專利名稱：風道凈化部件性能測評用低濃度多組分標準氣體發(fā)生裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種風道凈化部件性能測評用低濃度多組分標準氣體發(fā)生裝置，屬于標準氣體發(fā)生領域。
背景技術：
室內空氣品質顯著影響人們的舒適、健康和工作效率，越來越受到人們的關注。而室內物品和裝修裝飾材料釋放的有機揮發(fā)性化合物(VOCs)濃度過高，是造成室內空氣品質低劣的主要原因之一。為保證安全舒適的室內環(huán)境，許多集中空調系統(tǒng)的風道中均加裝了空氣凈化模塊，以去除這些有害污染物。因此檢測這些空氣凈化模塊性能的需求則日益迫切。通用的檢測方法是監(jiān)測空氣凈化模塊進口和出口濃度的差別來評估其凈化性能。其中難點在于如何在大風量的工程風道中同時恒定發(fā)生多組分低濃度的標準氣體。由于工程管道中的風量跨度較大，從每小時幾百至數(shù)十萬立方米不等，為維持風道凈化部件進口處O. 01 10mg/m3的低濃度污染物水平，所要求污染物的注入量很大，約為O. 02mg/min 20g/min。因此傳統(tǒng)采用標氣瓶發(fā)生穩(wěn)定濃度的方式并不適用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提出一種風道凈化部件性能測評用低濃度多組分標準氣體發(fā)生裝置，采用便宜的、精度高的液體蠕動泵，以產生O. 01 10mg/m3濃度范圍的低濃度多組分標準氣體，滿足大風量工程風道的使用。本發(fā)明提出的風道凈化部件性能測評用低濃度多組分標準氣體發(fā)生裝置，包括污染氣體源、液體蠕動泵、離心風機、集氣管、溫度計和毛細管噴頭，所述的污染氣體源的出口通過管道與集氣管相連，污染氣體源與集氣管的連接管道上設有流量控制器；所述的溫度計置于集氣管內，所述的離心風機的出口通過管道與加熱器的進口相連，加熱器的出口通過管道與集氣管相連，加熱器與集氣管的連接管道上設有溫度控制器，溫度控制器與集氣管內的溫度計相連；所述的液體蠕動泵的出口通過管道與集氣管相連，連接液體蠕動泵與集氣管的管道伸入集氣管中，伸入集氣管的管道端部設有毛細管噴頭；集氣管的出口為多組分低濃度氣體出口。本發(fā)明提出的風道凈化部件性能測評用低濃度多組分標準氣體發(fā)生裝置，其優(yōu)點是本發(fā)明的氣體發(fā)生裝置，根據(jù)室內有機污染物可相互互溶的特性，采用液體蠕動泵的方式，簡單、精確地實現(xiàn)多種有機污染物的配比，并由液體蠕動泵通過毛細管噴頭注入配氣系統(tǒng)。本發(fā)明裝置中采用加熱器，使集氣管溫度保持高溫，以適應主風道氣流大的特點，使注入液體在配氣系統(tǒng)的集氣器中迅速揮發(fā)成氣體。液體蠕動泵可由可編程控制程序控制不同的液體注入速率，在實驗過程中隨時改變，從而實現(xiàn)根據(jù)實驗結果快速調整不同濃度的多組分標準氣體即配氣。本發(fā)明氣體動態(tài)方式裝置，可同時發(fā)生投放速率為O. Olmg/ min 20g/min的多組分標準氣體，即可在風量為300 100000m3/h的工程風道中發(fā)生濃度為O. 01 10mg/m3的多組分標準氣體，因此本發(fā)明裝置可適用于工程凈化測評和環(huán)境保護等多個領域。


圖I為本發(fā)明提出的風道凈化部件性能測評用低濃度多組分標準氣體發(fā)生裝置的結構示意圖。圖2是本發(fā)明氣體發(fā)生裝置中所用的毛細管的結構示意圖。圖I中，I是離心風機，2是加熱器，3是集氣管，4是溫度控制器，5是溫度計，6是低濃度多組分標準氣體出口，7是污染氣體源，8是流量控制器，9是液體蠕動泵，10是毛細管噴頭。
具體實施例方式本發(fā)明提出的風道凈化部件性能測評用低濃度多組分標準氣體發(fā)生裝置，其結構如圖I所示，包括污染氣體源7、液體蠕動泵9、離心風機I、集氣管3、溫度計5和毛細管噴頭10。污染氣體源7的出口通過管道與集氣管3相連，污染氣體源I與集氣管3的連接管道上設有流量控制器8。溫度計5置于集氣管3內，離心風機I的出口通過管道與加熱器2 的進口相連，加熱器2的出口通過管道與集氣管3相連，加熱器2與集氣管3的連接管道上設有溫度控制器4，溫度控制器4與集氣管3內的溫度計5相連。液體蠕動泵9的出口通過管道與集氣管3相連，連接液體蠕動泵9與集氣管3的管道伸入集氣管3中，伸入集氣管的管道端部設有毛細管噴頭10。集氣管3的出口為低濃度多組分標準氣體出口。本發(fā)明的氣體發(fā)生裝置包括主風道系統(tǒng)、氣體注入系統(tǒng)和液體注入系統(tǒng)三個部分。主風道系統(tǒng)由離心風機I、加熱器2、溫度計5、溫度控制器4和集氣管3組成。氣體注入系統(tǒng)用于發(fā)生常溫下是氣體的污染物，如硫化氫、氨氣等，由污染氣體源7 ( —般為液罐) 和流量控制器8組成。液體注入系統(tǒng)用于發(fā)生常溫下是液體的污染物，如室內常見的大部分揮發(fā)性有機化合物甲苯、苯、二甲苯、甲醒、乙醒、丙酮等。液體蠕動泵將多種污染物混合溶液經(jīng)過毛細管噴頭10注入溫度受控的集氣管3中，并快速揮發(fā)成氣體，然后與主風道系統(tǒng)和氣體注入系統(tǒng)所產生的氣流混合，再流出集氣器，并匯入工程風道中，從而獲得所需濃度的多組分標準氣體。本發(fā)明裝置中可以采用如圖2所示的毛細管噴頭，毛細管噴頭的一端直徑較大， 另一端的直徑較小，這就使來自液體蠕動泵的高壓氣體從毛細管噴頭的直徑較小端噴出而被霧化。本發(fā)明裝置的一個實施例中，使用的溫度控制器可以是由余姚工菱公司生產、 型號為XTD-7000的產品，使用的流量控制器可以是由Alicat Science生產、型號為 M-IOSCCM-D的產品，使用的液體蠕動泵可以是Longer公司生產、型號為BT100_2J的產品。本發(fā)明風道凈化部件性能測評用低濃度多組分標準氣體發(fā)生裝置的工作過程如下主風道系統(tǒng)中空氣從離心風機I中流出，通過加熱器2使得空氣溫度升高，然后進入集氣管3，集氣管中有溫度控制器4和溫度計5用于反饋控制加熱器2的加熱量，以保持集氣管3內溫度保持在65±0. 5°C。主風道風量為20m3/h，用于加速所注入氣體或液體的混合均勻或揮發(fā)。氣體注入系統(tǒng)中污染氣體從污染氣體源7中流出，通過質量流量控制器8，流入集氣器3中。該系統(tǒng)用于產生恒定濃度的常溫下為氣態(tài)的污染物。液態(tài)污染物通過液體蠕動泵9在毛細管噴頭10的作用下，以細小噴霧的形式注入集氣管3中，由于集氣管3內溫度保持65°C，而且主風道中風速較大，所噴出的噴霧在高溫和高速作用下迅速揮發(fā)成氣體。液體蠕動泵可由可編程控制程序控制不同的液體注入速率，可在實驗過程中隨時改變，從而實現(xiàn)根據(jù)實驗結果快速調整不同濃度的發(fā)生。通過更換不同蠕動膠管，可實現(xiàn)污染物投放速率范圍為O. Olmg/min 20g/min，可在風量為300 100000m3/h的工程風道中發(fā)生濃度為O. Ol 10mg/m3的多種氣體。本發(fā)明氣體發(fā)生裝置，可在風量為300 IOOOOOmVh的工程風道中發(fā)生濃度為
O.Ol 10mg/m3的多組分標準氣體，包括硫化氫、氨氣等常溫下是氣態(tài)的物質，以及甲苯、 苯、二甲苯、甲醛、乙醛、丙酮等常溫下是液體的物質。
權利要求
1.一種風道凈化部件性能測評用多組分低濃度氣體動態(tài)發(fā)生裝置，其特征在于該氣體動態(tài)發(fā)生裝置包括污染氣體源、液體蠕動泵、離心風機、集氣管、溫度計和毛細管噴頭，所述的污染氣體源的出口通過管道與集氣管相連，污染氣體源與集氣管的連接管道上設有流量控制器；所述的溫度計置于集氣管內，所述的離心風機的出口通過管道與加熱器的進口相連，加熱器的出口通過管道與集氣管相連，加熱器與集氣管的連接管道上設有溫度控制器， 溫度控制器與集氣管內的溫度計相連；所述的液體蠕動泵的出口通過管道與集氣管相連， 連接液體蠕動泵與集氣管的管道伸入集氣管中，伸入集氣管的管道端部設有毛細管噴頭； 集氣管的出口為多組分標準氣體出口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工程風道凈化部件性能測評用多組分低濃度氣體動態(tài)發(fā)生裝置，屬于標準氣體發(fā)生領域，本裝置中，污染氣體源的出口通過管道與集氣管相連，污染氣體源與集氣管的連接管道上設有流量控制器。溫度計置于集氣管內，離心風機的出口通過管道與加熱器的進口相連，加熱器的出口通過管道與集氣管相連，加熱器與集氣管的連接管道上設有溫度控制器，溫度控制器與集氣管內的溫度計相連。液體蠕動泵的出口通過管道與集氣管相連，連接液體蠕動泵與集氣管的管道伸入集氣管中，伸入集氣管的管道端部設有毛細管噴頭。本裝置可在風量為300～100000m3/h的工程風道中發(fā)生濃度為0.01～10mg/m3的多種標準氣體。
文檔編號B01F15/04GK102600741SQ20121007471
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權日2012年3月20日
發(fā)明者張寅平, 徐秋健, 王紅廣, 莫金漢 申請人:清華大學