王茂　馬寧　杜彥禮

【摘 要】本文針對目前過濾器在線檢測技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展水平及現(xiàn)狀，重點闡述了其國產(chǎn)化研發(fā)的重要意義；同時從國產(chǎn)化研發(fā)成功后的新型過濾器箱體的“結(jié)構(gòu)及工作原理、主要技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)創(chuàng)新點及其市場前景預(yù)測”四個方面向讀者做了詳細(xì)介紹和闡述。

【關(guān)鍵詞】在線檢測；新型過濾器箱體；國產(chǎn)化；技術(shù)創(chuàng)新

1 過濾器在線檢測技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)如今，隨著各國核電和核軍工事業(yè)的發(fā)展，對空氣過濾器及其配套設(shè)備的需求也在不斷增加，相應(yīng)的過濾器在線檢測技術(shù)也在不斷完善和發(fā)展。目前，國外廠家已實現(xiàn)滿足《ASME AG-1核空氣和氣體處理規(guī)范》設(shè)計和制造要求的、帶有就地在線檢測裝置及接口的過濾器箱體的設(shè)計、制造及供貨。國內(nèi)過濾器箱體生產(chǎn)廠家雖多，但均無法滿足在箱體內(nèi)部設(shè)置氣溶膠注入、均流及在線檢測，無法實現(xiàn)過濾器箱體與氣溶膠發(fā)生器、效率檢測儀、差壓變送器等配套設(shè)備的接口安裝及配套供貨，也即無法滿足過濾器箱體在線檢測的機、電、儀一體化的要求。

2 新型過濾器箱體國產(chǎn)化研發(fā)意義

該新型過濾器箱體是國家十二五重點規(guī)劃項目“中國散裂中子源”涉放專用通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一，用于對主裝置區(qū)內(nèi)帶有感生放射性氣溶膠和粉塵的空氣進(jìn)行過濾處理。涉放專用通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)為不間斷運行狀態(tài)，當(dāng)箱體內(nèi)的高效過濾器單元需要更換時，切換至備用過濾器箱體。并對更換后過濾器單元進(jìn)行過濾效率檢測，只有檢測合格后的HEPA過濾器方可使用。為安全、有效地針對每個過濾器單元進(jìn)行過濾效率檢測，要求在箱體內(nèi)設(shè)置氣溶膠的注入、均流以及檢測裝置。設(shè)備的設(shè)計制造必須符合《ASME AG-1核空氣和氣體處理規(guī)范》的要求。目前某科研院在“中國散裂中子源”項目中對此模塊化在線檢測過濾器箱體使用需求一直依賴于國外進(jìn)口。

國內(nèi)過濾器箱體生產(chǎn)廠家雖多，但均無法滿足在箱體內(nèi)部設(shè)置氣溶膠注入、均流及檢測的機、電、儀一體化的要求。鑒于此種情況，對此新型過濾器箱體的國產(chǎn)化研發(fā)意義重大，一方面會給研發(fā)單位帶來良好的經(jīng)濟效益，另一方面也將填補國內(nèi)該項產(chǎn)品的空白，為核心技術(shù)國產(chǎn)化做出貢獻(xiàn)。

3 新型過濾器箱體的結(jié)構(gòu)及工作原理

新型過濾器箱體設(shè)備按功能段可分為預(yù)過濾段、前置氣溶膠混合段、HEPA過濾段、后置氣溶膠混合段四個部分。

其工作原理為：通過在安裝與通風(fēng)凈化系統(tǒng)上的過濾器箱體結(jié)構(gòu)上設(shè)置的氣溶膠注入裝置、氣溶膠濾前濾后混合均勻裝置、氣溶膠濾前及濾后的取樣裝置，與箱體外部的氣溶膠發(fā)生器、效率檢測儀配合使用，來達(dá)到過濾器箱體正常通風(fēng)凈化的狀態(tài)下，及時有效的在線檢測箱體內(nèi)過濾器的效率，實時監(jiān)測箱體內(nèi)部過濾器的運行狀況是否良好，從而達(dá)到在不影響系統(tǒng)正常運行的前提下及時更換過濾器來確?？蒲腥藛T人生安全與健康、避免放射性廢氣二次污染室內(nèi)空氣的目的。

4 新型過濾器箱體的主要技術(shù)指標(biāo)

要求滿足ASME AG-1-2003中各項相關(guān)要求及用戶技術(shù)規(guī)格書中的各項技術(shù)指標(biāo)（包括預(yù)過濾器和HEPA過濾器的效率及初阻力、箱體的泄漏試驗、氣流分布試驗、氣溶膠混合均勻性試驗等）要求。

主要指標(biāo)具體如下：

（1）過濾器箱體在額定風(fēng)量下的外泄漏率為零。

（2）箱體內(nèi)HEPA過濾器排架前后的內(nèi)泄漏率不大于額定風(fēng)量的0.001%。

（3）滿足氣流分布試驗平均值的±20%以內(nèi)的要求。

（4）滿足空氣-氣溶膠混合均勻性試驗平均值的±20%以內(nèi)的要求。

（5）設(shè)備外觀及外形尺寸、接口尺寸符合相關(guān)要求。

5 新型過濾器箱體的技術(shù)創(chuàng)新點

新型過濾器箱體與普通的過濾器箱體相比，主要技術(shù)創(chuàng)新點如下：

（1）能夠滿足過濾器箱體的在線檢測的各項技術(shù)要求，設(shè)置了氣溶膠注入裝置、氣溶膠濾前濾后混合均勻裝置、氣溶膠濾前及濾后的取樣裝置。其上配置的差壓變送器能夠?qū)崟r的將壓力遠(yuǎn)傳給控制中心，再加之與外部的氣溶膠發(fā)生器、效率檢測儀配合使用，能夠及時有效的檢測過濾器的效率，監(jiān)測箱體內(nèi)部過濾器的運行狀況。若研制成功，此種結(jié)構(gòu)將成為國內(nèi)首創(chuàng)。

（2）箱體內(nèi)氣溶膠混合裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計完全滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，能夠充分有效地實現(xiàn)空氣和氣溶膠的混合，確保了效率檢測所取樣品的有效性。與國內(nèi)之前生產(chǎn)的過濾器箱體相比，此結(jié)構(gòu)也是一個創(chuàng)新。

（3）通過箱體外的操作手柄驅(qū)動箱體內(nèi)部的連桿滑塊旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，可以輕松實現(xiàn)在系統(tǒng)需要檢測效率時，升起混合裝置孔板及篩板，不需要時放倒該孔板及篩板。此種新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計也是一個創(chuàng)新點。

（4）箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化及模塊化也是一個創(chuàng)新點。其標(biāo)準(zhǔn)化主要體現(xiàn)在其過濾單元壓緊裝置及其密封門、氣溶膠混合裝置、效率檢測及試驗接口等結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計；其模塊化主要體現(xiàn)在本次開發(fā)樣機1FP+1FA的結(jié)構(gòu)可以輕松推廣至多個過濾單元并聯(lián)、多級過濾的不同風(fēng)量的過濾器箱體的設(shè)計中去。

（5）與國內(nèi)常規(guī)的過濾器箱體相比，結(jié)構(gòu)上的其他創(chuàng)新點有：

可以更加方便快捷的實現(xiàn)過濾器更換時的“袋進(jìn)袋出”功能。過濾器的檢修門與殼體之間設(shè)置鉸鏈結(jié)構(gòu)，裝卸過濾器時無需拿掉密封門，僅需打開門的四個壓緊螺栓即可；另一方面使用阻燃型、透明且有足夠強度和韌性的專用塑料袋，其上設(shè)置有3只專用手套，以便于方便的裝卸過濾器。

6 新型過濾器箱體的市場前景預(yù)測

據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示，在國家重點科研項目上，“中國散裂中子源”項目對該“新型過濾器箱體”需求量會很大。另外，隨著我國核電技術(shù)的發(fā)展，核電站核島中空氣凈化產(chǎn)品的在線檢測需求也在逐年增加，此新型過濾器箱體有望給核電單位和核工業(yè)科研院所提供成套的“模塊化在線檢測過濾器箱體”。經(jīng)過一定時間的推廣和應(yīng)用，該新型過濾器箱體必將有著良好的市場前景。

[責(zé)任編輯：楊玉潔]