Các phin lọc không khí dùng cho hệ thống thông gió chung đã được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng cho hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí trong các tòa nhà. Trong các ứng dụng này, bằng cách giảm nồng độ của hạt lơ lửng, phin lọc không khí ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng không khí trong nhà và, từ đó, ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Để giúp các kỹ sư thiết kế và nhân viên bảo trì chọn lựa đúng các loại phin lọc, có liên quan đến việc sản xuất và thương mại quốc tế để xác định rõ phương pháp thử nghiệm và phân loại các phin lọc không khí phổ biến theo hiệu suất hạt của chúng, đặc biệt liên quan đến việc loại bỏ hạt lơ lửng. Các tiêu chuẩn của khu vực hiện nay đang áp dụng các phương pháp phân loại và thử nghiệm hoàn toàn khác nhau, nên những tiêu chuẩn này không cho phép so sánh với các phương pháp khác, và do đó cản trở thương mại toàn cầu của các sản phẩm thông thường. Thêm vào đó, các tiêu chuẩn công nghiệp hiện nay có các hạn chế đã biết do tạo ra các kết quả khác nhiều so với tính năng lọc trong hoạt động, tức là phóng đại hiệu suất loại bỏ hạt của nhiều sản phẩm. Bộ tiêu chuẩn này, áp dụng với hệ thống tiếp cận phân loại hoàn toàn mới, trong đó đưa ra các kết quả có nghĩa hơn và tốt hơn so với các tiêu chuẩn đã xây dựng.

Bộ TCVN 12350 (ISO 16890) mô tả thiết bị, vật liệu, các yêu cầu, quy định kỹ thuật, các đại lượng và các quy trình để tạo ra dữ liệu tính năng phòng thử nghiệm và sự phân loại hiệu suất dựa vào việc hiệu suất từng phần đo được chuyển đổi thành hiệu suất hạt lơ lửng (ePM) trong hệ thống báo cáo.

Các phần tử lọc không khí theo bộ TCVN 12350 (ISO 16890) được đánh giá trong phòng thử nghiệm bằng khả năng loại bỏ hạt sol khí của chúng được tính theo các giá trị hiệu suất ePM₁, ePM_2,5, PM₁₀. Sau đó các phần tử lọc không khí có thể được phân loại theo các quy trình quy định trong tiêu chuẩn này. Hiệu suất loại bỏ hạt của phần tử lọc được đo như một hàm của dải cỡ hạt từ 0,3 μm đến 10 μm của phần tử lọc chưa tải và chưa ổn định theo từng quy trình đã định trong TCVN 12350-2 (ISO 16890-2). Sau khi thử nghiệm hiệu suất loại bỏ hạt ban đầu, phần tử lọc không khí được ổn định theo các quy trình đã định trong TCVN 12350-4 (ISO 16890-4) và hiệu suất loại bỏ hạt được tính lặp lại trên phần tử lọc đã ổn định. Phép thử này cung cấp thông tin về cường độ xuất hiện của bất cứ cơ chế loại bỏ tĩnh điện với phần tử lọc của phép thử. Xác định hiệu suất trung bình của phin lọc bằng cách tính trung bình của hiệu suất ban đầu và hiệu suất đã ổn định cho mỗi dải cỡ hạt. Sử dụng hiệu suất trung bình để tính các hiệu suất ePM_x bằng cách chỉnh các giá trị này tới phân bố cỡ hạt chuẩn và chuẩn tắc của các phần sol khí xung quanh có liên quan. Khi so sánh các phin lọc đã thử nghiệm theo bộ TCVN 12350 (ISO 16890), các giá trị hiệu suất từng phần phải luôn được so sánh giữa các loại hiệu suất ePM_x (ví dụ giữa ePM₁ của phin lọc A với ePM₁ của phin lọc B). Dung lượng bụi thử nghiệm và khả năng giữ bụi ban đầu của phần tử lọc được xác định theo từng quy trình thử nghiệm được quy định trong tiêu chuẩn này

PHIN LỌC KHÔNG KHÍ CHO HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CHUNG - PHẦN 3: XÁC ĐỊNH HIỆU SUẤT THEO TRỌNG LƯỢNG VÀ SỨC CẢN DÒNG KHÔNG KHÍ SO VỚI KHỐI LƯỢNG BỤI THỬ NGHIỆM THU ĐƯỢC

Air filters for general ventilation - Part 3: Determination of the gravimetric efficiency and the air flow resistance versus the mass of test dust captured

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định thiết bị thử nghiệm và các phương pháp thử nghiệm được sử dụng để đo hiệu suất theo trọng lượng và sức cản dòng khí của phin lọc không khí dùng cho hệ thống thông gió chung.

Tiêu chuẩn này được sử dụng kết hợp với TCVN 12350-1 (ISO 166890-1), TCVN 12350-2 (ISO 166890-2), TCVN 12350-4 (ISO 166890-4).

...

...

...

Bộ TCVN 12350 (ISO 16890) (tất cả các phần) đề cập đến các phần tử lọc không khí dạng hạt lơ lửng cho hệ thống thông gió chung có hiệu suất ePM₁ nhỏ hơn hoặc bằng 99 % và hiệu suất ePM₁₀ lớn hơn 20 % khi thử nghiệm theo các quy trình đã xác định trong bộ TCVN 12350 (ISO 16890).

Các phần tử lọc không khí không thuộc quy định của phần sol khí này được đánh giá bằng cách áp dụng các phương pháp thử nghiệm khác, (xem bộ TCVN 11487 (ISO 29463)).

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các phần tử lọc được sử dụng trong máy làm sạch không khí trong phòng kiểu xách tay.

Các kết quả tính năng đạt được theo bộ TCVN 12350 (ISO 16890) không áp dụng định lượng để dự đoán tính năng hoạt động liên quan đến vấn đề hiệu suất và tuổi thọ.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 11488 (ISO 15957), Bụi thử để đánh giá thiết bị làm sạch không khí.

TCVN 12350-1 (ISO 16890-1), Phin lọc không khí cho hệ thống thông gió chung - Phần 1: Quy định kỹ thuật, yêu cầu và hệ thống phân loại dựa trên hiệu suất bụi lơ lửng (ePM).

TCVN 12350-2 (ISO 16890-2), Phin lọc không khí cho hệ thống thông gió chung - Phần 2: Đo hiệu suất từng phần và sức cản dòng không khí.

...

...

...

TCVN 11487-1 (ISO 29463-1), Phin lọc hiệu suất cao và vật liệu lọc để loại bỏ hạt trong không khí - Phần 1: Phân loại thử tính năng và ghi nhãn.

ISO 29464, Thiết bị làm sạch không khí và các khí khác - Thuật ngữ (Cleaning equipment for air other gases - Terminology).

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa trong ISO 29464 và các thuật ngữ, định nghĩa sau:

3.1  Dòng không khí và sức cản dòng khí

3.1.1

Lưu lượng không khí (air flow rate)

Thể tích của không khí đi qua phin lọc trong một đơn vị thời gian.

3.1.2

...

...

...

Lưu lượng không khí (3.1.1) do nhà sản xuất quy định.

3.1.3

Vận tốc bề mặt phin lọc (filter face velocity)

Lưu lượng không khí (3.1.1) chia cho diện tích bề mặt.

CHÚ THÍCH: Vận tốc bề mặt phin lọc được tính bằng m/s.

3.1.4

Sức cản dòng khí (resistance to air flow)

Chênh lệch về áp suất giữa hai điểm trong một hệ thống dòng không khí tại các điều kiện quy định, đặc biệt khi đo được qua phần tử lọc (3.2.2).

CHÚ THÍCH: Sức cản dòng không khí được tính bằng Pa.

...

...

...

Sức cản dòng không khí cuối cùng được khuyến nghị (recommended final resistance to air flow)

Sức cản dòng không khí (3.1.4) vận hành ở mức lớn nhất của phin lọc như khuyến nghị của nhà sản xuất.

CHÚ THÍCH: Sức cản dòng không khí cuối cùng được khuyến nghị tính bằng Pa.

3.1.6

Sức cản dòng không khí cuối cùng (final resistance to air flow)

Sức cản dòng không khí (3.1.4) mà tới đó tính năng lọc được đo để xác định khả năng giữ bụi trung bình (3.3.3) và dung lượng bụi thử nghiệm (3.3.4).

CHÚ THÍCH: Áp suất vi phân cuối cùng tới dòng không khí được tính bằng Pa.

3.1.7

Sức cản dòng không khí ban đầu (initial resistance to air flow)

...

...

...

CHÚ THÍCH: Sức cản dòng khí ban đầu được tính bằng Pa.

3.1.8

Không khí thử nghiệm (test air)

Không khí được sử dụng cho mục đích thử nghiệm.

3.2  Cơ cấu thử nghiệm

3.2.1

Cơ cấu thử nghiệm (test device)

Phần tử lọc (3.2.2) được thử nghiệm.

3.2.2

...

...

...

Kết cấu gồm vật liệu lọc, bộ phận neo đỡ và mặt trung gian của bộ phận neo đỡ với buồng lọc.

3.2.3

Dòng trước phin lọc (upstream)

U/S

Khu vực trong hệ thống xử lý có dòng lưu chất đi qua trước khi đi vào phần cơ cấu thử nghiệm (3.2.1).

3.2.4

Dòng sau phin lọc (downstream)

D/S

Diện tích hoặc khu vực trong đó dòng lưu chất rời khỏi cơ cấu thử nghiệm (3.2.1).

...

...

...

Phin lọc hạt thô (coarse filter)

Cơ cấu lọc với hiệu suất loại bỏ hạt < 50 % trong dải cỡ hạt PM₁₀.

3.2.6

Phin lọc hạt mịn (fine filter)

Cơ cấu lọc với hiệu suất loại bỏ hạt ≥ 50 % trong dải cỡ hạt PM₁₀.

3.2.7

Phin lọc cuối cùng (final filter)

Phin lọc không khí sử dụng để thu thập bụi tải (3.3.5) đi qua hoặc rơi ra từ phin lọc trong phép thử.

3.2.8

...

...

...

Diện tích của vật liệu chứa trong phin lọc và hiệu quả lọc không khí đi qua trong quá trình vận hành.

CHÚ THÍCH: Diện tích vật liệu lọc hiệu quả được tính bằng m².

3.2.9

Vận tốc vật liệu lọc (filter media velocity)

Lưu lượng không khí (3.1.1) chia cho diện tích vật liệu lọc hiệu quả (3.2.8).

CHÚ THÍCH: Vận tốc vật liệu lọc được tính bằng m/s với độ chính xác tới ba con số có nghĩa.

3.3  Hiệu suất theo trọng lượng

3.3.1

Khả năng giữ bụi (arrestance)

...

...

...

CHÚ THÍCH: Khả năng giữ bụi được tính bằng phần trăm trọng lượng.

3.3.2

Khả năng giữ bụi ban đầu (initial arrestance)

Giá trị xác định được của khả năng giữ bụi (3.3.1) sau chu kỳ tải bụi đầu tiên trong phép thử phin lọc.

CHÚ THÍCH: Khả năng giữ bụi ban đầu được tính bằng phần trăm trọng lượng.

3.3.3

Khả năng giữ bụi trung bình (average arrestance)

Tỷ lệ giữa tổng lượng bụi tải (3.3.5) được phin lọc giữ lại so với tổng lượng bụi đã nạp với vi phân áp suất thử nghiệm cuối cùng.

3.3.4

...

...

...

Lượng bụi tải (3.3.5) được phin lọc giữ lại với áp suất vi phân cuối cùng.

CHÚ THÍCH: Dung lượng bụi thử nghiệm được tính bằng gam.

3.3.5

Bụi tải (loading dust)

Bụi tổng hợp dạng đặc biệt được tạo ra để xác định dung lượng bụi thử nghiệm (3.3.4) và khả năng giữ bụi (3.3.1) của các phin lọc không khí.

3.3.6

Cỡ hạt (particle size)

Đường kính hình học (tương đương với hình cầu, quang học hoặc khí động học, phụ thuộc vào ngữ cảnh) các của hạt sol khí.

3.4  Các thuật ngữ khác

...

...

...

Phin lọc HEPA (HEPA filter)

Phin lọc có tính năng phù hợp với các yêu cầu của loại phin lọc từ ISO 35 H đến ISO 45 H theo TCVN 11487-1 (ISO 29463-1).

3.4.2

Cơ cấu tham chiếu (reference device)

Cơ cấu sơ cấp xử lý các thông số có độ chính xác đã biết được sử dụng như một chuẩn để hiệu chuẩn các cơ cấu thứ cấp.

3.4.3

Diện tích bề mặt lọc (filter face area)

Diện tích phần bên trong của ống dẫn thử nghiệm ngay dòng trước phin lọc (3.2.3) trong phép thử nghiệm.

CHÚ THÍCH: Giá trị danh định là 610 m x 610 m = 0,37 m².

...

...

...

A  Khả năng giữ bụi, %

A_j  Khả năng giữ bụi trong pha tải “ j ”, %

A_m  Khả năng giữ bụi trung bình trong phép thử với sức cản dòng không khí cuối cùng, %

M_j  Khối lượng bụi nạp cho phin lọc trong pha tải “ j ”, g

mean  Giá trị trung bình

m_d  Bụi trong ống dẫn sau khi lọc, g

m_j  Khối lượng của bụi qua phin lọc tại pha tải bụi “j”, g

m_tot  Khối lượng tích lũy của bụi nạp cho phin lọc, g

m₁  Khối lượng phin lọc cuối cùng trước khi lượng bụi gia tăng, g

...

...

...

p  Áp suất, Pa

p_a  Áp suất không khí tuyệt đối của dòng trước phin lọc, kPa

p_sf  Áp suất tĩnh của đồng hồ đo lưu lượng không khí, kPa

q_m  Lưu lượng khối lượng tại đồng hồ đo lưu lượng không khí, kg/s

q_v Lưu lượng không khí tại phin lọc, m³/s

q_vf  Lưu lượng không khí tại lưu lượng kế không khí, m³/s

t  Nhiệt độ dòng trước phin lọc, °C

t_f  Nhiệt độ tại đồng hồ đo lưu lượng không khí, °C

ρ  Khối lượng riêng của không khí, kg/m³

...

...

...

Δm  Lượng bụi gia tăng, g

Δm_ff  Khối lượng gia tăng của phin lọc cuối cùng, g

Δp  Sức cản dòng không khí của phin lọc, Pa

Δp_f  Áp suất chênh lệch được sử dụng để xác định lưu lượng không khí, Pa

Δp_1,20  Sức cản dòng không khí của phin lọc tại khối lượng riêng của không khí 1,20 kg/m³, Pa

ANSI  Viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ

ASHRAE  Hiệp hội các kỹ sư nhiệt-lạnh và điều hòa không khí Hoa Kỳ

ASTM  Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa kỳ

CEN  Ủy ban tiêu chuẩn hóa Châu Âu

...

...

...

EUROVENT  Ủy ban Sản xuất thiết bị lạnh và xử lý không khí Châu Âu

5  Yêu cầu cơ cấu thử nghiệm chung

5.1  Yêu cầu cơ cấu thử nghiệm

Cơ cấu thử nghiệm phải được thiết kế hoặc đánh dấu sao cho tránh được sự lắp sai. Cơ cấu thử nghiệm phải được thiết kế sao cho khi ống dẫn thông gió được lắp đặt đúng, thì không xảy ra rò rỉ không khí/bụi xung quanh khung lọc bên ngoài và các bề mặt làm kín ống dẫn.

Cơ cấu thử nghiệm hoàn chỉnh (gồm phin lọc và khung) phải được làm bằng vật liệu phù hợp để chịu được việc sử dụng thông thường và việc tiếp xúc với khoảng nhiệt độ, độ ẩm và các môi trường ăn mòn có thể gặp phải trong khi hoạt động.

Cơ cấu thử nghiệm hoàn chỉnh phải được thiết kế sao cho nó chịu được sức ép cơ học mà có thể gặp phải trong quá trình sử dụng thông thường. Bụi và bụi dạng sợi được thoát ra từ vật liệu của cơ cấu thử nghiệm do dòng không khí đi qua cơ cấu thử nghiệm phải không được tạo ra nguy cơ hoặc tác động xấu đến con người (hoặc thiết bị) phơi nhiễm với không khí đã lọc.

5.2  Chuẩn bị cơ cấu thử nghiệm

Cơ cấu thử nghiệm phải được lắp theo khuyến nghị của nhà sản xuất và sau khi cân bằng với không khí thử nghiệm đã cân với độ chính xác đến gam. Các cơ cấu yêu cầu phụ kiện bên ngoài phải được vận hành trong quá trình thử nghiệm với các phụ kiện có đặc tính tính năng tương đương với cơ cấu đã sử dụng trong vận hành thực tế. Cơ cấu thử nghiệm, bao gồm cả bất cứ khung treo thông thường nào, phải được gắn kín vào giàn thử nghiệm theo cách sao cho ngăn được rò rỉ. Phải kiểm tra độ khít bằng mắt và không chấp nhận các rò rỉ có thể nhìn thấy. Bất cứ lý do gì, nếu các kích cỡ không cho phép thử nghiệm cơ cấu thử nghiệm trong các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn, cho phép lắp bộ hai hoặc nhiều hơn các cơ cấu cùng loại hoặc cùng model, miễn là không xảy ra rò rỉ trong bộ kết quả. Các điều kiện vận hành của thiết bị phụ kiện như vậy phải được ghi lại.

6  Bụi tải

...

...

...

7  Thiết bị thử nghiệm

7.1  Giàn thử nghiệm, như đã mô tả trong TCVN 12350-2 (ISO 16890-2), Điều 7.

Các phần không được mô tả trong TCVN 12350-2 (ISO 16890-2) và sử dụng trong tiêu chuẩn này được mô tả như sau.

7.2  Lỗ tiết lưu xáo trộn dòng trước phin lọc

Phải lắp đặt lỗ tiết lưu xáo trộn dòng trước phin lọc cho tất cả các phép đo tải bụi.

Lỗ tiết lưu xáo trộn được cấu tạo với một tấm tiết lưu (1) và một tấm đục lỗ làm vách ngăn xáo trộn (2) đã trình bày trong TCVN 12350-2:2018 (ISO 16890-2:2016), Hình 4.

7.3  Cơ cấu thử nghiệm sol khí lỏng

Đầu lấy mẫu sol khí dòng sau phin lọc, đầu lấy mẫu sol khí dòng trước phin lọc, lưu chất tiết lưu xáo trộn dòng sau phin lọc và việc phun sol khí như đã nêu trong TCVN 12350-2:2018 (ISO 16890-2:2016), Hình 3, không được sử dụng trong tiêu chuẩn này.

7.4  Bộ phận cấp bụi

...

...

...

Nguồn cấp khí nén phải phù hợp với hệ thống máy sấy phin lọc để cung cấp không khí sạch không có bụi dạng dầu với điểm sương không lớn hơn 1,7 °C (35 °F). Thiết kế chung của bộ phận cấp bụi và kích cỡ tới hạn đã nêu trong Hình 1 và Hình 2. ống lấy bụi kiểu thẳng đứng của bộ phận cấp bụi được trình bày trong Hình 1 như một ví dụ. Phải ngăn dòng không khí ngược qua ống lấy bụi từ ống dẫn có áp suất dương khi bộ phận cấp bụi không ở trong điều kiện sử dụng. Độ phân tán bụi bằng bộ phận cấp bụi là phụ thuộc vào đặc tính tính năng của không khí nén, hình dạng của tổ hợp hút và tốc độ dòng không khí qua máy hút. Để đảm bảo tính nhất quán của kết quả, bộ phận cấp bụi thử nghiệm phải cung cấp (140 ± 14) mg/m³ (4,0 ± 0,4 g/1000 ft³). Máy đo áp suất trên đường ống không khí tới Venturi tương ứng với dòng không khí trong ống dẫn của bộ phận cấp bụi là (6,8 ± 0,2) dm³/s (14,4 cfm ± 0,4 cfm) phải được đo định kỳ cho áp suất vi phân tĩnh trong ống dẫn.

CHÚ DẪN:

1  Ống nạp bụi (tới đầu vào của ống dẫn thử nghiệm)

2  Ống luồn mạ kẽm mỏng thành

3  Đầu phun kiểu Venturi

4  Đầu phun

5  Bộ cấp không khí nén khô

6  Ống lấy bụi (0,25 mm (0,01 in) từ khay nạp bụi)

...

...

...

8  Cánh trong bánh guồng (60 cánh)

9  Khay cấp bụi

10  Đèn phản xạ hồng ngoại 150 W

CHÚ THÍCH: Có thể sử dụng đèn phản xạ hồng ngoại quang học nếu bụi bị ẩm, đèn này giúp cho việc lấy bụi dễ dàng hơn.

Hình 1 - Kích thước tới hạn của bộ phận cấp bụi

Dung sai: đối với số nguyên: 0,8 mm

đối với số thập phân: 0,03 mm

Hình 2 - Các chi tiết kích thước của đầu phun, đầu phun Venturi và ống lấy bụi cho bộ phận cấp bụi

...

...

...

Phin lọc cuối cùng giữ bất cứ bụi tải nào qua cơ cấu thử nghiệm trong quy trình tải bụi.

Phin lọc cuối cùng phải giữ lại ít nhất 98 % bụi tải và có hiệu suất ePM₁ ít nhất là 75 %. Thiết kế là tùy chọn và phin lọc không cần thu được nhiều hơn một gam do các dao động về độ ẩm trong chu kỳ thử nghiệm.

8  Chất lượng thử nghiệm của thiết bị, dụng cụ và giàn thử nghiệm

8.1  Danh mục các yêu cầu chất lượng thử nghiệm

Các phép thử chất lượng thử nghiệm thiết bị như đã mô tả trong TCVN 12350-2:2018 (ISO 16890-2:2016), Điều 8, phải được xác nhận định lượng rằng giàn thử nghiệm và quy trình lấy mẫu là có khả năng cung cấp sự tin cậy của các phép đo khả năng giữ bụi và các phép đo sức cản dòng không khí. Thử nghiệm bảo trì phải giữ cho hệ thống trong thứ tự vận hành tốt. Các vận hành làm sạch và bảo trì bổ sung theo bất cứ vận hành phòng thử nghiệm thông thường nào cũng cần phải thực hiện những quy định đã liệt kê trong Điều 8.

8.2  Lưu lượng không khí trong bộ phận cấp bụi

Phép thử này nhằm xác nhận rằng lưu lượng không khí cho bộ phận cấp bụi là chính xác.

Máy hút Venturi phải tuân theo để lấy bụi và không khí nén ra và từ đó không khí trở nên bị khuếch rộng. Vì vậy, quan trọng là định kỳ theo dõi lưu lượng không khí từ bộ phận cấp bụi. Lưu lượng phải là (6,8 ± 0,2) dm³/s (14,4 cfm ± 0,4 cfm) trong khi duy trì áp suất tĩnh Ở (0,0 ± 0,1) Pa. Đối với các loại bộ phận cấp bụi khác, dòng không khí không cần phải giống nhau miễn là đưa ra cùng kết quả thử nghiệm với kết quả từ bộ phận cấp bụi đã mô tả trong 7.1.3. Phải xác định số đo áp suất yêu cầu trên đường ống cung cấp của đầu phun cần để cung cấp dòng không khí này tại áp suất ống dẫn xả ít nhất là 300 Pa (1,2 in H₂O) lớn hơn áp suất xung quanh bằng cách sử dụng cơ cấu thử nghiệm đã nêu trong Hình 3.

...

...

...

1  Bộ phận cấp bụi

2  Khoang hút với dung tích nhỏ nhất là 0,25 m³ (8,8 ft³)

3  Phin lọc HEPA(TCVN 11487-1 (ISO 29463-1) loại ISO 40 H hoặc hiệu suất cao hơn)

4  Thiết bị đo lưu lượng

5  Quạt

6  Thiết bị đo áp suất vi phân

Hình 3 - Lưu lượng không khí trong bộ phận nạp bụi

8.3  Phép thử chất lượng thử nghiệm hiệu suất phin lọc cuối cùng

Cân phin lọc cuối cùng với độ chính xác đến 0,1 g và lắp phin lọc cuối cùng vào ống dẫn thử nghiệm mà không lắp cơ cấu thử nghiệm. Phải sử dụng phương pháp đã quy định trong 9.2.1 để kiểm chứng phin lọc với 100 g bụi tải. Tháo và cân phin lọc. Với 100 g bụi tải, khối lượng tăng lên của phin lọc phải nằm trong khoảng 2 g.

...

...

...

9.1  Quy trình thử nghiệm cho phin lọc

9.1.1  Chuẩn bị cơ cấu thử nghiệm

Cơ cấu thử nghiệm phải được lắp theo hướng dẫn của nhà sản xuất và sau khi cân bằng với không khí thử nghiệm ở (23 ± 5) °C và RH (45 ± 10) % như đã quy định trong TCVN 12350-2:2018 (ISO 16890-2:2016), 7.1.4.2, đã cân với độ chính xác đến gam. Cơ cấu yêu cầu các phụ kiện bên trong phải được vận hành trong quá trình thử nghiệm với các phụ kiện có đặc tính tính năng tương đương với các phụ kiện đã sử dụng trong hoạt động thực tế. Phin lọc, kể cả khung lắp thông thường, phải được gắn kín vào ống dẫn theo cách sao cho ngăn được rò rỉ. Phải kiểm tra độ kín bằng mắt và không chấp nhận các rò rỉ có thể nhìn thấy. Bất cứ lý do gì, nếu các kích cỡ không cho phép thử nghiệm với cơ cấu thử nghiệm trong lưu lượng không khí áp dụng cho ống dẫn [từ 0,25 m³/s (900 m³/h, 530 ft³/min) đến 1,5 m³/s (5400 m³/h, 3178 ft³/min) ở các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn], cho phép lắp bộ hai hoặc nhiều hơn các cơ cấu thử nghiệm cùng loại hoặc cùng model, miễn là không xảy ra rò rỉ trong cơ cấu thử nghiệm. Các điều kiện vận hành của thiết bị phụ kiện như vậy phải được ghi lại.

9.1.2  Sức cản dòng không khí ban đầu

Đo sức cản dòng không khí tại lưu lượng thể tích không khí định mức 50 %, 75 %, 100 % và 125 % như đã mô tả trong TCVN 12350-2:2018 (ISO 16890-2:2016), 9.1. Các giá trị này sẽ thiết lập một đường cong của sức cản dòng không khí như là một hàm của lưu lượng không khí. Phải hiệu chính các số đọc sức cản dòng không khí về khối lượng riêng của không khí 1,20 kg/m³ (0,075 lb/ft³). Xem phụ lục A.

CHÚ THÍCH: Khi đo sức cản ban đầu, lỗ tiết lưu trộn dòng trước phin lọc như đã mô tả trong 7.1.1 có thể gây ra các phép đo không đúng do dòng không khí rối. Sức cản dòng không khí ban đầu có thể sai khác không đáng kể so với giá trị như đã đo trong TCVN 12350-2 (ISO 16890-2).

9.2  Tải bụi

9.2.1  Quy trình tải bụi

Cơ cấu thử nghiệm được tải với bụi thử nghiệm tổng hợp tăng dần và xác định những thay đổi tất yếu trong sức cản dòng không khí. Cân lượng bụi gia tăng tới ±0,1 g và đặt vào khay bụi. Bụi được đưa vào cơ cấu thử nghiệm ở nồng độ (140 ± 14) mg/m³ (4,0 ± 0,4 g/1000 ft³) cho đến khi đạt được từng giá trị sức cản dòng không khí theo giai đoạn. Xác định khả năng giữ bụi sau mỗi lần bổ sung bụi tăng.

...

...

...

Dừng phép thử và cân lại phin lọc cuối cùng (với độ chính xác đến 0,5 g) để xác định lượng bụi tổng hợp thu được và tính khả năng giữ bụi. Phải thu thập bất cứ hạt bụi nào lắng xuống ống dẫn giữa cơ cấu thử nghiệm và phin lọc cuối cùng bằng chổi mịn và kể cả khối lượng của phin lọc cuối cùng.

30 g bụi tải đầu tiên [hoặc tăng 10 Pa (0,04 in H₂O), bất cứ cái nào đến trước] sẽ đưa ra khả năng giữ bụi ban đầu và các số gia bụi bổ sung cần đưa ra một đường cong trơn về khả năng giữ bụi so với bụi tải tới sức cản cuối cùng.

Đối với các phin lọc có hiệu suất loại bỏ < 50 % trong dải cỡ hạt PM10, sức cản dòng khí cuối cùng là 200 Pa (0,8 in H₂O), trong khi đó đối với các phin lọc với hiệu suất loại bỏ hạt ≥ 50 % trong dải cỡ hạt PM10, sức cản dòng không khí cuối cùng là 300 Pa (1,2 in H₂O).

CHÚ THÍCH: Yêu cầu báo cáo các giá trị sức cản dòng không khí cuối cùng này, nhưng giá trị thử nghiệm có thể vượt ra ngoài những giá trị báo cáo.

Đường cong tải bụi thử nghiệm phải được thiết lập bằng ít nhất năm điểm số liệu được phân bố đều để tạo ra đường cong trơn. Tuy nhiên, phin lọc với sự tổn thất áp suất ban đầu nhỏ, hoặc phin lọc với sự gia tăng áp suất nhỏ so với bụi tải, cần một hoặc nhiều hơn các điểm đo tại thời điểm bắt đầu của quy trình tải bụi, trong khi các phin lọc khác có thể cần thêm điểm đo tại thời điểm kết thúc của quy trình tải bụi để đưa ra sự phân bố đều của các điểm đo (xem Bảng 2).

Bảng 2 - Các giá trị tính năng để đo hoặc tính sau mỗi giai đoạn tải bụi

Giai đoạn

Thông số được xác định

Khả năng giữ bụi

...

...

...

Sức cản dòng không khí

Ban đầu, trước khi tải bụi

KHÔNG

KHÔNG

CÓ

Sau khi tăng 30 g bụi, hoặc 10 Pa (0,04 in H₂O), bất cứ cái nào đến trước (tải bụi đầu tiên để cho khả năng giữ bụi ban đầu)

CÓ

KHÔNG

CÓ

...

...

...

CÓ

KHÔNG

CÓ

Sau lần tăng cuối cùng (sức cản dòng không khí cuối cùng).

CÓ

CÓ

CÓ

9.2.2  Khả năng giữ bụi

Khả năng giữ bụi phải được xác định sau mỗi giai đoạn tải bụi.

...

...

...

Aj = (l - m_j/M_j) 100%

Trong đó:

m_j  là khối lượng của bụi qua phin lọc (khối lượng tăng của phin lọc cuối cùng Δm_ff và bụi sau cơ cấu m_d) tại pha tải bụi “j”;

M_j  là khối lượng của bụi tải (lượng bụi tăng Δm) trong pha tải bụi “j”.

Dừng phép thử nếu khả năng giữ bụi thấp hơn 75 % khả năng giữ bụi lớn nhất đo được hoặc nếu có hai giá trị thấp hơn 85 % giá trị lớn nhất đo được. Khả năng giữ bụi ban đầu được tính sau 30 g bụi tải đầu tiên [hoặc áp suất tăng lên 10 Pa (0,04 in H₂O), tùy giá trị nào đến trước]. Nếu phép thử phải dừng lại, dung lượng bụi thử nghiệm phải được báo cáo “không thể áp dụng do giảm của khả năng giữ bụi trong quá trình tải".

Khả năng giữ bụi trung bình được tính từ ít nhất năm giá trị đơn lẻ của khả năng giữ bụi. Khả năng giữ bụi trung bình, A_m phải được tính theo Công thức (2):

A_m = (1 / M) x [M₁ + A₁ + M₂ x A₂ + ... + M_a x A_n]

(2)

Trong đó:

...

...

...

M₁, M₂,...M_n  là các khối lượng bụi đã nạp để đạt tới sức cản dòng không khí cuối cùng Δp₁, Δp₂ ... Δp_n.

Các giá trị khả năng giữ bụi lớn hơn 95 % phải được báo cáo là > 95 %.

Vẽ đường cong liên tục của khả năng giữ bụi so với bụi tải, đường cong phải được vẽ đi qua các giá trị khả năng giữ bụi tại trung điểm của giá trị tăng khối lượng có liên quan của chúng.

9.2.3  Dung lượng bụi thử nghiệm

Tính dung lượng bụi thử nghiệm đối với sức cản dòng không khí cuối cùng đã cho bằng cách nhân tổng khối lượng của bụi tải (đã hiệu chính về sự thất thoát của dòng trước cơ cấu thử nghiệm) với khả năng giữ bụi trung bình.

10  Kết quả báo cáo

10.1  Khái quát

Các kết quả thử nghiệm phải được báo cáo bằng cách sử dụng mẫu báo cáo thử nghiệm đã nêu trong tiêu chuẩn này. Hình 4 và Hình 5 gồm có báo cáo thử nghiệm hoàn chỉnh và những ví dụ về mẫu có thể chấp nhận. Không bắt buộc sử dụng chính xác mẫu này, nhưng báo cáo phải bao gồm cả tất cả các hạng mục đã nêu trong 10.2.

10.2  Thành phần yêu cầu của báo cáo

...

...

...

10.2.1  Giá trị báo cáo

Tất cả các giá trị số liệu cho khả năng giữ bụi chỉ được báo cáo dưới dạng các giá trị số nguyên (không bằng số thập phân hoặc phân số).

Các giá trị số liệu đối với sức cản dòng không khí chỉ được báo cáo dưới dạng giá trị số nguyên (không bằng số thập phân hoặc phân số) trong hệ đơn vị SI (Pa). Cũng có thể sử dụng hệ đơn vị IP (tính theo H₂O) với hai số thập phân sau dấu phẩy.

10.2.2  Phần báo cáo tóm tắt

Phần tóm tắt một trang của báo cáo tính năng (xem Hình 4) phải bao gồm các thông tin sau:

a) Thông tin phòng thử nghiệm

1) Tên phòng thử nghiệm;

2) Vị trí phòng thử nghiệm và thông tin liên lạc;

3) Tên của người thực hiện phép thử;

...

...

...

b) Thông tin về phép thử

1) Nhận dạng theo tiêu chuẩn này;

2) Nhận dạng báo cáo thử nghiệm duy nhất;

3) Ngày thử nghiệm

4) Cách lấy mẫu;

c) Thông tin về cơ cấu thử nghiệm

1) Tên của nhà sản xuất (hoặc tên của tổ chức tiếp thị, nếu khác so với nhà sản xuất);

2) Nhãn hiệu và số model như đã ghi trên cơ cấu thử nghiệm;

3) Tình trạng cơ cấu thử nghiệm (ví dụ độ sạch, độ phóng điện theo TCVN 12350-4 (ISO 16890-4), đã thử nghiệm theo TCVN 12350-2 (ISO 16890-2), đã sử dụng v.v..);

...

...

...

5) Mô tả hình dạng của cấu trúc (ví dụ phin lọc bỏ túi, số túi, tấm gấp nếp, số lượng và chiều sâu của nếp gấp);

6) Mô tả vật liệu bao gồm cả:

i) Mã mô tả và nhận dạng loại vật liệu (ví dụ: sợi thủy tinh ABC123, sợi vô cơ 123ABC) nếu đã biết;

ii) Màu sắc của vật liệu;

iii) Diện tích vật liệu lọc hiệu quả;

iv) Loại và số lượng của bất cứ chất phụ gia nào thêm vào vật liệu, nếu đã biết;

v) Tích tĩnh điện, nếu đã biết;

7) Khuyến nghị hình ảnh của cơ cấu thử nghiệm hiện hành, nhưng không yêu cầu;

8) Bất cứ thuộc tính mô tả thích hợp nào khác;

...

...

...

1) Sức cản dòng không khí ban đầu của cơ cấu thử nghiệm tại lưu lượng không khí thử nghiệm;

2) Sức cản dòng không khí định mức cuối cùng tại lưu lượng không khí thử nghiệm;

3) Hiệu suất loại bỏ hạt ban đầu;

4) Bất kỳ số liệu tài liệu khác có sẵn hoặc số liệu vận hành được trang bị.

e) Các điều kiện thử nghiệm:

1) Lưu lượng không khí thử nghiệm;

2) Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí thử nghiệm;

3) Bụi tải được sử dụng;

f) Số liệu thử nghiệm:

...

...

...

2) Sức cản dòng không khí so với bụi tải thử nghiệm;

3) Các giá trị giữ bụi so với bụi tải thử nghiệm.

10.2.3  Báo cáo chi tiết

Báo cáo chi tiết phải bao gồm cả nhưng không giới hạn bởi thông tin sau:

a) Các kết quả đo được

1) Số liệu về sức cản dòng không khí tại mỗi lưu lượng không khí yêu cầu phải được báo cáo dạng bảng (xem Bảng 3) và là một đồ thị của lưu lượng so với sức cản dòng không khí.

i) Phải hiệu chính sức cản dòng không khí được báo cáo tới khối lượng riêng của không khí 1,20 kg/m³. Tuy nhiên, nếu khối lượng riêng của không khí thử nghiệm là từ 1,16 kg/m³ (0,072 lb/ft³) đến 1,24 kg/m³ (0,077 lb/ft³), thì không cần thực hiện hiệu chỉnh. Các hiệu chỉnh được mô tả trong Phụ lục A.

2) Các kết quả của phép đo khả năng giữ bụi phải được báo cáo cả dạng bảng (trang tóm tắt) (xem Bảng 4) và dạng đồ thị.

b) Trình bày kết luận

...

...

...

Hình 4 - Biểu mẫu trang tóm tắt của báo cáo thử nghiệm

Hình 5 - Biểu mẫu trang báo cáo thử nghiệm chi tiết

Bảng 3 - Lưu lượng không khí và sức cản dòng không khí sau các pha tải bụi khác nhau

TCVN 12350-3:2018 (ISO16890-3:2016) - Lưu lượng không khí và sức sản dòng không khí sau các pha tải bụi khác nhau

Cơ cấu thử nghiệm:

Số phép thử:

Sol khí thử nghiệm:

...

...

...

Ngày

Bụi tải

Đo dòng không khí

Phin lọc

m_tot

g

t_f

°C

p_sf

...

...

...

Δp_f

Pa

q_m

kg/m³

t

°C

φ

%

kPa

...

...

...

kg/m³

m³/s

Δp

Pa

Δp_1,20

Pa

Phin lọc sạch

…/…/……

...

...

...

...

...

...

…/…/……

...

...

...

…/…/……

...

...

...

…/…/……

...

...

...

...

...

...

...

...

...

Sức cản dòng không khí của phin lọc sạch tỷ lệ với (q_v)ⁿ, trong đó n =

Pha tải bụi

…/…/……

...

...

...

…/…/……

...

...

...

...

...

...

…/…/……

...

...

...

…/…/……

...

...

...

…/…/……

...

...

...

...

...

...

...

...

...

…/…/……

...

...

...

…/…/……

...

...

...

…/…/……

...

...

...

...

...

...

…/…/……

...

...

...

…/…/……

...

...

...

Ký hiệu và đơn vị

m_tot  Khối lượng tích lũy của bụi tải tới phin lọc, g

...

...

...

p_sf  Áp suất tĩnh trên dụng cụ đo lưu lượng không khí, kPa

q_m  Lưu lượng khối lượng, kg/m³

q_v  Lưu lượng không khí tại phin lọc, m³/s

t  Nhiệt độ dòng sau phin lọc, ^oC

t_f  Nhiệt độ ở dụng cụ đo dòng không khí, ^oC

ρ  Mật độ không khí dòng trước phin lọc, kg/m³

φ  Độ ẩm tương đối dòng trước phin lọc, %

Δp  Sức cản dòng không khí đo được trên phin lọc, Pa

Δp_f  Áp suất vi phân sử dụng để xác định lưu lượng không khí, Pa

...

...

...

CHÚ THÍCH: Các đơn vị đã được hiển thị theo hệ SI, nhưng có thể được chuyển sang hệ IP

Bảng 4 - Sức cản dòng không khí và khả năng bắt bụi sau các pha tải bụi khác nhau

ISO 16890-3:2016- Lưu lượng không khí và sức sản dòng không khí sau các pha tải bụi khác nhau

Cơ cấu thử nghiệm:

Số phép thử:

Sol khí thử nghiệm:

Lưu lượng không khí: m³/s

Ngày

Δp₁

...

...

...

Δm

g

m_tot

g

Δp₂

Pa

m₁

g

m₂

...

...

...

Δm_ff

m_d

g

A

%

…/…/……

...

...

...

…/…/……

...

...

...

…/…/……

...

...

...

…/…/……

...

...

...

…/…/……

...

...

...

…/…/……

...

...

...

Khối lượng của cơ cấu thử nghiệm

Khối lượng ban đầu của cơ cấu thử nghiệm: g

Khối lượng cuối cùng của cơ cấu thử nghiệm: g

Ký hiệu và đơn vị

...

...

...

m_d  Bụi trong ống dẫn sau cơ cấu, g

m_tot  Khối lượng tích lũy của bụi tải tới phin lọc, g

m₁  Khối lượng của phin lọc cuối cùng trước lượng bụi tăng, g

m₂  Khối lượng của phin lọc cuối cùng sau khi lương bụi tăng, g

Δm  Lượng bụi tăng, g

Δm_ff  Khối lượng tăng lên của phin lọc cuối cùng, g

Δp₁  Sức cản dòng không khí trước khi lượng bụi tăng, Pa

Δp₂  Sức cản dòng không khí sau khi lượng bụi tăng, Pa

CHÚ THÍCH: Các đơn vị đã được hiển thị theo hệ SI, nhưng có thể được chuyển sang hệ IP.

...

...

...

Phụ lục A

(Tham khảo)

Tính sức cản dòng không khí

Tất cả sức cản dòng không khí đo được trong quá trình thử nghiệm phải được hiệu chính tới khối lượng riêng của không khí tham chiếu là 1,20 (1,1987) kg/m³ (0,075 lb/ft³) sao cho tương ứng với các điều kiện không khí tiêu chuẩn: nhiệt độ 20 °C (68 °F), áp suất khí áp 101,325 kPa (14,7 lb/in²), độ ẩm tương đối 50 %. Tuy nhiên, chỉ cần khối lượng riêng của không khí từ 1,16 kg/m³ (0,072 lb/ft³) đến 1,24 kg/m³ (0,077 lb/ft³), không cần thực hiện các hiệu chính. Tất cả phép tính chỉ được biểu thị theo hệ đơn vị đo lường quốc tế SI.

Sức cản dòng không khí của cơ cấu thử nghiệm có thể được tính như đã nêu trong Công thức (A.1) và Công thức (A.2):

Δp = c(q_v)ⁿ

(A.1)

c = k x μ^2-n x p^n-1

(A.2)

...

...

...

Δp  là sức cản dòng không khí, tính bằng Pa;

k  là hằng số;

q_v  là lưu lượng không khí, tính bằng m³/s;

μ  là vận tốc động học của không khí, tính bằng Pa s;

n  là số mũ;

p  là khối lượng riêng của không khí, tính bằng kg/m³.

Số đọc của hệ thống đo lưu lượng không khí phải tập trung vào lưu lượng không khí theo thể tích ở các điệu kiện phổ biến tại đầu vào của cơ cấu thử nghiệm. Với các giá trị lưu lượng không khí này và các sức cản dòng không khí đo được, có thể xác định số mũ “n” từ Công thức (A.1) bằng cách sử dụng phương pháp bình phương nhỏ nhất.

Với giá trị số mũ “n” đã biết, sức cản dòng không khí đo được có thể được hiệu chính tới các điều kiện không khí tiêu chuẩn bằng cách sử dụng Công thức (A.3):

...

...

...

Trong đó các đại lượng không có chỉ số dưới là các giá trị tại các điều kiện thử nghiệm, các đại lượng có chỉ số dưới là các giá trị tại các điều kiện không khí tiêu chuẩn và:

ρ_1,20 = 1,1987kg/m³

μ_1,20 = 18,097 x 10^-6 Pa s

Số mũ “n” thường chỉ được xác định cho cơ cấu thử nghiệm sạch. Trong pha tải bụi, số mũ “n” có thể thay đổi. Khi sự thay đổi đó là không mong muốn để đo các đường cong tổn thất áp suất sau mỗi pha tải bụi, giá trị ban đầu của số mũ “n” có thể được sử dụng trong thử nghiệm cơ cấu. Khối lượng riêng của không khí ρ (kg/m³) của nhiệt độ t (°C), áp suất khí áp p (Pa) và độ ẩm tương đối φ (%) có thể được tính bằng Công thức (A.4):

(A.4)

Trong đó p_w (Pa) là áp suất hơi từng phần của nước trong không khí được tính bằng Công thức (A.5):

(A.5)

...

...

...

(A.6)

Độ nhớt động học μ (Pa s) tại nhiệt độ t(°C) có thể tính được từ Công thức (A.7):

(A.7)

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] ISO 2854, Statistical interpretation of data - Techniques of estimation and tests relating to means and variances

[2] ISO 12103-1, Road vehicles - Test contaminants for filter evaluation - Part 1: Arizona test dust

...

...

...

[4] TCVN 8113-1 (ISO 5167-1), Đo dòng lưu chất bằng các thiết bị chênh áp gắn vào ống dẫn có mặt cắt ngang tròn chảy đầy - Phần 1: Nguyên lý và yêu cầu chung.

[5] ANSI/ASHRAE 52.2 2007, Method of testing general ventilation air-cleaning devices for removal efficiency by particle size

[6] ASME/Standard MFC-3M-1985, Measurement of fluid flow in pipes using orifice nozzle and Venturi

[7] EN 779:2012, Particulate air filters for general ventilation; requirements, testing, marking

[8] Eurovent 4/9:1997, Method of testing air filters used in general ventilation for determination of fractional efficiency

[9] JIS Z 8901, Test powders and test particles