测试气雾剂给料装置和给料方法及气体体积流的过滤设备 【技术领域】
本发明涉及测试气雾剂的给料装置，在从气体体积流分离气雾剂和/或尘埃的过滤装置中，测试气雾剂用于确定分离系数或用于实施漏泄试验，给料装置包括一个给料元件。此外，本发明的技术主题还包括一种过滤带有气雾剂和/尘埃的气体体积流的设备，以及一种测试气雾剂的给料方法。
背景技术
由现有技术已知一些用于确定分离系数或用于实施漏泄试验的方法和一些具有一个相应的测试气雾剂给料装置的设备。
例如由此类型的WO2007/021333A2已知一种安装在滤壳内的过滤装置，其中，测试气雾剂的环形给料装置处于一个装在滤壳入流侧的截止阀附近。基于滤壳的结构长度为了节省位置应保持尽可能小这一必要性，所以在测试气雾剂给料与过滤元件未净化气体侧入流截面之间的流动路径相当短。由此带来在测试气雾剂均匀分布方面的疑难问题。然而，若测试气雾剂沿过滤截面不均匀分布，则不能够足够可靠地表明净化气体侧当地的过滤效果。在这种情况下也几乎不可能确定分离系数，因为无法可靠指明测试气雾剂在未净化气体侧的浓度。增大测试气雾剂给料与过滤装置之间的距离，由于上述采取节省空间的结构方式的必要性因而不能实现，所以增大测试气雾剂给料与过滤装置进口之间的行程长度，并不是一种改善测试气雾剂分布均匀性的可行办法。
【发明内容】
现在，本发明要解决的技术问题是，进一步发展一种已知类型的测试气雾剂给料装置，使得能达到测试气雾剂尽可能均匀分布。一个相应的要解决的技术问题是，应当提供一种用于过滤带有气雾剂和/尘埃的气体体积流的方法和设备。
上述涉及给料装置的技术问题是这样得以解决的，即，给料元件具有细长的出口截面，其中，给料元件在其内腔中具有至少一个整流器，该整流器垂直于所施加的测试气雾剂的流动方向地布置，以及，给料元件可借助移动装置垂直于其纵向地运动。
在给料元件内腔中的整流器的作用是，使富含测试气雾剂的未净化气流在其排出前首先均匀化。这尤其在过滤装置中的位置状况非常拥挤时是有利的，因为与传统的给料装置相反，可以取消对所述已施加了测试气雾剂的未净化气流在其从测试气雾剂给料一直到过滤元件进口的路程上的均匀化。测试气雾剂在给料元件内的均匀化，导致给料元件可以直接定位在过滤元件前，这再次有利于过滤装置的位置状况。所述至少一个整流器促使在给料元件内腔中产生压降，从而以沿其面积均匀的流阻为前提，保证整流器沿其整个面积的均匀通流。
有利地，所述至少一个整流器平行于出口截面地布置，从而使测试气雾剂在离开出口截面时的流动方向，与测试气雾剂在给料元件内部的流动方向一致。
可以采取下述措施进一步改进给料元件内部的均匀化，亦即在给料元件的内腔中，沿测试气雾剂的流动方向，彼此间隔距离地相继布设多个整流器。它们可以配置为，使它们彼此总是有相同的间距，也就是等距离排列，或彼此分别有不同的间距。
若给料元件设计为空心的长方六面体以及有矩形的出口截面，则给料元件可以非常便于制造。在这种情况下，整流器可以简单地设计为孔板。与之不同地，给料元件可例如具有半空心圆柱体的形状，尽管如此出口面仍能有矩形的形状。对于一个成形为至少部分为半空心圆柱体的给料元件具有相应的弧形出口截面的情况，测试气雾剂扇形地离开给料元件。
为了尽可能均匀地施加测试气雾剂流，特别优选，将整流器布设在给料元件的出口截面上，借助它将测试气雾剂流均匀地向周围排出。该整流器可例如设计为织物、筛网或孔板。
为了在典型地借助输入接管将测试气雾剂供入给料元件时便已经能达到体积流一定程度的均衡化，在测试气雾剂的输入接管与给料元件之间设有一个前室，它沿测试气雾剂流动方向的横截面大于输入接管的横截面，小于给料元件的横截面。在这里，所述前室可例如具有圆形或多边形横截面。
在这种情况下若将一个整流器布设在前室与给料元件之间并将它们彼此隔离，则再一次有利于测试气雾剂的均匀化。
前言所提到的有关设备的技术问题，通过一种用于过滤带有气雾剂和/或尘埃的气体体积流的设备得以解决，所述设备具有滤壳，该滤壳具有未净化气体进口和净化气体出口，以及设有至少一个过滤元件，该过滤元件将滤壳内腔再分成一个有未净化气体进口的未净化气体腔和一个有净化气体出口的净化气体腔，其中，气体体积流从未净化气体腔到净化气体腔内的溢流，只能穿过处于过滤元件内的过滤介质，以及，过滤元件具有围绕进口横截面的环形元件框，所述设备的特征在于，它包括一个按前述方案设计的按照本发明的给料装置。
取决于其尺寸，给料元件应借助移动装置必要时不仅可以沿水平方向而且能沿垂直方向移动，从而使过滤元件的整个区域，在其分离系数或可能的缺陷方面，均可以借助测试气雾剂诊查。因此整个过滤截面逐段地被加入已知数量或浓度的测试气雾剂。
按照本发明设备的一个突出的优点在于，对于已均匀化的测试气雾剂的施加，有一个设计得比较短的未净化气体腔就够了，因为测试气雾剂是作为已经均匀化的体积流离开给料元件的，该均匀化的体积流可以直接利用于实施测量任务。
尽管在滤壳内位置状况狭窄，但通过在多个区域施加测试气雾剂，以便例如用由现有技术已知的扫描器，对这些区域在净化气体侧的粒子数和/或粒子浓度实施单独的测量，使过滤元件的整个横截面仍能可靠地达到具有均匀的测试气雾剂。
所述设备的一项有利的扩展设计规定，给料元件至少沿过滤元件的整个宽度和部分高度延伸，以及，给料元件可沿过滤元件的高度运动。
因此，测试气雾剂可以借助按照本发明的给料装置虽然沿过滤元件的整个宽度，但并没有同时沿其整个高度施加。为了尽管如此仍能借助测试气雾剂对过滤元件的全部区域在其分离系数或可能的缺陷方面进行诊查，相应地运动所述给料元件，使整个过滤截面被逐段地施加已知数量或浓度的测试气雾剂。在这里，给料元件只须支承为沿一个方向直线运动。
同样可以考虑，将给料装置定位在过滤元件前，令给料元件沿过滤元件的整个高度，但是不沿其整个宽度延伸。为此给料装置只须转动90°，以及给料元件借助移动装置沿过滤元件的宽度运动。
有利的是，出口截面的高度与过滤元件的尺寸相适配为，使可能由流入过滤装置的未净化气体腔内的未净化空气引起的杂质流，在出口截面的水平延伸的边缘处减到最小程度。当过滤元件具有平面状过滤介质的折叠，以及出口截面的高度相当于过滤元件大约四至六个折叠的高度时，便是所述的情况。
在本例中一个折叠定义为，它包括两个互相平行延伸的过滤介质部段，以及一个连接这两个过滤介质部段的大体半圆形的“曲线段”。因此，一个折叠始终朝一侧方向开口并围绕一个规定的空隙，测试气雾剂从折叠的开口侧起流过空隙，以及测试气雾剂同样流动通过所述过滤介质的平行部段并由此被过滤。
虽然当出口截面的高度与四至六个折叠的高度相应时不能完全避免杂质流，但是它们仅影响测试气雾剂流上方和下方小的水平边缘区，当仅测试处于杂质流外部的折叠的质量时，亦即中央折叠的质量时，这对于测试计量并不是关键性的。
对于实施测试计量特别有利的是，将给料装置配置为，使所施加的测试气雾剂的流动方向垂直于过滤元件的折叠的纵向地延伸。这意味着，流入的测试气雾剂首先平行于上述折叠的平行部段地延伸。以此方式达到，测量时检验过滤元件的与测试气雾剂流高度相对应数量的折叠，在这种情况下不发生与可能的杂质流混合。与之相应地，优化了有说服力的测试计量的前提条件。
本发明设备的一项特别有利的设计规定，给料元件的出口截面离过滤元件的进口截面有一个距离，该距离小于20mm，优选地小于10mm。由此使测试气雾剂在从给料元件排出后直至过滤元件的进口截面必须经过的路程最短，从而又能从此外处于未净化气体腔内的气体体积流排除可能的杂质流。
有利地，设备的滤壳至少沿气体体积流流动方向观察在过滤元件前的横截面，大于过滤元件的进口截面，以及，给料元件可借助移动装置移到一个停放位置，在此位置它处于进口截面的侧旁。为此，滤壳或可以作为整体设计得明显大于过滤元件，从而使过滤元件沿垂直方向朝两侧离滤壳有间距。与之不同地，滤壳可以仅在过滤元件前的区域内有较大的横截面，或仅有一个槽状的“停放窝”。若给料元件定位在其停放位置，则过滤元件的整个通流截面敞开，因此过滤元件可以无可指摘地和无干扰因素地工作。此外还可以利用给料元件的停放位置实施有关测试气雾剂流浓度的测试计量。为此仅需要一个测量探头，该测量探头定位在沿测试气雾剂流动方向处于给料元件后方的停放窝内。
为解决前言所提到的有关方法的技术问题而采取的措施是，测试气雾剂借助一个沿气体体积流流动方向观察在过滤装置的过滤元件前的给料元件施加给未净化气体流，以及，测试气雾剂在给料元件内腔中被均匀化，以及沿过滤元件的至少部分宽度，通过出口截面均匀地排出，其中，给料元件横向于流动方向地运动。
在这里，给料元件的运动可以不仅沿水平方向而且沿垂直方向进行，从而取决于给料元件的尺寸，可以到达过滤元件的整个进口截面。应当注意，测试气雾剂流在出口截面内的流动速度，大体为未净化气体体积流的速度。上述方法可以特别简单地借助按照本发明的给料装置实施，在这种情况下获得所列举的那些优点。
有利地，测试气雾剂沿过滤元件的全宽排出，以及给料元件垂直于其纵向地运动。
此外也有利的是，测试气雾剂以这样的方式排出，即，在出口截面与过滤元件进口截面相应的分区之间测试气雾剂存在均匀的浓度。
按照本发明的测试气雾剂给料原理的一个非常突出的优点是，有可能在多个平行排列布设的过滤元件，例如滤板中使用。在这种情况下，沿垂直方向重叠布设的过滤元件可以通过一个可垂直移动的给料元件被施加测试气雾剂。当水平布设多个过滤元件时，相应地并列设置多个给料单元。
【附图说明】
下面借助附图中示意性表示的过滤带有气雾剂和/尘埃的气体体积流的设备按照本发明的两种实施例，详细说明本发明。
其中：
图1表示按照本发明的设备的垂直剖面；
图2表示另一种包括两个串联过滤元件的设备的垂直剖面；
图3表示按照本发明的给料元件的立体图；
图4表示图1中给料元件区域的放大图；以及
图5表示图1中给料元件区域的另一个放大图。
【具体实施方式】
图1表示按照本发明的设备1的垂直剖面，设备1具有一个装在基本上长方六面体状滤壳3内的过滤装置2。滤壳3具有一个未净化气体侧的接管4和一个净化气体侧的接管5。箭头6表示流动方向。不仅在未净化气体侧的接管4中，而且也在净化气体侧的接管5中，各有一个截止阀7、8。长方六面体状的HEPA过滤器单元形式的过滤元件9处于滤壳3内部。过滤元件9通过中间连接已知的密封装置，压靠在元件框10边条上，元件框10具有一个与过滤元件9进口截面相应的通孔11。
过滤元件9和与滤壳3密封连接的环形元件框10，将滤壳3再分为一个未净化气体腔12和一个净化气体腔13。因此，沿箭头6方向流入的气体体积流(应从中分离出携带的气雾剂)，只能通过过滤元件9的过滤介质，从未净化气体腔12进入净化气体腔13，并因而从流出侧的接管5排出，在此过程中，流入的气体体积流直接在进入未净化气体腔12之后遭遇一块挡板P。与之不同地，它也可以设计为整流器。
给予测试气雾剂的给料装置14处于未净化气体腔12内，它具有一个沿滤壳3全高延伸的螺杆16形式的移动装置15，一个螺母元件17固定在螺杆16上，长方六面体状给料元件18与它连接，给料元件18基本上沿滤壳3全宽延伸。通过图中没有表示的垂直导引装置防止给料元件18绕螺杆轴线回转，所以当通过旋转驱动装置41引起螺杆16绕其轴线旋转时，螺母元件17与给料元件18一起，实施沿双向箭头19方向的垂直运动。
给料元件18具有出口截面20，从给料元件18内腔I通过所述出口截面20流出的测试气雾剂被排入未净化气体腔12内。给料元件18内腔I可通过弹性软管21从外部设备供入测试气雾剂，以及，对给料元件18的供应可通过图中没有表示的截止机构中断。由图3可见给料元件的详细结构。
净化气体腔13内同样有一个移动装置22，它由螺杆23和与之接合的螺母元件24组成，后者与一个受料元件25接合，它与给料元件18相反设计为管状结构。受料元件25有一个沿滤壳3整个宽度开口的缝隙40，或有多个通过横挡隔开的单个缝隙，通过它们可以将净化气流的部分体积流导入受料元件25内，从那里经过具有一个图中没有表示的截止机构的弹性软管26，进一步导向一个未表示的测量装置。
按一种优选的工作方式，给料元件18起先定位为，使它处于通孔11的上棱边28的高度。用于取出部分气体体积流进行粒子测量的受料元件25也定位在此相同的高度上。然后，若测试气雾剂经过给料元件18排入未净化气体腔12内，可通过测量在净化气体侧13提取的部分体积流，根据那里的粒子数检验过滤器的有效性。与给料元件18同步，也移动在净化气体侧13的受料元件25。这一程序持续进行，直至给料元件18最终覆盖连接在通孔11的下棱边27上的测试带，在这一时刻受料元件25处于同一个位置。
按上述工作方式，在给料元件18以及受料元件25移动运动期间可以中断测试气雾剂的加入，然而在此时间内也可以持续加入测试气雾剂。与在测量阶段期间给料元件18及受料元件25逐步移动运动以及接着停止不同，也可以实施不仅给料元件18而且受料元件25足够慢的连续移动。
图2描绘出另一种按照本发明设备1′的垂直剖面，与图1所示设备1不同，它有一个其中配置两个串联的过滤元件9′、9″的滤壳3′。为了能彼此独立地检验这两个过滤元件9′、9″，在每个过滤元件9′、9″前布设一个给料装置14′、14″，用于按上述方式给予测试气雾剂。沿流动方向观察，在每个过滤元件9′、9″后方设有一个受料元件25′、25″，用于检验过滤后气体体积流中的粒子浓度。第一过滤元件9′的受料元件25′将移动装置15′与第二过滤元件9″的给料元件14″分开。
由图3可以详细看出按照本发明的给料元件18的结构。长方六面体状给料元件18设计为空心体，在其内腔I中沿要给予的测试气雾剂流动方向29一个接着一个排列三个整流器30，它们垂直于流动方向29地延伸。设计为带孔板的整流器30将给料元件18分成四个分室，当测试气雾剂流过给料元件18时保证它们的均匀化。在给料元件18的出口截面20处同样设有一个可在图4中看到的整流器30′。它成形为筛网。
为了供应测试气雾剂，给料元件18通过输入接管31与软管21连接，其中，输入接管31通入设在给料元件18下方的长方六面体状的前室32内，前室的内腔与给料元件18的内腔I连通。因此，输入的测试气雾剂从软管21经输入接管31首先流入前室32，再从那里流入给料元件18，在这里将前室32定位为，使测试气雾剂从给料元件18沿流动方向29的前端输入。在给料元件18与前室32之间再次布设一个可在图4中看出的整流器33。
将前室32中间连接在输入接管31与给料元件18之间，已经促使输入的测试气雾剂在给料元件18的前部区内有一定程度的分布，因为在前室32与给料元件18之间的横截面跃变，要比输入接管31与给料元件18之间的横截面跃变小得多。
图4表示图1所示设备1垂直剖面中给料元件区域的放大图，其中明显表示出输入接管31与给料元件18沿垂直方向错开布置。要给予的测试气雾剂离开输入接管31并到达前室32，前室32的深度与给料元件18第一分区的深度一致。测试气雾剂在前室32内，从起先水平定向的流动垂直向上偏转，所以它从下方流入给料元件18的第一分区。在这里它经过整流器33，由此使测试气雾剂已经第一次均匀化。测试气雾剂在给料元件18内重新转向沿水平方向，并在它经由处于出口截面20内的整流器30′离开给料元件18之前，借助三个相继设置的整流器30被再次均匀化。
基于测试气雾剂在从给料元件18排出时已经足够均匀化这一事实，给料元件18可以以出口截面20直接布置在过滤元件9前。出口截面20与过滤元件9的进口截面之间的距离只有10mm。给料元件18的高度H比过滤元件9的高度小许多倍。
图5再次放大示出了给料元件18与过滤元件9的过渡区，其中，流出的测试气雾剂用水平定向的箭头34表示。此外，在图5中示出了过滤元件9的一个个折叠35，它们通过无纺布滤网36的蛇曲状折叠形成。在这里一个折叠35理解为，它分别包括无纺布滤网36两个平行延伸的部段37和一个连接这两个部段37的弯曲区38，所以各个折叠35总是朝着面对给料元件18那一侧的方向开口。因此，测试气雾剂通过一个折叠35的开口侧进入过滤元件9，然后流过无纺布滤网36的平行延伸的部段37。
给料元件18的高度H相当于无纺布滤网36的五个折叠，在图5中折叠的开口侧用数字I至V表示。在给料元件18的上与下棱边旁画有弯曲的箭头39，它们象征性地表示要不然处于未净化气体腔12内的气体体积流中可能的杂质流。然而由于选择的给料元件18的高度H，以及由于给料元件18的出口截面20与过滤元件9进口截面之间小的距离，所以产生的杂质流很小，并至多出现在两个最外部的折叠区内，亦即在开口侧I和V。
处于过滤元件9的相对置侧的受料元件25定位为，使它以缝隙40直接处于过滤元件9一个折叠35前，确切地说面对开口侧III。