端产生的压力降 3.4 反吹压差backblowpressure 循环使用性能试验中开始反吹的压差 3.5 初阻力initialpressuredrop 清洁的被测滤料通过额定流量时的空气阻力 3.6 i 终阻力 inalpresSsuredrop 在额定流量下,由于被测滤料积尘使压差上升并达到的终阻力,一般为客户给定 3.7 粉尘浓度 dustconcentration 单位体积空气中所含测试粉尘的质量
GB/T34643一2017 3.8 容尘量dustholaingcapaetts 在额定流量下,被测滤料达到终阻力时单位面积所捕集的测试粉尘的总质量 3.9 effieien 计数效率countinge oney 被测滤料上下游粉尘计数浓度之差与其上游粉尘计数浓度之比,即被测滤料捕集粉尘粒子数量的 能力 3.10 计重效率 arrestance 在任意一个试验周期内被测滤料积尘量与发尘量之比,即被测滤料捕集粉尘粒子质量的能力 原理 4.1标准粉尘混人一定流量的清洁空气形成均匀悬浮状的粉尘气流,该气流通过被测试样在上下游形 一部分粉尘被试样拦截或嵌人试样,另一部分穿过试样进人下游 测试过程中压力随流量 成一定压差， 的增大而增大,由此得到该试样的流量压差曲线;通过拦截粉尘的多少来评价该试样的过滤效率;通过 干净试样的增重来评价该试样在特定测试条件下的容尘量;通过在特定反吹条件下试样达到终止压差 的时间长短来评价其循环使用性能 4.2含尘气体穿过滤料时,粉尘颗粒在滤料的表面被捕集并分离 与深层过滤相比,由于滤饼的形成， 理想状态下几乎没有粉尘颗粒进人滤料内部 随着滤饼的不断增厚,压差不断增大,所以要通过反向气 流来进行清灰,反吹后压差会降低,在实际条件下,由于滤料中残余粉尘的缘故,很难回到初始压差,且 每次反吹后的残余压差也在不断上升,直到残余压差达到所设定的终止压差,滤料寿命达到使用限制 4.3气体过滤性能测试流程图见图1 压力调节装置 清洁空气 压缩空'气 前端过滤装置 压力训节装置 粉尘发生器 上游 气流 压力传感器 数 器 下游 气流 被测冰料 流量计 测试通道 术端过滤器 终端过滤器 吸气剩 气体过滤性能测试流程示意图
GB/34643一2017 试样及尺寸 5.1被测试样应为除尘、除油后的清洁滤料,油脂的去除应选用合适的去油溶剂,除油方法按照 GB/T5163的规定进行 测试前,试样应在100C士5C干燥至少1h 5.2试样表面应无裂纹及明显孔洞等缺陷,管状试样应壁厚均匀,端口截面平齐;片状试样应厚度 -致 仪器及主要装置 6.1空气压缩泵 采用至少能提供1MPa压力的空气压缩系,并安装有除油、除水及空气中杂质等的装置;试验用空 气温度为1030,相对湿度为30%50% 6.2压力表 压力传感器应定期校准,精度等级为1级 6.3流量计 流量传感器应定期校淮,测量差气体流量<5m'h其偏差士2%;气体流量>5m'小其偏差 士5% 6.4粉尘发生器 能提供浓度可控的稳定均匀的测试粉尘,并将其送人测试通道的装置 6.5粒子计数器 能准确测量0.24m一20Mm粉尘颗粒的数量浓度,采用一台或两台粒子计数器,若采用一台应具 有上下游切换功能 当上游粒子浓度超出粒子计数器量程时,应加人稀释系统 6.6过滤装置 前端和后端的高效过滤装置中至少应安装2级空气过滤器,以保证前端空气的清洁并保护后端设 备不受污染和损坏 6.7测试通道 用于测试流量压差曲线、过滤效率、容尘量的通道为竖直通道;用于测试循环使用性能的通道为水 平通道,带反吹功能,测试通道内表面应光滑,示意图如图2所示 测试粉尘注人前端和测试通道后端 与图1相同
GB/T34643一2017 反吹罐 压力传感器 测试尘 未端过滤器 被测滤料 测试通道 图2反吹通道示意图 夹具 7.1片样测试夹具 7.1.1竖直通道 竖直通道的片样测试不需要夹具,直接将片样放置在装样位置,确保试样与通道接触面密封 7.1.2水平通道 水平通道片样夹具见图3 夹具与测试通道接触面应密封 支撑杆 1d 试样 压盘 底座 图3水平通道片样夹具
GB/34643一2017 7.2管样测试夹具 7.2.1 竖直通道 竖直通道管样夹具见图4 夹具与测试通道接触面应密封 上盖 出封垫 试样 密封垫 底座 图4竖直通道管样夹具示意图 7.2.2水平通道 水平通道管样夹具示意图见图5 夹具与测试通道接触面应密封 压条 上盖 试样 密封圈 密封圈 底座 图5水平通道管样夹具示意图 8 试验步骤 8.1准备 每次试验前应检查试验系统、管路、气路、粒子计数器等的连接是否正常,确定试验内容后选用合适 的夹具将清洁的试样夹好后放人测试通道,确保测试通道密封完好,不发生泄漏 所有试验环境温度在 10C30C之间,相对湿度30%50%
GB/T34643一2017 8.2流量压差曲线测试 8.2.1选定要测量的流量区间,应先单独测试所设定的最大流量产生的压差,该压差不能超过设备压 力传感器的量程,如超过则应适当减小流量范围,保证设备安全 8.2.2设定步长,以确定所需记录的数据点,每一个流量点对应一个压差,并绘制流量压差曲线 8.3容尘量测试 8.3.1试验粉尘采用GBT28957.1一2012中的A2细灰,试验开始前将所需的粉尘在250士5C干 燥至少2h 8.3.2称量清洁试样的初始重量,记作m,精确到0.01g;将试样和末端过滤器放回测试系统内,保证 管道不发生泄漏 8.3.3调节粉尘发生器的转速带,使其发出稳定均匀的设定浓度的粉尘量,偏差为士3%;调节好气体 流量和粉尘浓度后开始试验,等流量稳定时,开始发尘此时记为时间t) 随着时间的增加,压差不断 增大,达到所设定的终止压差,停止试验(此时记为时间i) 8.3.4小心取出被测试样,尽量保证试样上的粉尘不洒落,称量其质量记为m,精确到0.01g 8.3.5若要测试不同压差下容尘量,重新取清洁样品,改变终止压差重复上述操作 8.4计数效率测试 做试验之前应先做流量压差曲线,检查样品没有堵塞或破坏且密封良好 试验粉尘准备 8.4.1 同8.3.1 8.4.2根据客户提供的粉尘浓度调节好发尘器的转速,设定好气体流量,待流量稳定后开始发尘,同时 打开粒子计数器,先测上游大于或等于某一粒径i(具体粒径范围可在粒子计数器中来设定,例如 pm)的粒子数量浓度,再测下游大于或等于该粒径的粒子数量浓度,循环至少3次,每 i=0.2m10 次测量误差在士10%以内,取多次的算术平均值,分别得到大于或等于某一粒径i的上游平均粒子浓度 N，和下游平均粒子浓度Na 循环结束时,停止试验 8.5循环使用性能测试 8.5.1试验过程中温度、相对湿度、压力、流量、时间等均需被实时监测 8.5.2根据表1的参数来设定气体流量、粉尘浓度、反吹压差、反吹气压、反吹间隔时间等 将试样装 人夹具，一起称重,精确到0.01g,然后再放回测试通道,检查其密封性 表1测试条件 测试参数 设定值 允许偏差 测试面速 0,07m/s 士10% 粉尘浓度 2000mg/m 士10% 反吹压差 2000Pa 士10Pa 反吹气压 士10% 0,6MPa 反吹间隔时间 注在需方对试验有特殊要求时,由供需双方协商确定 8.5.3流量稳定后发尘,开始第一阶段压差可控的清灰循环加载测试,发尘后压差不断上升,达到反吹 终止压差后,启动反吹系统,按设定条件进行反吹,反吹完成继续发尘,再次达到反吹压差后,启动反吹
GB/34643一2017 系统重复该操作5次后进人第二阶段的人工老化,该阶段为时间控制的间隔为5s的清灰循环,直到压 差达到2000Pa,停止试验 取出试样和夹具一起称重,精确到0.01g,注意将夹具周围的粉尘小心扫 落,尽量只留出试样上附着的粉尘,计算试样的增重 8.5.4记录压差随时间、循环周期随时间的变化及最终容尘量 结果计算 9.1容尘量 根据8.3的测试步骤,计算出被测试样的增重m一mi,容尘量由式(1)计算 m一m m1， 式中 容尘量,单位为克每平方米(g/m'); m. 清洁试样的初始重量,单位为克(g); m 达到终止压差时沾尘试样的重量,单位为克(g); m A 试样的有效面积,单位为平方米m') 9.2计重效率 计算粉尘的总加人量w,单位为克(g),由式(2)计算: 2 W一 =(一i)×Q×C 式中: W -试验粉尘总加人量,单位为克(g); 试验时间,单位为小时(); t2 一 -试验时的气体流量,单位为立方米每小时(m'/h); -试验时的粉尘浓度,单位为克每立方米g/m= 计重效率由式(3)计算: 1少n ×100% E= W 式中: E 计重效率 注:此发尘总量的计算忽略了测试管道上游的所有缝隙和管路中所夹持的粉尘 烧结金属多孔材料一般不要求测 试计重效率,除非客户要求 g.3计数效率 大于或等于粒径为i的粉尘颗粒的计数效率由式(4)计算 局-(-N-)x10% 式中 E -计数效率; Nm -试样上游大于或等于某粒径i的粉尘粒子计数浓度; N -试样下游大于或等于某粒径i的粉尘粒子计数浓度 大于或等于每一个粒径i对应一个计数效率,以粒径为横坐标,计数效率为纵坐标,绘制计数效率 曲线图
GB/T34643一2017 g.4循环使用性能 评价滤料循环使用性能应通过软件记录压差和循环周期的数据并形成曲线图;记录压差随时间的 变化曲线图;记录滤料的最终容尘量,即试验结束时,滤料的增重除以有效面积即为滤料的容尘量 1C 试验报告 试验报告应包括以下内容: a)本标准编号; b 鉴定测试样品所需的所有细节; 所用仪器类型; c 测试环境,如温度、湿度等; e 试样的有效面积; 所有测试结果均要体现测试条件,包括测试面速、粉尘浓度和终止压差;循环使用性能还应注 明反吹压差、反吹压力和反吹间隔时间等测试条件; g本标准未规定的操作; 影响测试结果的因素 h

烧结金属多孔材料气体过滤性能的测定GB/T34643-2017

1. 测定原理

烧结金属多孔材料的气体过滤性能表现为其在特定条件下对气体流量和含尘浓度的影响，主要包括颗粒捕集效率、通气阻力和灰积附率等指标。

2. 测定方法

GB/T34643-2017规定了烧结金属多孔材料气体过滤性能的测定方法，主要包括以下步骤：

• 样品制备：将烧结金属多孔材料切割成规定尺寸的样品，清洗干净。
• 实验设备：采用气体过滤性能测试仪进行测试，同时需要配备气体流量计、压差表等辅助设备。
• 实验条件：控制气体流速、含尘浓度和温度等实验条件，使其符合标准要求。
• 实验步骤：将样品放入测试仪中，启动测试装置，按照标准对不同参数进行测试。
• 结果处理：根据测试数据计算得出样品的颗粒捕集效率、通气阻力和灰积附率等指标。

3. 结果分析

通过GB/T34643-2017标准测定烧结金属多孔材料的气体过滤性能，可以得到材料在特定条件下的过滤性能指标，为材料选择和工程设计提供依据。

4. 注意事项

在进行烧结金属多孔材料气体过滤性能测定时，需要注意以下几点：

• 样品制备应严格按照标准要求进行。
• 实验设备和辅助设备的选型和使用应符合标准规定。
• 实验条件的控制应稳定可靠，避免影响测试结果。

综上所述，GB/T34643-2017标准是测定烧结金属多孔材料气体过滤性能的重要参考，其测定方法简单明了、结果准确可靠，为相关领域的研究和应用提供了有力支撑。

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2022/9/7 2:11:56 现行