過濾性能檢測(cè)評(píng)價(jià)用粉塵標(biāo)準(zhǔn)樣品的研究.pdf

1、20世紀(jì)30年代，為了減少吸進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的粉塵顆粒，進(jìn)氣過濾器裝置廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)。到了1940年，SAE期刊提出，評(píng)價(jià)空氣過濾器的性能需要一種標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)粉塵。目前，國(guó)內(nèi)外采用的試驗(yàn)粉塵主要為ISO12103由美國(guó)亞利桑那州的沙土制備的A2細(xì)灰或A4粗塵。我國(guó)的試驗(yàn)粉塵主要依賴于美國(guó)進(jìn)口，價(jià)格昂貴且供貨周期長(zhǎng)。近年來，隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國(guó)的汽車行業(yè)也得以快速發(fā)展，同時(shí)拉動(dòng)了零部件的市場(chǎng)需求，濾清器行業(yè)就是其中一個(gè)典型的例子，濾清器是易損

2、件，要定期更換，濾清器的檢測(cè)就需要用到標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)粉塵。因此，標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)粉塵的國(guó)產(chǎn)化是一件既有市場(chǎng)潛力，又能推動(dòng)我國(guó)汽車行業(yè)發(fā)展的大事。
　　本論文首先以北方典型的粘土為原料，以美國(guó) A2標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)粉塵為參照，通過對(duì)粘土進(jìn)行燒失、熱重、化學(xué)成分、色差、易磨性、形貌等物化性質(zhì)的研究，分析了用中國(guó)粘土替代美國(guó)亞利桑那州沙土，制備標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)粉塵的可行性。其次，利用機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)、渦流磨和振動(dòng)磨這三種不同的粉碎設(shè)備對(duì)預(yù)處理的粘土進(jìn)行粉碎加工，通過

3、對(duì)粉碎結(jié)果的分析，選擇最佳的粉碎設(shè)備和參數(shù)，制得粗、中、細(xì)三種不同粒度分布的粉體。然后，利用“Visual Basic for Applications”語(yǔ)言編寫粒度分布擬合模擬程序，借助Excel強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，以美國(guó)A2試驗(yàn)粉塵的粒度分布為目標(biāo)，通過誤差分析，擬合出三種粉的最佳混合比例。通過合適混料機(jī)，按此比例進(jìn)行均勻混合，以混合物料的粒度分布與美國(guó) A2粉的粒度分布最接近，偏差最小為目標(biāo)，確定最佳混合時(shí)間。最后，通過過濾試驗(yàn)對(duì)

4、混合粉和美國(guó) A2粉檢測(cè)空氣濾清器過濾性能的結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析，進(jìn)一步確認(rèn)以混合粉代替美國(guó)A2粉的可行性。
　　結(jié)果表明：
　?。?）200℃焙燒6h的粘土與美國(guó)A2標(biāo)準(zhǔn)粉塵相比，燒失率相差約為1％，化學(xué)成分在美國(guó)粉要求范圍內(nèi)，兩者色差最小，形貌均為無規(guī)則狀。綜上，中國(guó)粘土替代美國(guó)沙土制備標(biāo)準(zhǔn)粉塵是可行的。
　　（2）通過檢測(cè)粉磨樣品的粒度分布，發(fā)現(xiàn)機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)與渦流磨在各自的最強(qiáng)粉碎能力下均不能達(dá)到粉碎要求，樣品的

5、細(xì)度與美國(guó)粉相比偏大；然而振動(dòng)磨會(huì)隨時(shí)間的延長(zhǎng)，粉磨效果越好，最后試驗(yàn)表明，振動(dòng)磨可作為合適的粉磨設(shè)備，可將振動(dòng)磨粉磨30min樣品作為粗粉，40min樣品作為中粉，60min樣品作為細(xì)粉進(jìn)行下一步配合。
　?。?）在Excel的“Visual Basic for Applications”可編寫相應(yīng)的語(yǔ)言，經(jīng)過Excel運(yùn)算，可計(jì)算出理論上與美國(guó)粉差異最小樣品的最佳混合質(zhì)量比例為中粉：細(xì)粉=0.22：0.78。通過v型混料機(jī)按擬