ICS73.120 J77 中华人民共和国国家标准 GB/T30176—2013 液 体过滤用过滤器 性能测试方法 Filterforliquidfiltration—Performancemeasurementmethods 2013-12-17发布 2014-10-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本文件的某些内容可能涉及专利。本文件发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国分离机械标准化技术委员会(SAC/TC92)归口。 本标准主要起草单位:上海化工研究院、天津大学、合肥通用机械研究院、飞潮(无锡)过滤技术有限 公司、厦门厦迪亚斯环保技术有限公司、四川高精净化设备有限公司、新乡市平原工业滤器有限公司、航 空工业过滤与分离机械质检中心。 本标准起草人:都丽红、王士勇、许莉、张德友、杜立鹏、周进、朱企新、秦望峰、关太平、王建宇、 孙瑞林。 ⅠGB/T30176—2013 液体过滤用过滤器 性能测试方法 1 范围 本标准规定了液体过滤用过滤器(以下简称过滤器)的主要过滤性能(压降-通量性能、截留精度、透 水率与透水阻力、再生性能、视在纳污量等)及与过滤器过滤性能相关的机械物理性能(耐压试验、密封 检测、焊缝无损检测、噪声测试等)的试验方法。 本标准适用于液体(不包括油类)过滤用过滤器性能试验方法。 2 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。 GB150.4 压力容器 第4部分:制造、检验和验收 GB/T4774 过滤与分离 名词术语 GB/T10894 分离机械 噪声测试方法 GB/T18853 液压传动过滤器 评定滤芯过滤性能的多次通过方法 GJB420B 航空工作液固体污染度分级 NB/T47003.1 钢制焊接常压容器 TSGR0004 固定式压力容器安全技术监察规程 3 术语和定义 GB/T4774界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 液体通量 liquidflux 在规定压差和温度为25℃条件下,试验液通过被测试过滤器,单位时间、单位过滤面积上透过试验 液的体积称为液体通量。常温条件下,可将渗透液的体积换算至25℃条件下的体积,作为液体通量。 3.2 额定流量 filterratedflowrate 液体过滤器内的流体在规定压差和25℃条件下的流量值,通常等于过滤器的液体通量与过滤器的 有效过滤面积的乘积。 3.3 过滤元件 filterelement 以过滤介质及相关零件组成的部件称为过滤元件。 3.4 压降 pressuredrop 在规定的流体流通条件下被测试过滤器上游、下游的压差值。等于通过过滤器筒体与过滤元件的 压力损失之和。 1GB/T30176—2013 3.5 截留粒径 detainedparticlesize 过滤元件对某一规定粒径粒子的截留率达到90%,称该粒径为过滤元件的截留粒径。 3.6 过滤比(β比值) filteringratio 过滤器上游料液单位体积内所含某一粒径段(或大于某一给定尺寸)的颗粒数与经过滤器后所得滤 液单位体积内所含该粒径段(或大于同一尺寸)的颗粒数之比。 3.7 视在纳污量 contaminantmassinjected 向试验系统添加试验粉末,当被测试过滤元件压降达到极限压差值时,所添加试验粉末的总质量为 视在纳污量。 4 过滤器过滤性能测试内容及方法 4.1 一般要求 4.1.1 测试用通用仪器、仪表精度要求 所有测试用仪器、仪表应计量合格,在有效期内。精度应符合表1的规定。 表1 测试用通用仪器、仪表精度要求 名称 精度 真空表 1.6级 压力表 1.6级 流量计 ±2.5% 差压计 1.6级 4.1.2 试验装置 液体过滤器过滤性能测试系统如图1所示。 4.2 压降-通量性能 4.2.1 方法概述 在不同的压差和常温条件下,使试验液通过被测试过滤器,测量过滤器的液体通量。 4.2.2 试验步骤 4.2.2.1 在试验液储槽内加入洁净水,打开阀门2,关闭阀门4,8,9,11,启动泵3。打开阀门4,8,清洗 系统。 4.2.2.2 待系统清洗干净,关闭阀门8,打开阀门9,使系统内洁净水通过不装过滤元件的过滤器7。 2GB/T30176—2013 说明: 1———试验液储槽; 2———试验液储槽底阀; 3———泵; 4———回路阀; 5———压力表; 6———差压计; 7———过滤器; 8———取样及排放阀; 9———回路阀; 10———流量计; 11———节流阀; 12———搅拌器; 13———固相添加装置; 14———固相添加装置出口阀。 图1 液体过滤器过滤性能测试系统 4.2.2.3 调节节流阀11,使得通过过滤器的流量达到过滤元件的额定值,记录过滤器前后的压差和流 量。按合适的相等增量加大流量,流量测点应不少于4点,同时记录各流量测点相对应的过滤器筒体的 压降。 4.2.2.4 从4.2.2.3被测过滤元件的额定值按4.2.2.3测定的流量测点逐渐减少流量,记录各流量测点 相对应的过滤器筒体的压降,计算各流量点的平均压降Δp1。 4.2.2.5 将被测过滤元件装入过滤器筒体,按4.2.2.3,4.2.2.4测得相应的流量点测量的压降,并分别求 得对应流量点平均压降Δp2。 4.2.3 数据处理 4.2.3.1 计算过滤元件压降Δp: Δp=Δp2-Δp1 …………………………(1) 式中: Δp2———试验用过滤器总压降,单位为兆帕斯卡(MPa); Δp1———试验用过滤器筒体的压降,单位为兆帕斯卡(MPa); Δp———试验用过滤元件的压降,单位为兆帕斯卡(MPa)。 3GB/T30176—2013 4.2.3.2 根据试验测定的压降和流量,过滤元件的通量等于流量除以过滤面积,得到压降和通量的关 系,绘制压降-通量曲线。 4.2.3.3 针对任意过滤器,可以用不安装过滤元件的实际过滤器按4.2.2.3和4.2.2.4测定压降-流量曲 线;再根据过滤元件的压降-通量曲线算出该过滤器的额定流量。 4.3 截留精度 4.3.1 方法概述 过滤器的截留精度由过滤元件最大透过粒径、β比值或截留粒径表示,使用单次通过法测定;如实 际工艺要求符合多次通过过程的,则可采用多次通过法测定。 4.3.2 单次通过法 4.3.2.1 试验装置与仪器设备 过滤元件单次通过法截留性能测试系统见图2。配套的专用仪器设备有光阻式自动颗粒计数器。 4.3.2.2 试验粒子和试验液准备 采用标准粒子,粒径分布变异系数控制在5%以内。用洁净水将适量的具有一定粒径分布范围的 标准粒子配制为试验液。 说明: 1———空压机; 2———缓冲罐; 3———空气过滤器; 4———稳压调节阀; 5———放空阀; 6———压力表; 7———搅拌器; 8———给料槽; 9———进料阀; 10———过滤器; 11———排液阀; 12———滤液罐。 图2 截留性能测试系统 4GB/T30176—2013 4.3.2.3 实验环境 环境温度为常温,相对湿度不大于70%,空气保持洁净。 4.3.2.4 试验步骤 a) 系统经洁净水清洗到固体污染度应符合GJB420B中规定的4级要求; b) 将被测过滤元件装入过滤器10内; c) 将试验液放入给料槽8中,打开阀门9,使适量的试验液进入过滤器10,关闭阀门9; d) 启动空压机1,调节阀门4,使过滤器内的压力达到指定值,打开阀门11,使试验液在规定压差 下通过过滤元件; e) 过滤一定时间后,关闭空压机1、关闭阀门4和阀门11; f) 取滤前、滤后的液样,用光阻式自动颗粒计数器分别测定其不同粒径颗粒的颗粒数; g) 卸下过滤元件试样,用洁净水彻底清洗整个管路系统。 4.3.2.5 数据处理 滤液中最大粒子的直径即为过滤元件的最大透过粒径。 过滤元件对某种粒径颗粒的截留率按式(2)计算: Ri=1-Npi Næ èçö ø÷ bi×100 …………………………(2) 式中: Ri———某种粒径的截留率,%; Npi———单位体积滤液中该粒径颗粒的个数,单位为个每升(个·L-1); Nbi———单位体积试验液中该粒径颗粒的个数,单位为个每升(个·L-1)。 截留率达到90%的颗粒粒径就是截留粒径。 过滤元件的过滤比(β比值)按式(3)计算: βi=N'bi N'pi…………………………(3) 式中: βi———某个粒径段的β比值,量纲为1; N'pi———单位体积滤液中某个粒径段(或大于某个粒径)的颗粒个数,单位为个每升(个·L-1); N'bi———单位体积试验液中某个粒径段(或大于某个粒径)的颗粒个数,单位为个每升(个·L-1)。 4.3.3 多次通过法 多次通过法按GB/T18853执行。 4.4 透水率与透水阻力 4.4.1 方法概述 保持过滤元件试样进水侧为恒压,在一定压差作用下测量透水通量,即可获得透水率。过滤元件试 样的透水阻力可以由测得的透水率、过滤元件试样两侧压差、试验温度下水的黏度计算得出。 4.4.2 试验系统 4.4.2.1 试验装置 采用液体过滤器过滤性能测试系统(见图1)测定过滤元件透水率与透水阻力。 5GB/T30176—2013 4.4.2.2 试验用液体 试验应采用洁净水。 4.4.3 试验步骤 a) 系统经洁净水清洗到固体污染度符合GJB420B