Tiêu chuẩn TCVN 8527-1:2010 Thử lọc bụi bộ lọc không khí phương tiện đường bộ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8527-1:2010

ISO 11155-1:2001

PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ - BỘ LỌC KHÔNG KHÍ DÙNG CHO KHOANG HÀNH KHÁCH – PHẦN 1: PHÉP THỬ LỌC BỤI

Road vehicles - Air filters for passenger compartments – Part 1: Test for particulate filtration

Lời nói đầu

TCVN 8527-1:2010 hoàn toàn tương đương với ISO 11155-1:2001.

TCVN 8527-1:2010 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 22 Phương tiện giao thông đường bộ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 8527 (ISO 11155), Phương tiện giao thông đường bộ - Bộ lọc không khí dùng cho khoang hành khách gồm các phần sau:

TCVN 8527-1:2010 (ISO 11155-1:2001). Phần 1: Phép thử lọc bụi.

TCVN 8527-2:2010 (ISO 11155-2:2009), Phần 2: Phép thử lọc khí.

Lời giới thiệu

Quy tắc thử bộ lọc không khí dùng cho khoang hành khách sau đã được xác lập bao hàm các bộ lọc bụi của không khí và các bộ lọc kết hợp (lọc bụi và lọc khí) được sử dụng trong các hệ thống thông gió bên trong ô tô.

Đối tượng của quy trình này là duy trì một phương pháp thử không thay đổi để đánh giá các đặc tính về lọc của các bộ lọc bụi của không khí trên các giá thử quy định trong phòng thí nghiệm.

Đặc tính về lọc được quan tâm nhiều nhất là tổn thất áp suất (hoặc hạn chế dòng không khí). Các hiệu suất chung và hiệu suất từng phần phần và các dung lượng đối với các hạt bụi trong không khí.

Có thể sử dụng các dữ liệu được thu thập theo quy tắc thử này để xác lập các đặc tính về lọc đối với các bộ lọc được thử theo cách đã quy định. Các điều kiện thực tế khi hoạt động trên hiện trường bao gồm các chất nhiễm bẩn, độ ẩm, nhiệt độ, rung cơ học và sự mạch động của dòng không khí là nguyên nhân để khó có thể lặp lại được các kết quả thử nghiệm.

 

PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ - BỘ LỌC KHÔNG KHÍ DÙNG CHO KHOANG HÀNH KHÁCH – PHẦN 1: PHÉP THỬ LỌC BỤI

Road vehicles - Air filters for passenger compartments – Part 1: Test for particulate filtration

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phép thử lọc bụi bao gồm các đặc tính tới hạn của thiết bị, quy trình thử và mẫu báo cáo để đánh giá sự phù hợp của các phần tử lọc trong đồ gá ở phòng thí nghiệm với các cỡ hạt bụi lớn hơn 0,3 mm. Tiêu chuẩn này áp dụng cho các bộ lọc để lọc các hạt bụi trong không khí bên ngoài hoặc không khí tuần hoàn kín được sử dụng để thông gió có các khoang hành khách hoặc buồng lái của xe cơ giới.

Phép thử quy định trong tiêu chuẩn này có thể đánh giá các phần tử lọc và tổn thất áp suất, hiệu suất lọc riêng và dung lượng các hạt bụi có gia tốc theo yêu cầu của phòng thí nghiệm tiêu chuẩn về hạt bụi. Bởi vì các phương pháp thử không tính đến toàn bộ phạm vi các yêu cầu có thể có của hạt bụi và các ảnh hưởng của môi trường cho nên cấp tương đối của các bộ lọc có thể thay đổi trong sử dụng.

CHÚ THÍCH 1: Chỉ có thể thực hiện việc so sánh tuyệt đối đối với các phần tử lọc có cùng hình dạng và cỡ kích thước cũng như có cùng một vị trí trên ống dẫn thử nghiệm.

CHÚ THÍCH 2: Theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp, quy trình thử cho phép tính toán hiệu suất trọng lực như một tham số duy nhất cho mục đích kiểm tra chất lượng. Đối với các phép thử hiệu suất trọng lực, xem ISO 5011.

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 có 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)...

ISO 5011, Inlet air cleaning equipment for internal combustion engines and, compressors - Performance testing (Thiết bị làm sạch không khí nạp dùng cho các động cơ đốt trong và máy nén - Thử vận hành).

ISO 12103 -1, Road vehicles -Test dust for filter evaluation - Part 1: Avizona test dust (Phương tiện giao thông đường bộ - Bụi thử dùng để đánh giá bộ lọc – Phần 1: Bụi thử Avizana).

ASTM F-328, Practice for determining counting and sizing accuracy of an ainborne particle counter using near-mono dispersed spherical particulate materials, Annual Book of ASTM stardards, Vol 10.05, 1989 (Quy trình kỹ thuật để xác định độ chính xác đếm và phân loại theo kích cỡ của một máy đếm hạt trong không khí khi sử dụng các vật liệu hạt hình cầu gần như đơn phân tán, sách hàng năm của tiêu chuẩn ASTM, tập 10.05, 1989).

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau.

3.1. Lưu lượng không khí thử (test air flow rate)

Thể tích không khí đi qua ống thử nghiệm trong một đơn vị thời gian được tính bằng mét khối không khí thực trên giờ (m³/h).

3.2. Tổn thất áp suất (presssure loss)

Sự giảm áp suất cố định do sự giảm năng lượng dòng chảy (cột áp do vận tốc) gây ra bởi bộ lọc (tính bằng pascal ở điều kiện tiêu chuẩn 23 °C và 101,3 kPa).

Hiệu suất từng phần (fractional efficiency)

E_fi

Khả năng của bộ lọc không khí để lọc các hạt bụi có một cỡ kích thước qui định, được tính bằng phần trăm.

3.4. Hiệu suất từng phần ban đầu (initial fractional efficiency)

Hiệu suất từng phần trước khi các hạt bụi được thu gom có bất cứ ảnh hưởng đo được nào đó đến hiệu suất của bộ lọc bụi được thử.

CHÚ THÍCH: Các hạt bụi được thu gom có thể ảnh hưởng đến hiệu suất đo được của bộ            lọc trước khi sol khí thu gom được đủ để ảnh hưởng tới tổn thất áp suất của bộ lọc.

3.5. Độ lọt từng phần (tractional penetration)

P_fi

Tỷ số giữa nồng độ của các hạt bụi có cỡ kích thước qui định đi ra khỏi bộ lọc và nồng độ của các hạt bụi có cỡ kích thước quy định đi vào bộ lọc, được tính bằng phần trăm.

3.6. Khả năng chứa-bụi thử (Test dust-holding capacity)

Khối lượng của bụi thử được thu gom bởi bộ lọc với tổn thất áp suất đầu cuối và lưu lượng quy định, được tính bằng gam.

3.7. Đường kính thủy lực (hydraulic diameter)

D_h

Đường kính tương đương được dùng để đặc trưng cho các ống dẫn không tròn, được tính toán như sau:

D_h = 4 x (diện tích mặt cắt ngang của dòng chảy /chu vi ống dẫn)

3.8. Máy đếm hạt bụi (partide counter, aerosol spectrometer)

Dụng cụ để phân loại theo kích cỡ và / hoặc đếm các hạt sol khí.

3.9. Sol khí thử (test aerosol)

Các hạt bụi lơ lửng trong không khí được dùng để đánh giá hiệu suất hoặc dung lượng của bộ lọc.

3.10. Hệ số tương quan (correlation ratio)

Tỷ số giữa số lượng các hạt quan sát được tại vị trí lấy mẫu ở cuối dòng và số lượng các          hạt tại vị trí lấy mẫu ở đầu dòng khi không lắp đặt bộ lọc trong thử nghiệm.

CHÚ THÍCH: Phương pháp tính toán hệ số tương quan được cho trong Phụ lục B.

3.11. Đường kính trung bình log (log mean diameter)

D_l,i

Đường kính trung bình có trọng số được tính toán bằng

D_l,j = (D_i x D_i+1)^1/2            (1)

trong đó:

D_l,i là đường kính trung bình loga;

D_i là cỡ kích thước giới hạn dưới của phạm vi cỡ kích thước hạt;

D_i+1 là cỡ kích thước giới hạn trên của phạm vi cỡ kích thước hạt.

3.12. Đường kính hình học (tương đương về thể tích) [geometric (volume equivalent) diameter]

D^g,i

Đường kính của một hình cầu có cùng một thể tích như của hạt được đo.

3.13. Đường kính quang (tương đương) [optical (equivalent) diameter]

D_o,i

Đường kính của một hạt thuộc loại dùng để hiệu chuẩn một dụng cụ quang học để phân loại theo kích cỡ tán xạ cùng một lượng ánh sáng như đối với hạt được đo.

CHÚ THÍCH: Đường kính quang học phụ thuộc vào dụng cụ, loại hạt được sử dụng để hiệu chuẩn dụng cụ (thường là các hạt latec polystyren hình cầu), các tính chất quang học của hạt được đo và kích thước của hạt.

3.14. Đường kính khí động lực học (tương đương) [aerodynamic (equivalent) diameter]

D_ae,i

Đường kính của một hạt hình cầu có khối lượng riêng 1 g/cm³ có cùng vận tốc cuối cùng gây ra do trọng lực trong không khí tĩnh như đối với hạt được đo.

CHÚ THÍCH: Đường kính khí động lực học được sử dụng để báo cáo kết quả nhằm tránh các số đo đường kính khác nhau do sự phân loại theo các kích cỡ khác nhau và các kỹ thuật đếm khác nhau. Phụ lục F cung cấp các thông tin bổ sung về đường kính khí động lực học.

3.15. Sol khí kiểm tra hiệu suất (efficiency challenge aerosol)

Sol khí được dùng để đo hiệu suất của một bộ lọc thử.

CHÚ THÍCH: Nồng độ cần đủ thấp để ngăn ngừa các sai số liên quan đến sự trùng lặp các máy đếm hạt và không làm thay đổi hiệu suất của bộ lọc do sự chất tải. Sự nạp sol khí được giảm đi để nó tiến lại gần với sự phân bố cân bằng Bolzman. Các yêu cầu đối với sol khí để đo hiệu suất được cho trong 4.2.3 và 4.2.4.

3.16. Sol khí kiểm tra khả năng (capacity challenge aerosol)

Sol khí được dùng để chất tải bộ lọc.

CHÚ THÍCH: Nồng độ cần đủ cao để cho phép chất tải bộ lọc trong một thời gian hợp lý, nhưng cũng có thể rất cao để cho phép sử dụng các dụng cụ đếm hạt điển hình. Các yêu cầu đối với sol khí để chất tải được cho trong và 4.2.3 và 4.2.4.

3.17. Sol khí trung hòa (neutralized aerosol)

Sol khí mà sự phân bố nạp của nó được giảm cho tới khi tạo ra sự phân bố nạp cân bằng Bolzman.

CHÚ THÍCH 1: Sol khí không trung hòa theo nghĩa là tất cả các hạt riêng biệt là trung hòa.

CHÚ THÍCH 2: Không thể thu được sự phân bố nạp cân bằng Bolzman thực tế trong một thời gian ngắn của một hệ thống thử nghiệm các qui trình trong Phụ lục G được thiết kế để giảm tới mức tối thiểu ảnh hưởng của sự nạp quá mức xuất hiện từ phương pháp tạo ra sol khí.

4. Thiết bị thử, độ chính xác và sự phê duyệt

4.1. Độ chính xác đo

Các yêu cầu về độ chính xác được cho trong Bảng E1 (R1).

4.2. Hệ thống thử nghiệm

4.2.1. Yêu cầu của hệ thống

4.2.1.1. Giá thử phải có một bộ phận thử thẳng đứng dẫn điện và được nối với đất (ít nhất là phần ở giữa đầu dò bổ sung bụi và đầu dò lấy mẫu ở cuối dòng) có khung lắp ráp bộ lọc thử, và phải được thiết kế để giảm tới mức tối thiểu sự tổn thất hạt bụi. Giá thử phải bao gồm thiết bị hoặc máy để điều hòa và cung cấp không khí, đo lưu lượng, đo tổn thất áp suất, dẫn và lấy mẫu sol khí. Một giá thử đáp ứng các yêu cầu của các Bảng E.1 và Bảng E.2 là có thể chấp nhận được. Một ví dụ về hệ thống thử nghiệm có khoang thông gió trần được chỉ dẫn trên Hình 1.

Có thể chấp nhận các thiết kế khác nhau như là các ống dẫn côn trong đoạn lắp ráp bộ lọc có cùng mặt cắt ngang như bộ lọc. Trong mọi trường hợp, bất cứ sai lệch nào cũng phải được thỏa thuận giữa người thử và người yêu cầu thử.

Tính năng của giá thử phải đáp ứng các yêu cầu của điều này và phải được phê duyệt như một phần của hệ thống thử nghiệm chung (giá thử và thiết bị gắn liền) như đã mô tả trong 4.4. Thông tin về phê duyệt phải được ghi lại trong biểu mẫu tiêu chuẩn và phải sẵn có để đáp ứng cho người yêu cầu. Phải thực hiện việc phê duyệt hệ thống thử ít nhất là một lần trong một năm phù hợp với Bảng E.3.

Độ đồng đều không thay đổi của dòng không khí trong ống dẫn thử phải được đo bằng máy đo tốc độ gió đã được hiệu chuẩn đặt ở tâm của mỗi khoảng trong bốn khoảng có kích thước bằng nhau và đặt ở giữa của khoảng cách không lớn hơn 5 cm phía trên giá đỡ bộ lọc rỗng (không tải). Độ biến đổi tốc độ dòng không khí không được lớn hơn ± 10 % so với tốc độ trung bình.

4.2.1.2. Cần có phương tiện để duy trì nhiệt độ và độ ẩm của không khí thử phù hợp với 4.3.4. Trước khi hòa trộn với sol khí thử không khí cần được làm sạch tới mức nhỏ hơn 1 % nồng độ sol khí yêu cầu ở tất cả các cỡ hạt. Cần sử dụng sự lọc hạt bụi trong không khí có hiệu suất cao (HEPA) (xem 4.3.3).

Hệ thống phải chứng minh được khả năng duy trì các điều kiện này trong khoảng thời gian yêu cầu để hoàn thành việc đánh giá bộ lọc.

Hệ thống phải được bít kín sao cho tốc độ rò rỉ nhỏ hơn 100 l/min khi áp suất trong ống dẫn cao hơn áp suất môi trường 500 Pa đối với các hệ thống thường có áp suất thấp hơn áp suất môi trường. Phép thử này được tiến hành theo phương pháp được viện dẫn trong Bảng E.3.

Hệ thống phải có khả năng cung cấp lưu lượng qui định cho người sử dụng. Nó phải có khả năng duy trì lưu lượng này trong khoảng thời gian thử và trái ngược với với việc tăng áp suất chênh. Lưu lượng này sẽ lên tới 680 m³/h với tổn thất áp suất của bộ lọc lên tới 1000 Pa. Lưu lượng nhỏ nhất tại đó thực hiện việc phê duyệt hệ thống là 150 m³/h. Hệ thống có thể vận hành ở áp suất dương hoặc âm với điều kiện là nó đáp ứng các yêu cầu của 4.2.

4.2.1.3. Phải đo lưu lượng phù hợp với 4.1 theo phạm vi lưu lượng qui định trong 4.2.1.2. Các dụng cụ đo lưu lượng có thể được cấp giấy chứng nhận ở bên ngoài ống dẫn thử với điều kiện là chúng được lắp đặt chính xác theo yêu cầu của nhà sản suất. Nếu không có hướng dẫn lắp đặt của nhà sản suất hoặc nếu các dụng cụ đo lưu lượng không được lắp đặt theo hướng dẫn này thì dụng cụ đo lưu lượng phải được hiệu chuẩn tại vị trí trong đồ giá thử và được so sánh với sự hiệu chuẩn tiêu chuẩn một khi đã được tháo ra.

4.2.1.4. Phải đo tổn thất áp suất (áp suất chênh) qua bộ lọc thử với một thiết bị chênh áp được nối với các vòi có áp trong ống dẫn thử. Các vòi này phải được định vị trong các đoạn có cạnh bên thẳng có một mặt cắt ngang như mặt cắt ngang của đoạn có đặt bộ lọc thử và các vòi này được bố trí ở khoảng cách không lớn hơn một đường kính ống dẫn ở phía trước và phía sau bộ lọc thử. Các vòi có áp phải là kiểu vòi có áp suất tĩnh và có thể có kết cấu như trong Hình 1, A và B.

Dụng cụ đo tổn thất áp suất phải có khả năng đo được toàn bộ phạm vi tổn thất áp suất đối với phép thử, cộng với 10 %. Độ chính xác đo trên phạm vi này phải phù hợp với 4.1.

Kích thước tính bằng milimét

Các chi tiết không chỉ dẫn được lựa chọn phù hợp với ứng dụng.

CHÚ DẪN

1. Cung cấp bụi thử 2. Đầu lấy mẫu trước thiết bị thử 3. Mặt phẳng lắp ráp thiết bị thử 4. Thiết bị thử 5. Đầu lấy mẫu ở sau thiết bị thử

X Các vòi có áp Y Vòi (phun) cung cấp

Hình 1 - Ví dụ về ống dẫn thử

4.2.1.5. Sol khí phải được đưa vào ống dẫn và sau đó được hòa trộn sao cho sẽ cung cấp cho bộ lọc được thử một hỗn hợp sol khí thử đồng đều. Trong việc chứng nhận hệ thống thử, phải đo độ đồng đều, nồng độ và độ ổn định của sol khí để đo hiệu suất phù hợp với 4.2.4.2. Ngoài ra phải kiểm tra độ đồng đều và nồng độ của khí để chất tải phù hợp với 4.2.4.3.

4.2.1.6. Bộ lọc thử phải được lắp ở vị trí nằm ngang với tâm hình học của bộ lọc trùng với đường tâm của ống dẫn. Bộ lọc thử phải được bít kín trong một khung.

4.2.2. Lấy mẫu

4.2.2.1. Sol khí thử phải được lấy mẫu ở phía trước và phía sau bộ lọc được thử. Sol khí có thể được lấy ra qua dụng cụ lấy mẫu trong một máy đếm hạt hoặc một thiết bị khác. Tính năng của dụng cụ lấy mẫu phải được đánh giá như một bộ phận của hệ thống thử nghiệm phù hợp với 4.2.4.2.

4.2.2.2. Các đầu lấy mẫu phải đẳng động học (tốc độ cục bộ của ống dẫn và đầu dò bằng nhau) trong khoảng ± 20 %. Nên sử dụng cùng một kết cấu đầu dò ở trước và sau bộ lọc. Các đầu lấy mẫu phía trước phải được định vị trước bộ lọc thử một đoạn ít nhất 100 mm. Đầu lấy mẫu ở sau bộ lọc phải được định vị cách vùng hoạt động của bộ lọc ít nhất là 75 mm ở tâm của ống dẫn và bộ lọc.

4.2.2.3. Đường ống dẫn tới các máy đếm hạt phải càng ngắn càng tốt và giảm tới mức tối thiểu các chỗ uốn cong và phải được lắp ráp tĩnh tại để tránh sự tổn thất hạt. Yêu cầu này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các vật liệu dẫn điện được tiếp đất hoặc lựa chọn vật liệu khác đã được chứng minh là có chất lượng sử dụng tốt trong phạm vi này. Nên tránh sử dụng các van và các sự hạn chế khác. Nếu có thể thì đường ống lấy mẫu ở phía trước và phía sau bộ lọc nên giống nhau.

4.2.3. Máy phát sol khí

4.2.3.1. Sử dụng một máy phát sol khí cho các phép thử hiệu suất từng phần. Để đo hiệu suất từng phần cần sử dụng bụi thử mịn A.2 theo ISO 12103-1 hoặc sol khí kali clorua (xem 4.2.3.2 hoặc 4.2.3.3). Có thể sử dụng các sol khí khác theo qui định của người yêu cầu. Nên có các kết quả khác nhau với các sol khí khác nhau do các thay đổi trong phản ứng của máy đếm hạt đối với chỉ số khúc xạ, khối lượng riêng và hình dạng của hạt. Sự hiệu chuẩn máy đếm hạt theo đường kính khí động lực học của sol khí thử hoặc sử dụng một phổ kế hạt để đo trực tiếp kích thước khí động lực học sẽ làm giảm đi tới mức tối thiểu các sai lệch trong quá trình sử dụng các sol khí khác nhau (Xem Phụ lục F).

Máy phát sol khí cho các phép thử hiệu suất từng phần phải có khả năng tạo ra nồng độ sol khí và sự phân bố cỡ kích thước sol khí ổn định. Sự phân bố cỡ kích thước sol khí phải có các hạt đủ để đánh giá bằng phương pháp thống kê trong mỗi loại cỡ kích thước. Đối với yêu cầu này sẽ phải có ít nhất là 500 hạt cho một loại cỡ kích thước trong mẫu thử ở phía trước và 100 hạt cho một loại cỡ kích thước trong mẫu thử ở phía sau bộ lọc thử. Nếu sử dụng các phổ kế hạt có độ phân giải cao thì các loại cỡ kích thước có thể được kết hợp lại để đạt được các số đếm yêu cầu khi sử dụng các phạm vi cỡ kích thước trong 4.2.5.1. Tổng nồng độ của sol khí trong ống dẫn thử không được vượt quá giới hạn của máy đếm hạt như đã bàn luận ở trong 4.2.5.2. Nồng độ sol khí để đo hiệu suất phải đủ thấp để không làm thay đổi hiệu suất trong quá trình thử như đã mô tả trong 5.2.2(i), nghĩa là không có ảnh hưởng của sự chất tải.

Phải kiểm tra nồng độ và sự phân bố cỡ kích thước sol khí theo 4.2.4.2. Máy phát sol khí phải đáp ứng các yêu cầu đặc tính được quy định dưới đây. Sol khí phải được trung hòa về điện tích theo 4.2.6 trước khi đưa vào ống dẫn thử hoặc bên trong ống dẫn thử.

4.2.3.2. Máy phát sol khí cho các phép thử hiệu suất từng phần phải phân tán bụi thử mịn A.2 theo ISO 12103-1 để tạo một sol khí bụi đồng nhất có nồng độ và sự phân bố cỡ kích thước ổn định.

4.2.3.3. Máy phát sol khí kali clorua cho các phép thử hiệu suất từng phần phải phun thành sương mù một dung dịch muối để tạo ra sương mù sol khí đồng nhất có nồng độ và sự phân bố cỡ kích thước ổn định. Các giọt sương phải được sấy khô để tạo thành các hạt muối bằng cách sử dụng không khí loãng khô, nhiệt hoặc chất làm khô.

4.2.3.4. Phải sử dụng một hệ thống cấp bụi bao gồm một bộ phận tán bụi và vòi phun bụi cho các phép thử dung lượng bụi và hiệu suất theo trọng lực. Thiết bị cấp bụi phải cấp bụi với tốc độ liên tục và đồng đều cùng với sự phân bố cỡ kích thước ổn định. Vòi phun bụi được dùng để phân tán bụi vào trong hệ thống thử và không được làm thay đổi sự phân bố cỡ kích thước hạt trong không khí. Hệ thống cấp bụi phải tạo ra một sol khí bụi thử mịn A.2 theo ISO 12103-1 có nồng độ ổn định (biến đổi theo thời gian ± 20 %). Tốc độ cấp bụi của thiết bị cấp bụi phải tạo ra nồng độ bụi trong ống dẫn thử từ 50 mg/m³ đến 100 mg/m³. Bộ phân tán bụi và vòi phun bụi phải được lắp đầu phun ISO được mô tả trong ISO 5011. Đầu phun bụi phải vận hành ở áp suất không khí 0,1 MPa (1 bar)1). Trong trường hợp sử dụng các đầu phun khác thì phải chứng minh rằng các đầu phun này có cùng mức chất lượng như đầu phun bụi theo ISO 5011. Sol khí có thể được trung hòa về điện tích theo 4.2.6 trước khi đưa vào bộ lọc được thử.

Bộ phân tán bụi có thể lá thiết bị cấp bụi kiểu khay hở hoặc bàn quay có ống hút Venturi, thiết bị cấp bụi kiểu chổi quay, thiết bị cấp bụi có tầng hóa lỏng hoặc thiết bị cấp bụi khác có khả năng tạo ra bụi thử yêu cầu.

4.2.4. Kiểm tra xác nhận các yêu cầu của sol khí

Các yêu cầu về tính đồng đều, nồng độ và tính ổn định của sol khí thử (hiệu suất và dung lượng) phải được kiểm tra xác nhận theo 4.2.4. Thực hiện việc kiểm tra này để đảm bảo rằng các bộ lọc thử nhận được đòi hỏi đã biết và có thể lặp lại được của sol khí. Nếu sử dụng ống dẫn bụi hình côn thì phép kiểm tra này phải được lặp lại cho mỗi tiết diện thử.

Việc kiểm tra xác nhận các yêu cầu của sol khí cần tính đến đặc tính của máy phát sol khí, sự đưa sol khí vào thử nghiệm và phương pháp hòa trộn, hệ thống lấy mẫu và các thiết bị đo sol khí.

4.2.4.2. Để kiểm tra xác nhận các yêu cầu về hiệu suất nên theo các qui trình chung và các yêu cầu cho trong 4.2.3.

Để kiểm tra độ đồng đều và nồng độ của sol khí để đo hiệu suất, không được lắp đặt bộ lọc ở vị trí của bộ lọc thử. Trong trường hợp các hệ thống thử nghiệm có khoang thông gió trần, phải sử dụng lỗ tiêu chuẩn 200 mm X 300 mm.

Độ đồng đều của sự phân bố cỡ hạt và nồng độ của sol khí thử sử dụng cho các phép thử hiệu suất phải được kiểm tra bằng cách sử dụng dụng cụ kiểm tra cỡ hạt và dụng cụ này cũng sẽ được sử dụng trong hệ thống thử nghiệm. Dụng cụ kiểm tra cỡ hạt này phải lấy các mẫu thử ở phía trước vị trí lắp bộ lọc. Lưu lượng chảy qua giá thử phải là 300 m³/h. Các mẫu thử phải được lấy ngay phía trước mỗi một trong bốn góc một phần tư của vị trí bộ lọc và ở vị trí lấy mẫu theo đường tâm tiêu chuẩn. Phải lấy ít nhất là năm mẫu thử tại mỗi vị trí lấy mẫu, và sự phân bố cỡ hạt phải theo các giá trị trung bình.

Các giá trị trung bình đối với mỗi phạm vi cỡ hạt được báo cáo không được thay đổi lớn hơn ± 10 % cho các hạt từ 3 mm đến 5 mm và ± 20 % cho các hạt từ 5 mm đến 10 mm trong số năm vị trí. Điều này chỉ ra rằng sol khí đòi hỏi được phân bố đồng đều qua bộ lọc và mẫu thử lấy theo đường tâm là đại diện cho đòi hỏi chung.

Việc kiểm tra độ ổn định của sol khí phải được kết hợp với kiểm tra dụng cụ lấy mẫu được sử dụng trong thử nghiệm hiệu suất. Độ ổn định của đòi hỏi của sol khí được đánh giá qua một khoảng thời gian tương đương với một phép thử hiệu suất. Dụng cụ lấy mẫu (bao gồm cả thiết bị đo sol khí) được đánh giá đối với các mẫu thử khác nhau được lấy trong khoảng trước và sau bộ lọc.

Để kiểm tra độ ổn định và hiệu lực của việc lấy mẫu, không được lắp bộ lọc ở vị trí của bộ lọc thử. Trong trường hợp các hệ thống thử nghiệm có khoảng thông gió trần, phải sử dụng lỗ tiêu chuẩn 200 mm X 300 mm.

Phương pháp tiến hành như sau: Sol khí thử hiệu suất phải được lấy mẫu ở phía trước và phía sau vị trí của bộ lọc thử, với khung lắp bộ lọc ở đúng vị trí quy định nhưng không được lắp với bộ lọc thử. Tất cả các dụng cụ lấy mẫu phải ở đúng vị trí như đã mô tả trong 4.2.2.1. Các mẫu thử phải được lấy mẫu đẳng động học và phải kiểm tra đặc tính của mẫu ở 300 m³/h.

Theo quy trình lấy mẫu được quy định trong 5.2.2 (h), lấy ba mẫu thử ở phía trước và ba mẫu thử ở phía sau vị trí của bộ lọc thử. Sự phân bố số đếm hạt (số lượng hạt trong mỗi loại cỡ kích thước) phải được xác định cho mỗi mẫu thử. Phải so sánh ba phân bố cỡ hạt ở phía trước bộ lọc thử và chấp thuận số lượng hạt đo được trong mỗi loại cỡ kích thước trong khoảng ± 10 % cho các hạt từ 0,3 mm đến 5 mm và ± 20 % cho các hạt từ 5 mm đến 10 mm trong số ba phân bố cỡ hạt. Chuẩn cứ này phải được áp dụng cho sự phân bố cỡ hạt ở phía trước và phía sau bộ lọc thử.

Ba phân bố cỡ hạt phía trước bộ lọc thử phải được tổng kết cùng với loại cỡ kích thước và ba phân bố cỡ hạt phía sau bộ lọc thử cũng được thực hiện tương tự như vậy.

Việc sử dụng thông tin thu được trong phần này để tạo ra hệ số tương quan. Yêu cầu này phải được thực hiện phù hợp với Phụ lục B và có sự thoả thuận giữa người thử và người yêu cầu. Hệ số tương quan phải ở giữa 0,7 và 1,6.

4.2.4.3. Để kiểm tra xác nhận yêu cầu về dung lượng, nên tuân theo các quy trình và yêu cầu chung được cho trong 4.2.3.1 và 4.2.3.4.

Phải kiểm tra độ đồng đều của sự phân bố cỡ hạt của sol khí thử được sử dụng cho các phép thử dung lượng (xem 5.2.2) bằng phương pháp trọng lực. Phương pháp này phải được tiến hành như sau:

Một tờ giấy phẳng có kích thước trung bình (có hiệu suất theo trọng lực ít nhất là 99 % đối với bụi thử mịn A.2 theo ISO 12103-1) phải được cân và lắp đặt vào vị trí của bộ lọc thử (trong lỗ tiêu chuẩn 200 mm X 300 mm trong trường hợp hệ thống thử nghiệm có khoang thông gió trần). Cho dòng chảy có lưu lượng 300 m³/h qua bộ lọc. Bộ lọc sẽ phải đạt dung lượng ít nhất là 12,5 mg bụi thử trên một centimet vuông của diện tích bề mặt bộ lọc. Sau khi hoàn thành bước chất tải này, giấy lọc phải được tháo ra khỏi đồ gá thử và được cắt thành bốn phần có diện tích bằng nhau. Mỗi phần của tờ giấy lọc này phải được cân và xác định lượng sol khí chứa trong mỗi phần tư này. Khối lượng sol khí chứa trong mỗi phần tư của tờ giấy lọc không được thay đổi so với nhau quá ± 10 %.

Sự phân bố cỡ hạt của sol khí thử dung lượng được đảm bảo bằng việc sử dụng bụi thử mịn A.2 theo ISO 12103-1 và một đầu phun bụi theo ISO 5011. Có thể kiểm tra nồng độ theo khối lượng của sol khí để chất tải bằng cách cân bụi được thu gom trên một bộ lọc có hiệu suất cao trong khoảng thời gian đo. Phải tính toán khối lượng trên một đơn vị thể tích (nồng độ theo khối lượng tính bằng mg/m³). Nồng độ theo khối lượng được tính toán phải đáp ứng các yêu cầu của 4.2.3.3.

Độ ổn định của hệ thống cấp bụi phải được phê duyệt như sau:

a) Ở các khoảng 5 min, xác định khối lượng của bụi phân tán. Tiếp tục xác định khối lượng của các lượng bụi gia tăng trong thời gian 30 min;

b) Điều chỉnh thiết bị cấp bụi tới khi tốc độ cung cấp trung bình ở trong khoảng ± 10 % tốc độ cung cấp mong muốn và sai lệch của tốc độ cung cấp so với tốc độ cung cấp trung bình không được lớn hơn ± 20 %.

4.2.5. Các hạt bụi trong không khí

4.2.5.1. Phải đo nồng độ của các hạt bụi trong không khí và sự phân bố cỡ hạt ở phía trước và phía sau bộ lọc bằng một máy đếm hạt trong không khí. Máy đếm hạt trong không khí phải có khả năng đếm được các hạt trong không khí sử dụng trong các phép thử hiệu suất có phạm vi đường kính từ 0,3 mm đến 10 mm hoặc phạm vi đường kính động lực học từ 0,5 mm đến 15 mm, được phân chia thành ít nhất là năm rãnh cỡ hạt. Các giới hạn của các loại cỡ kích thước tiêu chuẩn được đề nghị là 0,3 mm, 0,5 mm, 1,0 mm, 2,0 mm, 5,0 mm, 10 mm và 15 mm đối với đường kính khí động lực học. Ví dụ các phạm vi cỡ kích thước hình học được đề nghị là 0,3 mm đến 0,5 mm, 1,0 mm đến 2,0 um, 2,0 mm đến 5,0 mm và 5,0 mm đến 10 mm. Máy đếm hạt phải được hiệu chuẩn cho cỡ hạt trên phạm vi quy định bằng cách sử dụng các hạt latex polystyren hình cầu. Các hạt latex polystyren hình cầu phải là loại có nguồn gốc [ví dụ từ Viện nghiên cứu tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia (NIST)].

Máy đếm các hạt bụi trong không khí phải được hiệu chuẩn bằng các hạt latex polystyren trước khi khởi động hệ thống và tối thiểu là một lần trong một năm để xác minh rằng cỡ hạt hiệu chuẩn đã không thay đổi. Việc hiệu chuẩn máy đếm hạt nên được thực hiện định kỳ trong năm với một cỡ hạt latex polystyren. Nếu máy đếm hạt có sự thay đổi không chấp nhận được trong hiệu chuẩn thì nên tiến hành bảo dưỡng máy.

4.2.5.2. Phải xác lập tổng nồng độ hạt lớn nhất để ngăn ngừa sự đếm trùng, nghĩa là đếm nhiều hơn một hạt trong một lần đếm. Phương pháp nên dùng để xác lập giới hạn này là tiến hành các phép thử hiệu suất bộ lọc với một loạt các nồng độ khác nhau và so sánh các kết quả. Nồng độ lớn nhất được xác định tại điểm ở đó việc tăng nồng độ lên với hệ số 2 sẽ gây ra hiệu suất từng phần trong phạm vi cỡ hạt nhỏ nhất ở nồng độ cao hơn quá 5 % sẽ nhỏ hơn hiệu suất từng phần ở nồng độ thấp hơn.

Một phương pháp khác là tăng nồng độ theo từng nấc (ví dụ bằng cách sử dụng một sol khí pha loãng và một sol khí không pha loãng) và xác định nồng độ tại đó máy đếm hạt bắt đầu chỉ ra sai lệch đáng kể so với nồng độ mong đợi trong phạm vi cỡ hạt nhỏ nhất.

Một ví dụ được cho trong Phụ lục D.

4.2.5.3. Lưu lượng của máy đếm hạt phải giữ không đổi trong khoảng ± 5 % trong khoảng thời gian của một phép thử bao gồm cả quá trình thực hiện sự tương quan trước khi thử.

4.2.6. Sự trung hoà

Các hạt được tạo ra và phân tán thường phát triển ở mức điện tích cao. Để thu được các kết quả có thể so sánh được đối với các sol khí khác nhau và các phương pháp tạo hạt khác nhau thì sự phân bố điện tích của sol khí phải được giảm đi tới khi tạo ra sự phân bố điện tích cân bằng Boltzman. Sự phân bố điện tích cân bằng Boltzman là mức điện tích ổn định nhỏ nhất và đạt được bằng một sol khí được hoá già. Trạng thái này của sol khí không thể tạo ra được bằng nhân tạo trong một thời gian tương đối ngắn. Đối với nhiều ứng dụng (ví dụ, thử nghiệm bộ lọc), có thể giảm các điện tích tới một mức tối thiểu bằng cách sử dụng không khí được ion hóa. Để đạt được mức điện tích này một cách nhanh chóng trong một hệ thống thử, sol khí được hoà trộn với các ion không khí có nồng độ cao. Để tạo ra một mức ion không khí cao phải sử dụng một quầng tĩnh điện (máy quạt ion) hoặc một thiết bị ion hoá không khí kiểu phóng xạ. Thiết bị ion hoá phải tạo ra một nồng độ các ion không khí hai cực đủ để hoà trộn với sol khí để làm cho sol khí có sự phân bố điện tích gần với sự phân bố Boltzman.

Mức trung hoà phải được tối ưu hoá bằng các phương pháp mô tả trong Phụ lục G.

Sol khí có thể được tích điện trong vận chuyển qua đường ống và ống dẫn thử để sự trung hoà xảy ra gần với thực tế của bộ lọc được thử.

Cần có một bộ trung hoà cho các phép thử hiệu suất từng phần và bộ trung hoà này là tuỳ chọn đối với các phép thử dung lượng bụi thử.

4.2.7. Hiệu chuẩn máy đo lưu lượng không khí

Máy đo lưu lượng không khí phải được hiệu chuẩn hàng năm phù hợp với 4.1 khi sử dụng phương pháp đo lưu lượng phù hợp với các dung sai cho phép.

4.2.8. Độ lặp lại

Tổ chức thực hiện các phép thử phù hợp với quy tắc thử này phải chứng minh bằng các thử nghiệm giống nhau trên cùng một bộ lọc trong ba ngày riêng biệt trong đó tổn thất áp suất và hiệu suất ban đầu của bộ lọc trong thời gian không ít hơn ba ngày đối với các cỡ hạt đo được từ 0,3 mm đến 5 mm ở trong khoảng đã được thoả thuận là ± 5 %. Hiệu suất ban đầu của bộ lọc đối với các cỡ hạt từ 5 mm đến 10 mm nên ở trong khoảng thỏa thuận là ± 10 %. Các phép thử này không bao gồm sự chất tải cho bộ lọc.

4.3. Điều kiện thử

4.3.1. Bụi thử dùng cho phép thử dung lượng bụi và hiệu suất trọng lực phải là bụi mịn A.2 theo ISO 12103-1.

Trước khi thử, bụi thử phải được hoà trộn trong thời gian tối thiểu là 15 min. Bụi thử này phải được sấy khô tới khối lượng không thay đổi ở nhiệt độ 105 °C ± 15 °C. Sau đó bụi thử được thuần hoá với khí hậu tới một khối lượng không thay đổi trong các điều kiện thử được sử dụng phổ biến (xem 4.3.4).

4.3.2. Có thể sử dụng các sol khí đặc biệt như latex đơn phân tán hoặc đa phân tán hoặc lycopodium và các sol khí khác cho các thử nghiệm được thực hiện trên bộ lọc theo yêu cầu của người sử dụng.

4.3.3. Bộ lọc bụi trong không khí có hiệu suất cao (HEPA) được sử dụng, để làm sạch không khí cung cấp cho giá thử. Độ xâm nhập lớn nhất đối với bộ lọc này phải £ 0,03 % đối với các hạt 0,3 mm. Bộ lọc có hiệu suất cao được sử dụng ở phía sau vị trí lấy mẫu ở cuối dòng để bảo vệ tránh bụi cho phần còn lại của hệ thống thử.

CHÚ THÍCH: Bộ lọc ở cuối dòng này không nhất thiết phải là bộ lọc tuyệt đối được sử dụng cho các phép thử hiệu suất trọng lực như trong ISO 5011.

4.3.4. Tất cả các phép thử phải được tiến hành với không khí đi vào bộ lọc không khí ở nhiệt độ 23 °C ± 5 °C và độ ẩm tương đối 55 % ± 15 %.

4.4. Sự phê duyệt

Trước khi thử nghiệm các bộ lọc, giá thử phải được phê duyệt như trong Bảng E.2.

Việc phê duyệt để chứng nhận đặc tính của một hệ thống phù hợp với quy tắc thử này phải được lập thành tài liệu bao gồm các nội dung sau:

a) sơ đồ hệ thống và sự mô tả chi tiết, bao gồm:

1) máy phát hạt được sử dụng;

2) các vật liệu của hạt được sử dụng trong các thử nghiệm bao gồm cả nguồn gốc;

3) nhà sản xuất và mẫu (model) của các máy đếm hạt, và;

4) các dữ liệu hiệu chuẩn đối với các máy đếm hạt.

b) dữ liệu hiệu chuẩn đối với lưu lượng;

c) dữ liệu hiệu chuẩn đối với tổn thất áp suất;

d) đặc tính của hệ thống về tính đồng đều của lưu lượng;

e) đặc tính của hệ thống về tính đồng đều của nồng độ hạt;

f) dữ liệu chứng minh rằng sai số đếm trùng đáp ứng yêu cầu của Bảng E.2;

g) dữ liệu chỉ ra sự phù hợp giữa các máy đếm hạt ở đầu dòng và ở cuối dòng đối với hệ thống máy đếm đơn hoặc máy đếm kép;

h) dữ liệu chỉ ra rằng nồng độ sol khí cho phép thử hiệu suất đủ thấp để tránh được các ảnh hưởng của sự chất tải trong phép thử hiệu suất ban đầu;

i) dữ liệu chỉ ra rằng bộ trung hoà sol khí làm việc đúng như trong Phụ lục G

j) dữ liệu của phép thử đối với mẫu thử;

k) dữ liệu của phép thử đối với mẫu thử chỉ ra độ lặp lại của các kết quả thử.

Với việc hiệu chuẩn ban đầu và phê duyệt hệ thống, nên đo một cách cẩn thận hiệu suất ban đầu của nhiều bộ lọc cơ và nhiều bộ lọc điện châm như đã mô tả trong Điều G.3. Các bộ lọc này sẽ là chuẩn được sử dụng để giám sát.

4.5. Quy trình khởi động hàng ngày

Mỗi ngày, trước khi thử nghiệm các bộ lọc, phải thực hiện một số quy trình khởi động để kiểm tra sự vận hành vẫn tiếp tục đúng của hệ thống thử. Các quy trình này bao gồm nhưng không hạn chế: việc kiểm tra sự vận hành của máy đếm hạt như lưu lượng và điểm đếm không (zero); việc đo đếm hạt nền (phông) trong ống dẫn thử khi không có bộ lọc thử và không có sol khí thử (có thể lắp một bộ lọc có hiệu suất cao trên giá đỡ bộ lọc thử để kiểm tra điểm không (zero) của máy đếm ở cuối dòng; sự tương quan của việc lấy mẫu hạt ở đầu dòng và cuối dòng và các hệ thống đếm; kiểm tra điểm không (zero) trên thiết bị đo áp suất. Xem ví dụ trong Bảng E.3. Có thể sử dụng các bộ lọc           chuẩn để kiểm tra hàng ngày đặc tính của hệ thống.

5. Phương pháp thử

5.1. Thử vận hành

5.1.1. Thuần hóa bộ lọc không khí

Trước khi thử, bộ lọc phải được ổn định hóa tới các điều kiện thử về nhiệt độ và độ ẩm trong thời gian ít nhất là 15 min.

5.1.2. Tổn thất áp suất

Mục đích của phép thử này là xác định tổn thất áp suất của một bộ lọc không khí sạch trong không khí không có bụi.

a) Đo và ghi lại tổn thất áp suất tĩnh của bì khi không lắp bộ lọc trong giá thử. Đo ở các lưu lượng danh nghĩa bằng 25 %, 50 %, 75 % và 100 % lưu lượng lớn nhất quy định của bộ lọc không khí;

b) Lắp bộ lọc được thử vào giá thử. Đo và ghi lại tổn thất áp suất tĩnh đối với lưu lượng định mức ở 25 %, 50 %, 75 % và 100 % lưu lượng lớn nhất được quy định của bộ lọc không khí;

Trừ các giá trị tổn thất áp suất của bì khỏi tổn thất áp suất đo được của bộ lọc. Hiệu chỉnh tổn thất áp suất đo được như trong Phụ lục C và vẽ đồ thị trong báo cáo thử (xem Phụ lục A).

5.2. Thử hiệu suất

5.2.1. Yêu cầu chung

Mục đích của phép thử này là xác định các khả năng thu gom các hạt bụi của bộ lọc. Phép thử này được tiến hành với lưu lượng không khí không thay đổi khi sử dụng sol khí được mô tả trong 4.2.3.2 hoặc 4.2.3.3.

Có thể thực hiện các loại phép thử hiệu suất sau:

a) Dung lượng bụi được xác định khi đạt được tổn thất áp suất cuối cũng được quy định ở lưu lượng định mức. Phép thử này được thực hiện với bụi thử mịn A2 theo ISO 12103-1;

b) Hiệu suất từng phần ban đầu là một hàm số của cỡ hạt được xác định cho một bộ lọc sạch dùng cho năm cỡ hạt được cho trong 4.2.5 và có thể được xác định cho các cỡ hạt khác. Phép thử này được thực hiện với bụi thử kali clorua hoặc bụi thử mịn A2 theo ISO 12103-1;

Hiệu suất từng phần tăng thêm như một hàm số của cỡ hạt được xác định tại 10 %, 25 %, 50 % và 100 % tuổi thọ của bộ lọc (DL). Phép thử này được thực hiện với bụi thử theo 4.2.3.1 hoặc sol khí kali clorua được mô tả trong 4.2.3.2. Hiệu suất từng phần tăng thêm được xác định ở lưu lượng qui định. Tuổi thọ tăng thêm được xác định bởi tổn thất áp suất qua bộ lọc khi bộ lọc được chất tải bằng bụi thử mịn A.2 theo ISO 12103-1. Tổn thất áp suất của bộ lọc (DP_i) được tính toán từ: tổn thất áp suất ban đầu (DP_o), một phần nhỏ của tuổi thọ bộ lọc (DL_i) và tổn thất áp suất cuối cùng (AP_d). Xem phương trình 6:

DPi = DPo + DLi(DPd - DPo)

(2)

Nên xác định hiệu suất từng phần tăng thêm cho ít nhất là năm loại cỡ hạt được qui định trong b).

5.2.2. Quy trình

a) Đo nhiệt độ và độ ẩm tương đối;

b) Không lắp bộ lọc trong giá thử, chỉnh đặt lưu lượng thể tích qui định và đo tổn thất áp suất của bì;

c) Lắp bộ lọc vào giá thử;

d) Thuần hóa bộ lọc mới theo 5.1.1;

e) Chỉnh đặt lưu lượng thể tích qui định của không khí;

f) Đo tổn thất áp suất;

g) Bắt đầu cung cấp sol khí thử hiệu suất (như qui định trong 4.2.3.2 hoặc 4.2.3.3) và đợi cho sol khí ở đầu dòng trở nên ổn định;

h) Xác định hiệu suất từng phần bằng đếm hạt như sau:

- Đối với các hệ thống đếm theo trình tự, bắt đầu với máy đếm được nối với đầu dò lấy mẫu ở đầu dòng (trước bộ lọc); đợi cho hệ thống lấy mẫu trở nên cân bằng; các hạt ở đầu dòng được đếm sau đó. Chuyển đầu dò lấy mẫu xuống cuối dòng (sau bộ lọc), đợi cho hệ thống lấy mẫu thử trở nên cân bằng; mẫu thử ở cuối dòng nên được đếm sau đó. Chu kỳ đầu dòng - cuối dòng này nên được lặp lại nhiều hơn hai lần để có tổng số ba mẫu thử ở đầu dòng và ba mẫu thử ở cuối dòng.

- Đối với các hệ thống đếm đồng thời, nên đếm và ghi lại các hạt ở đầu dòng và cuối dòng. Lặp lại nhiều hơn hai lần để có một tổng của ba mẫu ở đầu dòng và ba mẫu ở cuối dòng. Tính toán hiệu suất của bộ lọc đối với mỗi một trong ba mẫu.

i) Xem xét xu hướng phát triển của ba số đo hiệu suất của bộ lọc. Hiệu suất của bộ lọc có thể giảm đi hoặc tăng lên như một bộ lọc được chất tải. Nếu nồng độ của sol khí để đo hiệu suất quá cao thì có thể chất tải cho bộ lọc đủ để làm thay đổi hiệu suất đo được. Trong trường hợp này, hiệu suất đo được sẽ không đại diện cho hiệu suất ban đầu:

- Nếu hiệu suất của bộ lọc có xu hướng trở nên quan trọng đối với độ lặp lại của hệ thống thử nghiệm được xác lập trong quá trình phê duyệt hệ thống thì phép thử hiện thời sẽ không có hiệu lực và nồng độ của sol khí để đo hiệu suất nên được giảm đi trước khi có bất cứ các phép thử bổ sung nào. Sau khi giảm nồng độ của sol khí thử nên bắt đầu một phép thử mới với một bộ lọc mới.

- Nếu không có xu hướng quan trọng nào trong hiệu suất của bộ lọc từ lúc bắt đầu đến khi kết thúc các phép thử này thì tính toán hiệu suất ban đầu bằng cách cộng lại các số đếm trong mỗi phạm vi cỡ hạt từ ba mẫu thử ở đầu dòng để có tổng các số đếm ở đầu dòng trong mỗi phạm vi cỡ hạt. Theo cách tương tự, tính tổng số các số đếm từ ba mẫu thử ở cuối dòng. Nếu thời gian lấy mẫu ở đầu dòng không tương tự như thời gian lấy mẫu ở cuối dòng thì phải ghi lại các thời gian lấy mẫu này cho sử dụng khi tính toán hiệu suất từng phần.

j) Nếu các phép thử hiệu suất ban đầu này có một phép thử chất tải theo sau thì phép thử chất tải được bắt đầu ngay sau khi hoàn thành phép thử hiệu suất ban đầu. Không được ngắt dòng không khí đi qua bộ lọc được thử tới khi toàn bộ thử nghiệm được hoàn thành sau sự chất tải đầu tiên vì việc làm này có thể làm thay đổi đặc tính của bộ lọc. Nếu chỉ có các phép thử hiệu suất ban đầu được thực hiện thì chuyển tới r) để tính toán các kết quả;

k) Các máy đếm hạt phải được bảo vệ tránh các nồng độ cao của bụi thử mịn A.2 theo ISO 12103-1 xuất hiện trong quá trình chất tải bộ lọc;

I) Nếu đã đến lúc cần thu được nồng độ ổn định của sol khí thử hiệu suất thì sol khí thử hiệu suất có thể chạy qua suốt thời gian của phép thử này, với điều kiện là nồng độ của bụi chất tải lớn hơn 100 x nồng độ của sol khí thử hiệu suất. Biện pháp này cũng làm tăng tốc cho qui trình thử.

m) Bắt đầu cung cấp bụi thử mịn A.2 theo ISO 12103-1. Chất tải cho bộ lọc với bụi mịn A.2 theo ISO 12103-1 tới khi tổn thất áp suất qua bộ lọc đã tăng lên đến lượng gia tăng đầu tiên như đã tính toán trong 5.2.1c). Hãy nhớ trừ đi tổn thất áp suất của bì khi tính toán tổn thất áp suất của bộ lọc;

n) Cho thiết bị cấp bụi dừng lại và khởi động sol khí thử hiệu suất nếu nó chưa sẵn sàng vận hành. Cho phép nồng độ của sol khí ở đầu dòng và cuối dòng ổn định trong thời gian tối đa là 5 min để đạt tới các điều kiện của sol khí thử hiệu suất;

o) Đo hiệu suất từng phần bằng các máy đếm hạt như đã mô tả trong h) và i). Ngắt sol khí thử hiệu suất trừ khi nó đang chạy liên tục [(liên quan tới e)];

p) Bảo vệ các máy đếm hạt tránh nồng độ cao của bụi thử chất tải lại tiếp tục cung cấp bụi chất tải khi tổn thất áp suất qua bộ lọc đã đạt tới lượng gia tăng thứ hai như đã tính toán trong 5.2.1c);

q) Lặp lại chu trình đo hiệu suất từng phần và chất tải tới khi đã đạt tới tổn thất áp suất cuối cùng và hiệu suất từng phần cuối cùng đã được đo;

r) Tính toán tổn thất áp suất của bộ lọc bằng cách trừ đi tổn thất áp suất của bì và hiệu chỉnh các giá trị theo Phụ lục C.

s) Tính toán hiệu suất và các giới hạn độ tin cậy đối với mỗi phạm vi cỡ hạt và mỗi sự gia tăng chất tải khi sử dụng các phương pháp cho trong Phụ lục B. Đối với các tính toán khi số đếm nhỏ nhất vượt quá 500 thì có thể tính toán được hiệu suất mà không sử dụng các giới hạn trên và dưới của độ tin cậy (các số đếm 500 hoặc lớn hơn nghĩa là các giới hạn độ tin cậy 95 % khác với giá trị tính toán một số đọc nhỏ hơn ± 9 %);

t) Sử dụng biểu mẫu trong Phụ lục A để báo cáo các kết quả.

5.2.3. Dung lượng bụi của bộ lọc

Phép thử dung lượng bụi của bộ lọc phải được thực hiện theo qui trình của ISO 5011 khi sử dụng bụi thử mịn A.2 theo ISO 12103-1.

 

PHỤ LỤC A

(Quy định)

BÁO CÁO THỬ NGHIỆM

Sử dụng mẫu báo cáo thử sau để ghi lại và báo cáo các kết quả thử. Các giá trị đo hiệu suất từng phần phải được vẽ thành biểu đồ ở đường kính trung bình loga của các phạm vi cỡ hạt.

Bộ lọc không khí dùng cho các khoang hành khách của phương tiện giao thông  đường  bộ - Báo cáo thử về lọc hạt bụi.

Các chi tiết chung

Thiết bị thử: Phân tử lọc:

Nhà sản xuất:...........................................................................................................................

Bụi thử (bụi mịn A.2 hoặc KCI theo ISO 12103-1):

Thiết bị cấp bụi cho thử hiệu suất, kiểu và các giá trị chỉnh đặt:..................................................

Thiết bị cấp bụi thử cho thử dung lượng bụi, kiểu và các giá trị chỉnh đặt:..................................

Bộ pha loãng cho lựa chọn cỡ hạt (bật/tắt - on/off)?:.................................................................

Máy đếm hạt, kiểu:...................................................................................................................

Máy đếm hạt, lưu lượng lấy mẫu:..............................................................................................

Bộ trung hòa dòng cho sol khí thử hiệu suất, kiểu:.....................................................................

Điều kiện thử

Bụi thử:...................................................................................................................................

Số đọc của khí áp kế: trước thử:            ..........................hPa CHÚ THÍCH: 1000 hPa = 105Pa = 1 bar; 1 mbar = 1 hPa Nhiệt độ: trước thử:...............................................°C Độ ẩm tương đối: trước thử: ...................................% Lưu lượng danh nghĩa: ..........................................m3/h

sau thử: ................................hPa;   sau thử: ..................................°C; sau thử: .................................%; lưu lượng thử: .......................m3/h;

Tổng số đếm/cm³: ...................................................................................................................

Nồng độ bụi trong quá trình đo dung lượng bụi:............................................................... mg/m³

Sự trung hòa được sử dụng trong quá trình đo dung lượng bụi (có/không):...............................

Áp suất của thiết bị cấp: 0,1 Mpa (1 bar)

Kết quả thử

Tổn thất áp suất ban đầu phụ thuộc vào lưu lượng

Hiệu suất lọc từng phần là hàm số của cỡ hạt và dung lượng bụi thử ở lưu lượng thử

Bụi thử: KCl

Đo được:

€ Khí động lực học € Quang học

Bụi thử: A.2 mịn

Đo được:

€ Khí động lực học € Quang học

Tổn thất áp suất phụ thuộc vào sự chất tải

Lưu lượng thử: .......................................m³/h

Ghi chú chung

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

Ngày: ..........................................................................

Thử nghiệm được thực hiện bởi: ........................................................................

 

PHỤ LỤC B

(quy định)

GIẢM DỮ LIỆU CỦA HIỆU SUẤT

B.1. Lời giới thiệu

B.1.1. Yêu cầu chung

Khi sử dụng các máy đếm hạt để đánh giá hiệu suất lọc từng phần, cần xem xét đến các giới hạn do phương pháp đặt ra. Hiệu suất được xác định bằng cách so sánh các hạt được phát hiện ở đầu dòng (trước) bộ lọc với các hạt được phát hiện ở cuối dòng (sau) bộ lọc. Điều không tránh khỏi là có sự khác nhau giữa các thiết bị phát hiện và lấy mẫu ở đầu dòng và cuối dòng. Phụ lục này giới thiệu một phương pháp để tính toán hệ số tương quan đề giảm tới mức tối thiểu các sai số do sự khác nhau giữa các thiết bị ở đầu dòng và cuối dòng. Ngoài ra, để hiệu chỉnh các biến đổi nhỏ giữa các thiết bị ở đầu dòng và cuối dòng, có thể sử dụng hệ số tương quan để hiệu chỉnh đối với các thời gian lấy mẫu không bằng nhau ở đầu dòng và cuối dòng. Khi số lượng các hạt được đếm trong bất cứ loại cỡ kích thước nào là thấp thì các sai số tiềm năng có thể xảy ra như là kết quả của việc đếm một số ít các sự kiện xảy ra ngẫu nhiên. Vì sai số do đếm các sự kiện ngẫu nhiên là một hàm số của tổng số các hạt được đếm cho nên điều quan trọng là phải sử dụng các số đếm thực tế, không dùng các nồng độ hoặc các giá trị trung bình. Trong các phép thử hiệu suất được mô tả trong quy tắc thử này, cần đếm ba mẫu thử ở đầu dòng và ba mẫu thử ở cuối dòng. Các số đếm được từ các ba mẫu thử này phải được cộng lại với nhau để thu được tổng các số đếm ở đầu dòng và tổng các số đếm ở cuối dòng trong mỗi loại cỡ kích thước hạt. Sử dụng các tổng số đã nêu trên cho các tính toán được mô tả trong phụ lục này. Khi sử dụng các số đếm trung bình sẽ làm cho các giới hạn tính toán của độ tin cậy xấu hơn so với các giá trị vốn có của chúng.

Các kỹ thuật để giảm dữ liệu này chỉ quan tâm đến sự tương quan của việc đếm và lấy mẫu ở đầu dòng và cuối dòng cũng như phép tính thống kê của việc đếm một số lượng nhỏ các hạt bụi. Các khoảng độ tin cậy được tính toán bằng các phương pháp trong phụ lục này không cần thiết phải phản ánh toàn bộ độ chính xác hoặc xác thực của thử nghiệm. Để đạt được độ chính xác và xác thực của thử nghiệm, không có kỹ thuật nào tốt hơn là sử dụng khoảng tin cậy được tính toán từ phép tính thống kê khi đếm, nhưng cũng có thể không đạt được độ chính xác và xác thực của thử nghiệm do các kỹ thuật giảm dữ liệu này không quan tâm đến bất cứ các nguồn sai số nào khác. Để giảm tới mức tối thiểu các nguồn sai số khác, điều quan trọng là hệ thống thử nghiệm phải được chứng nhận và hiệu chuẩn như đã mô tả trong nội dung chính của các quy tắc thử này. Các điều B.2 đến B.5 giới thiệu các tính toán "cài đặt” (phần mềm); B.6 giới thiệu chi tiết hơn, bao gồm một tính toán mẫu. Các tính toán được thực hiện dưới dạng độ xâm nhập, tỷ số của nồng độ các hạt ở cuối dòng (sau) bộ lọc và nồng độ của các hạt ở đầu dòng (trước) bộ lọc. Các độ xâm nhập có thể được chuyển đổi thành các hiệu suất sau khi hoàn thành tính toán. Các tính toán thực hiện cho mỗi loại cỡ hạt được quan tâm.

B.1.2. Các ký hiệu và chỉ số dưới dòng được sử dụng trong tất cả các phương trình

Các ký hiệu và chỉ số dưới dòng cho trong Bảng B.1 được sử dụng cho các công thức (phương trình).

Bảng B.1 - Các ký hiệu và chỉ số dưới dòng

Ký hiệu	Ý nghĩa
N	Số đếm hạt
R	Hệ số tương quan
P	Độ xâm nhập
T	Thời gian lấy mẫu
E	Hiệu suất
Chỉ số dưới dòng
0	Quan sát
ucl	Giới hạn trên của độ tin cậy
lcl	Giới hạn dưới của độ tin cậy
spec	Đặc tính quy định
c	Tương quan (nghĩa là, không lắp bộ lọc)
t	Thử nghiệm một bộ lọc
uc	Đầu dòng trong quá trình tính tương quan
dc	Cuối dòng trong quá trình tính tương quan
ut	Đầu dòng trong quá trình thử
dt	Cuối dòng trong quá trình thử

B.2. Hệ số tương quan

B.2.1. Giá trị quy định - Hệ số tương quan

Khi sử dụng các số đếm thu được mà không lắp bộ lọc, nên tính toán hệ số tương quan quy định cho mỗi loại cỡ hạt như chỉ dẫn trong công thức B.1:

(B.1)

B.2.2. Các giá trị UCL và LCL - Hệ số tương quan

Đối với các số N £ 50, nên sử dụng Bảng B.5 để xác định các giới hạn độ tin cậy 95 % trên và dưới cho mỗi loại cỡ hạt đối với các số đếm hạt ở đầu dòng và cuối dòng khi không lắp bộ lọc.

Đối với các số N > 50 thì

(B.2)

Nên được sử dụng để xác định các giới hạn trên và dưới của độ tin cậy cho mỗi loại cỡ hạt. Ví dụ:

Xem các công thức B.3 và B.4 về hệ số tương quan đối với các giới hạn độ tin cậy.

	(B.3)
	(B.4)

B.3. Độ xâm nhập

B.3.1. Giá trị quan sát - Độ xâm nhập

Với bộ lọc thử được lắp đặt, có thể thu được các số đếm ở đầu dòng và cuối dòng để tính toán độ xâm nhập quan sát cho mỗi loại cỡ hạt theo công thức:

(B.5)

B.3.2. Các giá trị UCL và LCL - Độ xâm nhập

Nếu tính toán các giá trị UCL và LCL cho các số đếm ở đầu dòng và cuối dòng đối với mỗi loại cỡ hạt, khi sử dụng Bảng B.5 cho các số N £ 50 và công thức B.2 cho các số N > 50. Nên tính toán các giá trị UCL và LCL của độ xâm            nhập cho mỗi loại cỡ hạt như đã chỉ ra trong các công thức B.6 và B.7:

	(B.6)
	(B.7)

B.4. Tính toán cho các thời gian lấy mẫu không bằng nhau

Nếu

(B.8)

thì không cần phải thực hiện các điều chỉnh cho thời gian lấy mẫu. Nếu điều kiện này không được đáp ứng thì công thức cho độ xâm nhập quy định được chỉ ra trong B.9:

(B.9)

Các công thức dùng cho các giá trị độ xâm nhập UCL và LCL được chỉ ra trong B.10 và B.11:

	(B.10)
	(B.11)

B.5. Hiệu suất

Hiệu suất đối với mỗi loại cỡ hạt được tính toán từ độ xâm nhập như sau trong các công thức B.12 đến B.14:

E0 = 1 - Po Elcl = 1 – Pucl Eucl = 1 – Plcl

(B.12) (B.13) (B.14)

B.6. Phép thống kê Poisson và các lần đếm

B.6.1. Lý thuyết

Khi một sol khí được hòa trộn tốt, ổn định xâm nhập vào một bộ lọc thì các hạt xâm nhập sẽ xuất hiện một cách ngẫu nhiên ở cuối dòng (sau) bộ lọc (hoặc trong một mẫu thử không khí nhỏ ở cuối dòng bộ lọc) nhưng ở một mật độ trung bình thời gian nào đó. Một máy đếm hạt sẽ phát hiện ra kịp thời các hạt này một cách ngẫu nhiên, nhưng ở một tốc độ trung bình. Để tính toán độ xâm nhập, tốc độ trung bình (các hạt trên một đơn vị thời gian hoặc trên một đơn vị thể tích) đạt được dựa trên số đếm tích lũy trong khoảng thời gian thử hoặc trên thể tính được lấy mẫu.

Phép thống kê các lần đếm hạt ngày càng quan trọng vì sự xâm nhập bộ lọc và do đó các số đếm ở cuối dòng giảm đi. Các thay đổi này được mô tả bằng phép thống kê Poisson. Mối quan hệ giữa các kết quả của chỉ một phép thử và các kết quả có thể thu được từ một phép thử có thời gian vô hạn - kết quả trung bình chính xác, có tầm quan trọng đầu tiên đối với loại thử nghiệm này. Mối quan hệ này giữa một kết quả quy định và các giới hạn độ tin cậy đối với kết quả trung bình chính xác được mô tả rất kỹ trong tài liệu tham khảo [13].

B.6.2. Thực hành

Khi sử dụng các máy đếm hạt không có tiếng ồn, có chất lượng cao trong một ống dẫn thích hợp theo đặc tính kỹ thuật này thì phép thống kê các lần đếm hạt có thể trở thành nguồn lớn nhất về độ không ổn định khi thử các bộ lọc hiệu suất cao.

B.6.3. Khuyến nghị

B.6.3.1. Xác định các giới hạn độ tin cậy đối với một lần đếm hạt

Quy trình này sử dụng các dữ liệu đếm hạt để xác lập các giới hạn độ tin cậy đối với độ xâm nhập. Công thức B.2 cho các giới hạn độ tin cậy 95 % đối với chỉ một số đếm hạt quy định N khi N > 50. Đối với một số đếm hạt quy định N, có độ tin cậy 95 % mà số đếm trung bình chính xác ở giữa các giới hạn trên và dưới cho bởi công thức, số đếm trung bình chính xác là số đếm trung bình có thể nhận được nếu phép thử đã được lặp lại một cách vô thời hạn [14]. Một ví dụ về các giới hạn độ tin cậy được chỉ dẫn trong Bảng B.2.

Bảng B.2 - Ví dụ về các giới hạn độ tin cậy

Các giới hạn độ tin cậy 95 % đối với hệ số tương quan
Số đếm quy định N	Giới hạn dưới	Giới hạn trên
100	80	120
10 000	9 800	10 200

Một khi xác lập được các giới hạn độ tin cậy cho một lần đếm hạt thì cần thiết phải xác lập các giới hạn độ tin cậy đối với hệ số tương quan và độ xâm nhập.

B.6.3.2. Hệ số tương quan

Độ không ổn định của thống kê tồn tại trong tỷ số giữa các số đếm ở cuối dòng và ở đầu dòng. Nên các lập độ không ổn định này trước khi tính toán độ xâm nhập. Để làm ví dụ, cần xem xét sự tương quan trong đó các số đếm quy định là 10 000 ở đầu dòng và 12 000 ở cuối dòng (xem Bảng B.3).

Bảng B.3 - Ví dụ về hệ số tương quan

Các giới hạn độ tin cậy 95 % đối với hệ số tương quan
Giá trị quy định	Giới hạn dưới	Giới hạn trên
Số đếm ở đầu dòng 10 000	9 800	10 200
Số đếm ở cuối dòng 12 000	11 781	12 219
CHÚ THÍCH: Trong ví dụ này các số đếm ở đầu dòng nhỏ hơn các số đếm ở cuối dòng bởi vì có những khác nhau nhỏ trong các hệ thống lấy mẫu và máy đếm.

Như vậy, các giới hạn độ tin cậy đối với hệ số tương quan là:

- Quy định: R_o= 12 000/10 000 = 1,20

- Giới hạn dưới: R_lcl = 11 781/10 200 = 1,15

- Giới hạn trên: R_ucl = 12 219/9 800 = 1,25

Nếu độ không ổn định trong hệ số tương quan nhỏ hơn một cách đáng kể so với độ không ổn định trong độ xâm nhập của bộ lọc được thử thì sử dụng giá trị quy định của hệ số tương quan. Theo cách khác, nên sử dụng các giới hạn độ tin cậy 95 % của hệ số tương quan.

B.6.3.3 .Độ xâm nhập

Ví dụ tương quan này được sử dụng để tính toán độ xâm nhập của phép thử bộ lọc như đã chỉ dẫn trong Bảng B.4.

Bảng B.4 - Ví dụ về độ xâm nhập bộ lọc

Các giới hạn độ tin cậy 95 % đối với độ xâm nhập bộ lọc
Giá trị quy định	Giới hạn dưới	Giới hạn trên
Số đếm ở đầu dòng 1 000	937	1 063
Số đếm ở cuối dòng 100	80	120

Khi sử dụng các giới hạn độ tin cậy 95 % đối với hệ số tương quan sẽ dẫn đến các giới hạn độ tin cậy 95 % đối với độ xâm nhập:

- Quy định: P_o = 100/(1 000 x 1,2) = 0,083 = 8,3 %

- Giới hạn dưới: P_lcl = 80/(1 063 x1,25) = 0,060 = 6,0%

- Giới hạn trên: P_ucl = 120/(937 x 1,15) = 0,111 =  11,1 %

Hiệu suất là:

- Quy định: E_o = 1 - 0,083 = 0,917 = 91,7 %

- Giới hạn dưới: E_lcl = 1 - 0,111 = 0,889 = 89,9%

- Giới hạn trên: E_ucl = 1 - 0,060 = 0,940 = 94 %

Trong ví dụ này có thể ấn định với độ tin cậy 95 % rằng độ xâm nhập bộ lọc là từ 6 % đến 11,1 % hoặc hiệu suất là từ 88,9 % đến 94 %.

Cần lưu ý một số điểm sau:

- Nên cho phạm vi cỡ hạt trong đó đã thu được các số đếm.

- Mức tin cậy này chỉ dựa trên phép thống kê các lần đếm.

- Các nguồn sai số khác có thể đóng góp vào sự không ổn định của các phép đo độ xâm nhập và hiệu suất.

- Đối với các bộ lọc có độ xâm nhập rất thấp, các sai số do phép thống kê các lần đếm có thể là yếu tố chính trong việc xác định toàn bộ độ chính xác thử nghiệm; đối với các bộ lọc có độ xâm nhập cao, khi có thể thu được các số đếm cao hơn thì nguồn sai số này sẽ trở nên ít quan trọng hơn so với các nguồn sai số khác.

- Các quy trình thống kê được mô tả ở đây chỉ áp dụng cho các dữ liệu đếm thô (chưa qua xử lý). Các phương pháp này không thích hợp cho áp dụng đối với các dữ liệu đã được xác định theo tỷ lệ, được lấy trung bình, được nhân với hệ số tương quan, được chuyển đổi thành tốc độ hoặc nồng độ và v.v... vì sẽ dẫn đến các kết quả có sai số.

Bảng B.5 - Các giới hạn độ tin cậy 95 % đối với giá trị trung bình của một biến số Poisson

Số đếm quy định, N	Giới hạn dưới	Giới hạn trên	Số đếm quy định, N	Giới hạn dưới	Giới hạn trên
0	0,0	3,7
1	0,2	5,6	26	17,8	38,0
2	0,6	7,2	27	18,6	39,2
3	1,1	8,8	28	19,4	40,4
4	1,6	10,2	29	20,2	41,6
5	2,2	11,7	30	21,1	42,8
6	2,8	13,1	31	21,9	44,0
7	3,5	14,4	32	22,7	45,1
8	4,1	15,8	33	23,5	46,3
9	4,8	17,1	34	24,4	47,5
10	5,5	18,4	35	25,2	48,7
11	6,2	19,7	36	26,1	49,8
12	6,9	21,0	37	26,9	51,0
13	7,7	22,3	38	27,7	52,2
14	8,4	23,5	39	28,6	53,3
15	9,2	24,8	40	29,4	54,5
16	9,9	26,0	41	30,3	55,6
17	10,7	27,2	42	31,1	56,8
18	11,4	28,4	43	32,0	57,9
19	12,2	29,6	44	32,8	59,0
20	13,0	30,8	45	33,7	60,2
21	13,8	32,0	46	34,5	61,3
22	14,6	33,2	47	35,4	62,5
23	15,4	34,4	48	36,3	63,6
24	16,2	35,6	49	37,1	64,8
25	17,0	36,8	50	38,0	65,9

 

PHỤ LỤC C

(Quy định)

GIẢM CÁC DỮ LIỆU VỀ TỔN THẤT ÁP SUẤT

Nếu nhiệt độ và áp suất ở bộ lọc được thử khác với các điều kiện tiêu chuẩn ở 23 °C và 101,3 kPa thì tổn thất áp suất đo được phải được hiệu chỉnh để chỉ ra tổn thất áp suất như đã được đo ở các điều kiện tiêu chuẩn. Sự hiệu chỉnh yêu cầu đối với phép đo tổn thất áp suất phụ thuộc vào điều kiện thử và kiểu bộ lọc được thử. Đối với các phép thử theo tiêu chuẩn này nhiệt độ phải được điều chỉnh theo nhiệt độ tiêu chuẩn để cho sự biến đổi ban đầu là áp suất tuyệt đối ở bộ lọc được thử. Phép thử cần được tiến hành ở các lưu lượng thể tính thực tế đã quy định để giảm tới mức tối thiểu các thay đổi trong phép đo hiệu suất do các tốc độ khác nhau. Do đó, nếu áp suất tuyệt đối ở bộ lọc được thử không phải là áp suất tiêu chuẩn thì tổn thất áp suất đo được của bộ lọc được hiệu chỉnh như sau:

CHÚ THÍCH: Sự hiệu chỉnh này độc lập đối với các hiệu chỉnh của thiết bị đo lưu lượng ở đó cần xác lập lưu lượng thể tích thực chứng xác của bộ lọc được thử.

Đo tổn thất áp suất của bộ lọc DP như một hàm số của lưu lượng thể tích Q. Vẽ biểu đồ tổn thất áp suất đo được DP_m như một hàm số của lưu lượng đo được Q_m. Lưu ý rằng trong phương pháp thử này Q_m là lưu lượng thể tích thực của bộ lọc ở các điều kiện thử. Tìm K₁ và K₂ bằng cách tạo ra đường cong bình phương tối thiểu thích hợp với các dữ liệu của phương trình sau:

DPm = K1 x hm x Qm x K2 x rm x Q2m

(C.1)

Trong đó: h_m và r_m  là độ nhớt động lực            học và mật độ khối lượng của không khí tại bộ lọc ở các điều kiện thử.

Sử dụng phương trình C.2 để tính toán tổn thất áp suất tiêu chuẩn của bộ lọc DPs ở lưu lượng quy định trong phạm vi các lưu lượng đo được. Không nên dùng phép ngoại suy đối với các lưu lượng ở ngoài phạm vi đo được.

DPs = K1 x hs x Q x K2 x rs x Q2

(C.2)

Trong đó: h_s và r_s là độ nhớt động lực học và mật độ khối lượng của không khí ở điều kiện chuẩn.

CHÚ THÍCH: Vì nhiệt độ được điều chỉnh tới các điều kiện tiêu chuẩn cho nên sẽ bỏ qua sự hiệu chỉnh do số hạng K₁ h_sQ.

 

PHỤ LỤC D

(Tham khảo)

XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ LỚN NHẤT CỦA SOL KHÍ CHO THỬ HIỆU SUẤT

Như đã giới thiệu trong 4.2.5.2, các phép thử hiệu suất từng phần được thực hiện như một hàm số của nồng độ hạt đối với các máy đếm hạt riêng được sử dụng cho thử nghiệm bộ lọc. Một ví dụ được minh họa trên Hình D1. Khi nồng độ thấp, hiệu suất từng phần không ổn định do thiếu các số đếm hạt đầy đủ như đã thấy ở phía bên trái của các đường cong các hiệu suất từng phần sẽ ổn định sau đó trên một phạm vi các nồng độ hạt. Vì nồng độ hạt được tăng thêm nên hiệu suất của kênh (rãnh) thấp nhất sẽ bắt đầu giảm do sự trùng hợp. Phạm vi nồng độ hạt thích hợp nên là phạm vi trong đó các hiệu suất từng phần là ổn định (ví dụ: 40 000 đến 100 000 hạt/foot khối đối với kênh (rãnh) 1,3 mm đến 0,5 mm được chỉ ra trên Hình D.1). Nên chú ý rằng phạm vi nồng độ hạt thích hợp đối với các loại sol khí khác nhau (ví dụ: KCL, bụi ISO, DOP, DOS) và các máy đếm hạt khác nhau có thể khác nhau. Các phép thử được mô tả ở đây nên được thực hiện khi sử dụng các máy đếm khác nhau hoặc sol khí các các yêu cầu khác nhau.

Các số đếm hạt/foot khối ở kênh 0,3 mm đến 0,5 mm

Hình D.1 - Hiệu suất ở các cỡ hạt khác nhau đối với các số đếm được hạt vs (NaCI)

 

PHỤ LỤC E

(Quy định)

CÁC BẢNG KÊ KIỂM TRA CÁC YÊU CẦU VỀ ĐỘ CHÍNH XÁC, SỰ PHÊ DUYỆT VÀ HOẠT ĐỘNG THEO THƯỜNG LỆ

Sau đây là các bảng kê các điều khoản cần được xác lập, kiểm tra, đo đạc, hiệu chuẩn và/hoặc chứng nhận để bảo đảm rằng một hệ thống thử nghiệm đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn này, một tiêu chuẩn mô tả đặc tính yêu cầu của hệ thống thử nghiệm hơn là đưa ra đòi hỏi về phần cứng đặc trưng và các quy trình đặc trưng. Vì vậy, trách nhiệm của người thiết kế và người sử dụng hệ thống thử nghiệm là phải kiểm tra để bảo đảm rằng hệ thống thử nghiệm đạt được đặc tính yêu cầu.

Bảng kê đầu tiên, các yêu cầu về độ chính xác của dụng cụ, giới thiệu độ chính xác của dụng cụ đo kiểm và các yêu cầu khác thường được xác lập bởi dụng cụ đo kiểm được sử dụng trong hệ thống thử nghiệm chuẩn cứ đối với hầu hết các điều khoản trong bảng kê này là sự hiệu chuẩn. Bảng kê thứ hai, sự phê duyệt, giới thiệu các đặc tính của hệ thống được xác lập bởi sự thiết kế hệ thống. Các đặc tính này cần được đo mỗi khi kiểm tra sự thiết kế hệ thống và kiểm tra tính năng ban đầu của hệ thống. Lưu ý rằng 4.4 đưa ra các yêu cầu về lập tài liệu phê duyệt hệ thống thử nghiệm. Bảng kê thứ ba, hoạt động theo thường lệ, giới thiệu sự hiệu chuẩn, các phép đo và các hoạt động cần được lặp lại trên cơ sở có chương trình để bảo đảm cho độ lặp lại và độ tái tạo của hệ thống thử nghiệm được tiếp tục duy trì.

Số của các điều trong các bảng kê tương ứng với số của các điều trong tiêu chuẩn này.

Bảng E.1 - Các yêu cầu về độ chính xác của dụng cụ

Điều	Mô tả	Chuẩn	Chú giải
4.1.1	Độ chính xác đo lưu lượng không khí	±3%	Độ lặp lại ± 2 %
4.1.1	Độ chính xác đo tốc độ không khí	±5%
4.1.2	Độ chính xác đo tổn thất áp suất	±2 %
4.1.3	Độ chính xác đo nhiệt độ	±2°C
4.1.4	Độ chính xác đo trọng lượng	±0,1 %
4.1.5	Độ chính xác đo độ ẩm tương đối	± 5 % RH
4.1.6	Độ chính xác đo áp suất theo áp kế	± 300 Pa
4.2.5	Máy đếm hạt, phạm vi cỡ hạt (micromet)	0,3 đến 10 0,5 đến 15	Hình học khí động lực học

Thứ tự trong đó các phép thử về phê duyệt được thực hiện là quan trọng. Có thể sử dụng thứ tự được cho trong Bảng E.2 làm hướng dẫn. Trong trường hợp kết cấu có khoang thông gió trần, cần thực hiện các phép thử về phê duyệt với việc sử dụng một lỗ ở vị trí của bộ lọc nhưng không lắp bộ lọc hoặc cơ cấu hạn chế lưu lượng khác. Lỗ phải có kích thước 200 mm X 300 mm với đường trục 300 mm song song với đường trục dài hơn ống dẫn (nếu có) và được định tâm trong ống dẫn. Trong trường hợp ống dẫn hình côn, cần có phương tiện để phê duyệt cho mỗi ống dẫn khác nhau khi không lắp bộ lọc được giới thiệu trong các điều sau: 4.2.1.1, 4.2.1.4, 4.2.4.2, 4.2.4.3 (các phép thử giải quyết tính đồng đều của dòng chảy và sol khí tại vị trí lắp bộ lọc thử) cùng xem Bảng E.3.

Bảng E.2 - Sự phê duyệt

Điều		Mô tả		Chuẩn		Chú giải
4.2.1.1		Hệ thống thử nghiệm, dẫn điện và nối đất				Kiểm tra tính dẫn điện của giá thử
4.2.1.1		Hệ thống thử nghiệm, bộ phận thẳng đứng từ đầu phun bổ sung bụi đến đầu dò lấy mẫu cuối dòng				Xác minh bằng kiểm tra
4.2.1.1		Hệ thống thử nghiệm, tổn thất hạt tối thiểu				Kiểm tra bằng phép đo sự tương quan, xem 4.2.4
4.2.1.2		Kiểm soát nhiệt độ, cũng xem 4.3.4, 5.4		23 °C ± 5 °C		Phải duy trì trong quá trình thử
4.2.1.2		Kiểm soát độ ẩm tương đối, cũng xem 4.3.4, 5.4		55 %± 15 % RH		Phải duy trì từ ở ± 10 % RH trong quá trình thử.
4.2.1.2		Độ kín khí của ống dẫn thử		< 100="" l/min="" ở="" 500="">		Thử theo quy trình kỹ thuậta được chấp nhận trong công nghiệp
4.2.1.2		Sự làm sạch không khí, số đếm hạt phông (nền)		< 1="" %="" đòi="" hỏi="" của="" hiệu="">		Cho mỗi kênh (rãnh) cỡ hạt
4.2.1.3		Đo lưu lượng, phải chính xác như được lắp trong hệ thống, cũng xem 4.2.7		Độ chính xác ± 3 %		Độ lặp lại ± 2 %
4.2.1.2		Lưu lượng không khí, cung cấp lượng quy định cho người sử dụng		Lưu lượng điển hình 150 m3/h đến 680 m3/h		Lưu lượng tối thiểu tại đó hệ thống cần được phê duyệt là 150m3/h. Phải có khả năng duy trì lưu lượng khi chất tải
4.2.1.1		Tính đồng đều của lưu lượng không khí		±10%
4.2.1.2		Phạm vi đo tổn thất áp suất, tối đa là 1 000 Pa		Mong đợi +10%
4.2.1.4		Vị trí của vòi đo tổn thất áp suất		Xem 4.2.1.4		Bằng kiểm tra
4.2.1.4		Độ chính xác của phép đo tổn thất áp suất		± 2 %
4.2.1.5		Xem 4.2.4.2 và 4.2.4.3 phần bên dưới
4.2.1.6		Lắp ráp bộ lọc thử, theo phương nằm ngang, được định tâm, bít kín
4.2.2.1	Đẳng động học của đầu dò lấy mẫu ±		± 20 %		Bằng tính toán từ các lưu lượng và đường kính
4.2.2.1	Vị trí của đầu dò lấy mẫu, ở đầu dòng, được định tâm, gần bộ lọc		100 mm		Khoảng cách gần đúng, cho phép đối với các bộ lọc có chiều dày khác nhau
4.2.2.1	Vị trí của đầu dò lấy mẫu, ở cuối dòng, được định tâm, ở phía sau cách bộ lọc lớn hơn 75 mm		Tối thiểu là 75 mm
4.2.2.2	Thiết kế đường ống lấy mẫu và sự dẫn điện				Kiểm tra và bảo đảm sự dẫn điện liên tục đến đất (tiếp đất)
4.2.4.2	Máy phát sol khí, hiệu suất từng phần, nồng độ ổn định (trong mỗi kênh cỡ hạt)		± 10% ± 20 %		0,3 mm đến 5 mm 5 mm đến 10 mm
4.2.4.2	Máy phát sol khí, hiệu suất từng phần, sự phân bố ổn định của cỡ hạt (trong mỗi kênh cỡ hạt)		± 10% ± 20 %		0,3 mm đến 5 mm 5 mm đến 10 mm
4.2.4.2	Sol khí thử hiệu suất, tính đồng đều (trong mỗi kênh cỡ hạt)		± 10%		0,3 mm đến 5 mm 5 mm đến 10 mm
4.2.3	Máy phát sol khí, phải có đủ số hạt ở đầu dòng trong mỗi cỡ hạt		500		Giá trị tối thiểu
4.2.3	Sol khí, hiệu suất từng phần, có đủ số hạt trong mỗi cỡ hạt, số đếm ở cuối dòng		Điển hình là 100		Báo cáo các hạt (thanh) sai số của các phép đo hiệu suất
4.2.3.1 4.2.6	Sol khí, hiệu suất từng phần, điện tích được trung hòa		Theo 4.2.6 Xem Phụ lục G
4.2.3.3	Sol khí, hiệu suất từng phần, sự sấy khô				Chi áp dụng cho sol khí KCI
4.2.3.1 5.2.2 i)	Sol khí thử hiệu suất từng phần, nồng độ đủ thấp để không có thay đổi suất trong quá trình thử (nghĩa là không có ảnh hưởng của chất tải)				Không có xu hướng phát triển đáng kể nào so với độ lặp lại của hệ thống thử nghiệm. Để phê duyệt, phép thử này nên được lặp lại 10 lần hơn là 3 lần theo yêu cầu đối với mỗi phép thử
4.2.3.1 4.2.3.4 4.2.4.3	Thiết bị cấp bụi cho sol khí chất tải, nồng độ ổn định		± 20 %
4.2.3.4 4.2.4.3	Thiết bị cấp bụi cho sol khí chất tải, nồng độ		50 mg/m3 đến 100 mg/m3
4.2.3.4 4.3.1	Thiết bị cấp bụi cho sol khí chất tải, sự phân bố cỡ hạt trong ống dẫn thử				Sử dụng bộ phân tán theo ISO 5011 hoặc thiết bị tương đương thích hợp
4.2.4.3	Sự đòi hỏi về dung lượng, tính đồng đều		± 10%
4.2.5.3	Máy đếm hạt, lưu lượng		± 5%
4.2.5.1	Máy đếm hạt, sự hiệu chuẩn ban đầu đối với cỡ hạt bằng PSL (polystyen latex spheres)				Xem ASTM F.328
4.2.4.2	Sol khí, hiệu suất từng phần, nồng độ dưới giới hạn của máy đếm hạt để ngăn ngừa sự trùng		Giảm tối đa là 5 %		Quy trình trong Phụ lục D
4.2.5.2 Phụ lục B	Sự tương quan của các hệ thống lấy mẫu và máy đếm hạt [hiệu suất không (zero) của bộ lọc].		Từ 0,7 đến 1.6		Trong các hệ thống có thông gió trần, đo với tấm lắp ráp bộ lọc được lắp vào vị trí
4.2.8	Độ lặp lại, tổn thất áp suất và hiệu suất		±5%		Được thực hiện lúc khởi động và hàng năm
4.4	Thử nghiệm bộ lọc chuẩn		N/A		Dùng để giám sát các thay đổi trong đặc tính của hệ thống thử nghiệm
4.4	Lập tài liệu chứng nhận đặc tính của hệ thống thử nghiệm		N/A		Phải lập tài liệu để phê duyệt hệ thống thử nghiệm đã hoàn tất
* Một ví dụ là sách hướng dẫn thử nghiệm rò rỉ của ống dẫn không khí của Hiệp hội quốc gia các nhà thầu kim loại tấm (SMACNA), có thể nhận được từ: ASHRAE Custumer Service, 1791 Tullie Circle, NE, Atlanta, GA 30329 -2305

Bảng E 3 - Hoạt động theo thường lệ

Điều		Mô tả		Chuẩn		Tần suất a		Chú giải
4.2.4.2.5		Sự tương quan (cũng xem Phụ lục B)		Từ 0,7 đến 1,6		Hàng ngày		Cùng là thay đổi về hình học của bộ lọc
5.1.2		Tổn thất áp suất qua đoạn thử nghiệm rỗng (tổn thất áp suất của bì)				Mỗi thử nghiệm
5		Kiểm tra điểm không (zero) của máy đếm hạt				Hàng ngày		Tối đa là 10 số đếm trong một phút
4.2.1.2		Sự làm sạch không khí, số đếm hạt không (nền)		< 1="" %="" đòi="" hỏi="" của="" hiệu="">		Hàng ngày		Cho mỗi kênh (rãnh) cỡ hạt
4.2.3.1 5.2.2 i)		Kiểm tra bảo đảm rằng sol khí thử hiệu suất không chất tải bộ lọc				Mỗi thử nghiệm		Hy vọng các hạt thay đổi có ý nghĩa quan trọng đối với độ lặp lại của hệ thống
4.4		Tổn thất áp suất của bộ lọc chuẩn và hiệu suất ban đầu						Dấu vết về các thay đổi. Nên thực hiện các thử nghiệm hàng ngày
4.2.5.1		Kiểm độ chính xác của máy đếm hạt						Kiểm với mỗi cỡ hạt polystyrene latex spheres (PSL) nếu bộ lọc chuẩn chỉ vấn đề
4.2.5.1		Hiệu chuẩn máy đếm hạt với polystyren latex spheres				Hàng năm
4.2.1.1	Độ đồng đều của lưu lượng không khí		± 10%		Thay đổi		Mỗi yếu tố hình học mới cho lắp ráp bộ lọc hoặc sau bắt cứ thay đổi nào của hệ thống thử nghiệm
4.2.4.2	Sol khí thử hiệu suất, tinh đồng đều (trong mỗi kích cỡ hạt) 0,3 mm đến 5 mm 5 mm đến 10 mm		± 10% ± 20 %		Thay đổi		Tương tự
4.2.4.3	Độ đồng đều của sol khí chất tải		± 10%		Thay đổi		Tương tự
4.2.3 4.2.3.3 4.2.4.3	Thiết bị cấp điện cho sol khí chất tải, nồng độ ổn định		± 20 %
4.2.3.3 4.2.4.3	Nồng độ sol khí thử chất tải		50 mg/m3 đến 100 mg/m3		Hàng tháng
5.2.2h)	Thời gian đáp ứng của máy phát sol khí thử nghiệm hiệu suất				Hàng năm hoặc thay đổi
4.2.5.2	Sai số trùng lặp				Hàng năm hoặc thay đổi
4.2.1.2	Thử nghiệm rò rỉ bụi		100 l/min ở 500 Pa		Hàng năm hoặc thay đổi
4.2.3.1 4.2.6	Phê chuẩn tính phóng xạ của bộ trung hòa hoặc của dòng máy ion hóa		Theo 4.2.6 xem Phụ lục G		Nếu phép thử bộ Iọc điện châm chuẩn chỉ ra vấn đề		Cũng cần làm sạch qua 100h vận hành
4.1	Hiệu chuẩn phép đo lưu lượng không khí		±3%		Hàng năm
4.1	Hiệu chuẩn phép đo tổn thất áp suất		±2 %		Hàng năm
4.1	Hiệu chuẩn các dụng cụ đo khác (nhiệt độ, độ ẩm tương đối....)						Theo kiến nghị của nhà sản suất dụng cụ hoặc hàng năm
4.2.8	Độ lặp lại		±5%		Hàng năm
	Làm sạch ống dẫn thử và các bộ phận						Theo yêu cầu khi cần thiết
a Thay đổi liên quan đến bất cứ sự thay đổi nào trong hệ thống thử nghiệm có thể ảnh hưởng đến đặc tính của thử nghiệm

 

PHỤ LỤC F

(Quy định)

ĐƯỜNG KÍNH KHÍ ĐỘNG LỰC HỌC

Để có thể mô tả được các tính chất của các hạt không phải là hình cầu thì định nghĩa về các đường kính tương đương là cần thiết. Ví dụ, sự lắng đọng của các hạt trong không khí trên một bộ lọc, sự tổn thất do vận chuyển trong các ống dẫn và trạng thái của hạt bụi trong đường hô hấp của con người được dựa trên cơ sở các tính chất khí động lực học của hạt bụi. Do đó đường kính khí động lực học được sử dụng để đặc trưng cho các hạt bụi trong các trường hợp này.

Đường kính khí động lực học là đường kính của một hạt hình cầu có khối lượng riêng 1 g/cm³, có cùng một tốc độ cuối cùng do trọng lực trong không khí tĩnh như hạt bụi trong các điều kiện phổ biến của nhiệt độ, áp suất và độ ẩm tương đối2).

Đường kính khí động lực học D_ae, được xác định

(F.1)

trong đó:

D_g là đường kính hình học (của thể tích tương đương) của hạt, g/cm³;

r là khối lượng riêng của hạt bụi thử, g/cm³;

r_o là khối lượng riêng đơn vị, 1 g/cm³;

C_c là hệ số hiệu chỉnh do trượt;

c là hệ số hình dạng động lực học của hạt bụi thử.

Đối với các hạt có khối lượng riêng của vật liệu hạt bụi rời từ 0,5 g/cm³ đến 3 g/cm³ và các hạt lớn hơn 0,5 mm, phương trình F.1 được đơn giản hóa thành:

(F.2)

Với sai số tương đối của cỡ hạt nhỏ hơn 5 %.

Khối lượng riêng và các hệ số hình dạng phải được sử dụng được cho trong Bảng F.1

Bảng F.1 - Khối lượng riêng và các hệ số hình dạng

Sol khí thử hiệu suất	Khối lượng riêng r g/cm3	Hệ số hình dạng động lực học c
Bụi thử mịn A.2 theo ISO 12103-1	2,65	1,57
KCI	1,97	1,2

Một máy đếm hạt quang học đo đường kính quang tương đương khi ánh sáng bị phân tán bởi hạt ngang bằng ánh sáng bị phân tán bởi một hạt định chuẩn (ví dụ, hạt PSL) có cỡ kích thước đã biết. Đối với phép đo chính xác, máy đếm hạt quang học có thể được hiệu chuẩn với vật liệu được đo. Trong trường hợp này đường kính quang tương đương bằng đường kính hình học. Như vậy có thể sử dụng trực tiếp phương trình F.2. Mặt khác, cần chuyển đổi đường kính quang tương đương của hạt thành đường kính hình học (của thể tích tương đương) trước khi áp dụng phương trình F.2 để giảm tới mức tối thiểu sai số của sự chuyển đổi.

Mục đích của tiêu chuẩn này là sử dụng đường kính quang tương đương như đường kính hình học (của thể tích tương đương) để tính toán đường kính khí động lực học tương đương đang được sử dụng hiện nay.

 

PHỤ LỤC G

(Quy định)

CÁC PHƯƠNG PHÁP THỬ ĐỐI VỚI SOL KHÍ THỬ HIỆU SUẤT VỀ SỰ TRUNG HÒA THÍCH HỢP

G.1. Lời giới thiệu

Phụ lục này giới thiệu các phương pháp để xác định xem sol khí thử hiệu suất có được trung hòa đúng theo yêu cầu trong 4.2.6 hay không. Việc đo trực tiếp sự phân bố điện tích trên sol khí thử là vấn đề rất khó khăn, tốn nhiều chi phí và thời gian. Vì vậy các phương pháp mô tả trong phụ lục này là các phương pháp gián tiếp. Hai phương pháp được mô tả chi tiết dựa trên ảnh hưởng của điện tích hạt đối với hiệu suất của phương tiện lọc điện châm. Các bộ lọc điện châm thu gom các hạt tích điện hiệu quả hơn so với các hạt không tích điện. Các phương pháp khác được đề cập một cách ngắn gọn.

Phương pháp 1 (xem G.4) áp dụng cho các bộ trung hòa kiểu phóng xạ và cũng có thể được sử dụng để kiểm tra khả năng tập trung các các bộ trung hòa có quầng tĩnh điện, trong khi phương pháp 2 (xem G.5) chỉ áp dụng cho các bộ trung hòa kiểu quầng tĩnh điện.

Cả hai phương pháp thử đòi hỏi phải xác định hiệu suất điện châm nhỏ nhất có thể thu được với thiết bị trung hòa được thử. Điều này không có nghĩa là sol khí được trung hòa tới trạng thái cân bằng Baltzman hoặc không có nghĩa là sol khí được trung hòa thích hợp để thu được các giá trị hiệu suất lặp lại hoặc thu được các giá trị hiệu suất thích ứng với các hệ thống thử nghiệm khác. Tuy nhiên, khi các phương pháp này không được tuân thủ thì đều đã được chứng minh là có thể dẫn đến sự thay đổi rất nhiều của các giá trị hiệu suất. Một số bằng chứng đã có cho thấy rằng khi các phương pháp này được tuân thủ thì khả năng tái tạo lại các kết quả thử nghiệm đạt được rất tốt.

Các phương pháp khác được liệt kê ở đây không được mô tả chi tiết bởi vì chúng phụ thuộc vào các dụng cụ đo đắt tiền không sẵn có trong tất cả các phòng thử nghiệm bộ lọc, các dụng cụ đo đang được nghiên cứu phát triển và chưa trở thành thương phẩm tại thời điểm công bố tiêu chuẩn này hoặc chúng là các thiết bị đòi hỏi nhiều thời gian và được chế tạo theo đơn đặt hàng (với một số thiết bị được chế tạo theo đơn đặt hàng đòi hỏi các điện áp có mối nguy hiểm tiềm ẩn). Bản danh sách đưa ra các phương pháp đo, mỗi một trong các phương pháp đo này có thể được sử dụng trong một quy trình tương tự như quy trình được cho dưới đây để xác định nồng độ thích hợp của các bộ trung hòa kiểu phóng xạ hoặc các tham số vận hành cho các bộ trung hòa kiểu quầng tĩnh điện.

- Đo phần trung hòa khi sử dụng một quang kế sau khi cho sol khí đi qua một bẫy gom hạt tĩnh điện. Cực đại hóa phần trung hòa.

- Đo phần trung hòa khi sử dụng một dụng cụ phân loại theo kích cỡ sau khi cho sol khí đi qua một bẫy gom hạt tĩnh điện. Cực đại hóa phần trung hòa.

- Đo điện tích các chất lắng đọng trên bộ lọc được thử. Điều chỉnh bộ trung hòa để cực tiểu hóa điện tính của các chất lắng đọng này (nên bằng không).

- Đo điện tích của các chất trong sol khí khi sử dụng tĩnh điện kế sol khí và cực tiểu hóa điện tích của các chất trong sol khí này (nên bằng không).

- Đo sự phân bố điện tích khi sử dụng một dải điện áp trong một bẫy gom hạt tĩnh điện và một dụng cụ phân loại theo cỡ hạt. So sánh với sự phân bố Boltzman.

G.2. Quy trình chung

Quy trình chung bao gồm sự lắp đặt, kiểm tra, bảo dưỡng và kiểm tra lại

a) Lắp đặt một bộ trung hòa sol khí có kích cỡ thích hợp.

b) Kiểm tra bảo đảm rằng bộ trung hòa sol khí vận hành đúng và điều chỉnh khi cần thiết bằng các phương pháp trong phụ lục này

c) Đo và ghi lại các thông số vận hành: các dòng điện hoặc điện áp hoặc dòng điện và điện áp của thiết bị ion hóa, mức phóng xạ, lưu lượng nồng độ của sol khí, v.v....

d) Kiểm tra định kỳ sự vận hành liên tục bằng việc kiểm một bộ lọc điện châm chuẩn và các tính chất khác như dòng điện của thiết bị ion hóa và độ phóng xạ. Khoảng thời gian do người vận hành hệ thống thử nghiệm xác định.

e) Làm sạch và bảo dưỡng định kỳ bộ trung hòa.

f) Định kỳ kiểm tra lại sự vận hành đúng bằng cách sử dụng các phương pháp trong phụ lục này.

G.3. Mô tả các bộ lọc được sử dụng.

Các phương pháp 1 và phương pháp 2 đều phụ thuộc vào việc sử dụng            một bộ lọc được chế tạo với môi trường lọc điện châm. Điều quan trọng là sử dụng một bộ lọc mà phần lớn hiệu suất của nó có được nhờ các cơ cấu lọc tĩnh điện để cho có thể dễ dàng đo được hiệu quả của quá trình lọc. Hiệu suất ban đầu trong phạm vi cỡ hạt từ 0,3 mm đến 0,5 mm nên ở trong phạm vi 20 % đến 40 % khi được thử với một sol khí được trung hòa thích hợp. Ví dụ, các bộ lọc được chế tạo với các loại môi trường lọc sau sẽ thích hợp cho phép thử này:

- Môi trường lọc được chế tạo từ các sợi được hình thành bằng cách xẻ nhỏ hoặc xé nhỏ một màng mỏng polime có khả năng tích điện cao, các mặt cắt ngang điển hình của sợi là vào khoảng từ 30 mm xuống 5 mm;

- Môi trường lọc được chế tạo từ một hỗn hợp của hai loại sợi polime được tích điện cao bằng cơ chế điện ma sát (tribo-electric) trong quá trình chế tạo với các sợi có kích thước khoảng 10 mm đến 20 mm.

Có thể sử dụng các bộ lọc khác trong đó các sợi tương đối lớn và cơ cấu lọc cơ khí (khuyếch tán, chặn và quán tính) chỉ đóng góp một phần nhỏ vào hiệu suất chung của môi trường lọc.

Các bộ lọc có môi trường lọc như trên và có hiệu suất 20 % đến 40 % khi được thử với sol khí được trung hòa thích hợp có thể có hiệu suất tới 90 % hoặc cao hơn nếu được thử với sol khí tích điện (được trung hòa thích hợp).

Để xác nhận rằng các lực tĩnh điện là cơ chế lọc đầu tiên cần đo hiệu suất của bộ lọc trước và sau khi phóng điện bộ lọc. Một phương pháp có thể sử dụng để phóng điện một bộ lọc điện châm là ngâm bộ lọc trong chất lỏng của máy rửa có kính chắn gió. Hiệu suất sau khi phóng điện nên nhỏ hơn một nửa hiệu suất ban đầu.

G.4. Phương pháp 1 - Giảm nồng độ/ lưu lượng để giảm đến mức tối thiểu hiệu suất điện châm

G.4.1. Quy trình

a) Tháo bộ trung hòa phóng xạ (hoặc ngắt thiết bị ion hóa) và đo, ghi lại hiệu suất của bộ lọc điện châm;

b) Lắp đặt bộ trung hòa (hoặc bật thiết bị ion hóa) và đo, ghi lại hiệu suất;

c) Giảm các hạt đi qua bộ trung hòa trong một đơn vị thời gian bằng hệ số 2. Việc này có thể được thực hiện bằng cách giảm nồng độ của sol khí đi qua bộ trung hòa hoặc giảm lưu lượng qua bộ trung hòa. Duy trì cùng một lưu lượng không khí đi qua bộ lọc cho tất cả các thử nghiệm. Đo và ghi lại hiệu suất;

d) Tháo bộ trung hòa (hoặc ngắt thiết bị ion hóa) đo và ghi lại hiệu suất

G.4.2. Phân tích

Vẽ biểu đồ hiệu suất đối với phạm vi cỡ hạt nhỏ nhất như một hàm số của thông lượng hạt (nồng độ hoặc lưu lượng) qua bộ trung hòa.

Nếu các hiệu suất đo được trong các bước a) và d) của quy trình theo G.4.1 khác nhau thì các tính chất của bộ lọc có thể thay đổi bởi phép thủy bộ lọc: Nghĩa là chất tải cho bộ lọc và tăng hiệu suất do các cơ cấu lọc cơ khí hoặc giảm và làm mất hiệu suất của bộ lọc điện châm. Nếu các tính chất của bộ lọc bị thay đổi bởi phép thử thì nồng độ của sol khí thử hiệu suất cần được giảm đi hoặc khoảng thời gian thử cần được giảm đi và lặp lại các phép thử.

Nếu các hiệu suất trong các bước a) đến d) trong quy trình đều như nhau thì không tích điện cho sol khí trong qua trình sol khí hóa bộ lọc hoặc bộ trung hòa không làm việc.

Nếu các hiệu suất trong các bước b) và / hoặc c) nhỏ hơn các hiệu suất trong các bước a) và d) thì tích điện cho sol khí trong quá trình sol khí hóa và bộ trung hòa sol khí phải trung hòa ít nhất là một phần sol khí.

Nếu các hiệu suất trong các bước b) và c) là như nhau và nhỏ hơn các hiệu suất trong các bước a) và  d) thì bộ trung hòa có thể trung hòa sol khí một cách thỏa đáng. Trong trường hợp này, lặp lại quy trình và tăng các hạt đi qua bộ trung hòa trong một đơn vị thời gian bởi hệ số 2 và đo hiệu suất.

Nếu hiệu suất trong bước c) thấp hơn hiệu suất trong bước b) thì bộ trung hòa đã không trung hòa một cách thỏa đáng sol khí đối với nồng độ trong bước b). Trong trường hợp này lặp lại quy trình và giảm các hạt đi qua bộ trung hòa trong một đơn vị thời gian bởi một hệ số 2 khác và đo hiệu suất. Lặp lại quy trình tới khi được giảm thông lượng hạt bởi hệ số 2 sẽ không làm giảm hiệu suất đo được.

Điều quan trọng là phải kiểm tra liên tục hiệu suất với bộ trung hòa được tháo ra (hoặc thiết bị ion hóa được ngắt) để xác minh rằng hiệu suất của bộ lọc điện châm không thay đổi do sự chất tải hoặc phóng điện bộ lọc điện châm.

Hình G.1 giới thiệu một ví dụ mô phỏng trình tự của phép thử theo phương pháp 1.

G.4.3. Hoạt động

Vận hành bộ trung hòa ở một nửa thông lượng hạt cao nhất ở đó hiệu suất tương tự như hiệu suất đối với thông lượng hạt thấp hơn tiếp sau:

Thông lượng hạt A/16 là thông lượng hạt cao nhất có thể sử dụng được.

Thử nghiệm thứ 6 chỉ rõ rằng bộ lọc điện châm bắt đầu suy giảm.

Hình G.1 - Trình tự thử được mô phỏng của phương pháp 1

G.5. Phương pháp 2 - Điều chỉnh công suất ion để giảm tới mức tối thiểu hiệu suất của bộ lọc điện châm

G.5.1. Yêu cầu chung

Phương pháp này chỉ áp dụng cho các nguồn ion kiểu quầng (vành) tích điện có các mức điện áp/ dòng điện điều chỉnh được dùng cho cả quầng tích điện dương và quầng tích điện âm. Có ba giai đoạn (pha) trong phương pháp thử này. Trong giai đoạn thứ nhất, xác định phương pháp kích thích phù hợp. Trong giai đoạn thứ hai xác lập tỷ số giữa các ion dương và các ion âm. Trong giai đoạn thứ ba, xác định nồng độ thích hợp của các ion. Trong mỗi giai đoạn cần có một số sự lặp lại (lặp lại thử nghiệm khi điều chỉnh các giá trị chỉnh đặt) để đạt được các kết quả tốt nhất. Cũng có yêu cầu phải lặp lại cả 3 giai đoạn khi thực hiện việc điều chỉnh trong một giai đoạn có thể ảnh hưởng đến các kết quả trong giai đoạn khác. Vì phương pháp có thể yêu cầu nhiều thử nghiệm lặp lại cho nên điều quan trọng là phải giám sát cẩn thận tình trạng của bộ lọc điện châm như đã mô tả trong quy trình về các thay đổi do thử nghiệm gây ra.

G.5.2. Quy trình

G.5.2.1. Kiểu kích thích

Các nguồn ion kiểu quầng tích điện có thể hoạt động ở chế độ ổn định (DC), chế độ xung hoặc chế độ xoay chiều (AC). Với các chế độ ổn định, có thể xảy ra khi hết hợp lại tại các ion dương và âm trước khi sol khí được trung hòa hoàn toàn. Trong chế độ xung hoặc AC, có thể làm tăng điện tích trên các hạt nếu không có sự hòa trộn thích hợp.

a) Lấy thiết bị ion hóa ra khỏi hệ thống thử nghiệm và hướng dòng không khí được ion hóa vào vôn kế tĩnh hoặc đặt một vôn kế tĩnh điện trong hệ thống thử. Điều chỉnh cơ cấu điều khiển của thiết bị ion hóa để đạt được số đọc OV.

b) Lắp đặt lại thiết bị ion hóa hoặc tháo vôn kế tĩnh khỏi hệ thống thử nghiệm.

c) Với việc ngắt thiết bị ion hóa, đo và ghi lại hiệu suất của bộ lọc điện châm.

d) Bật bộ trung hòa, đo và ghi lại hiệu suất.

e) Điều chỉnh dòng điện hoặc điện áp của quầng tích điện dương và/hoặc âm để giảm tới mức tối thiểu hiệu suất đo được của bộ lọc điện châm. Trong các phạm vi cỡ hạt nhỏ, ảnh hưởng là rõ rệt nhất. Đo và ghi lại hiệu suất. Lưu ý rằng các điều kiện này có thể làm cho hiệu suất cao hơn, hiệu suất trong trường hợp ngắt thiết bị ion hóa của bước c). Đó là vì sol khí đang được tích điện hơn là được trung hòa.

f) Ngắt thiết bị ion hóa, đo và ghi lại hiệu suất. Nếu hiệu suất khác với hiệu suất đo được trong bước c) thì phép thử đang tác động đến điện tích trên môi trường lọc. Nếu điều này xảy ra, nồng độ soi khí thử hiệu suất sẽ cần phải giảm đi hoặc khoảng thời gian thử sẽ cần phải giảm đi và phép thử được lặp lại.

G.5.2.3. Nồng độ

G.5.2.3.1. Quy trình

Sự cân bằng pha nêu trên là điều kiện tiên quyết cho quy trình sau:

a) Với thiết bị ion hóa được ngắt, đo và ghi lại hiệu suất.

b) Bật thiết bị ion hóa. Đo và ghi lại hiệu suất.

c) Giảm các hạt đi qua bộ trung hòa trong một đơn vị thời gian bởi hệ số 2. Có thể thực hiện việc giảm này bằng cách giảm nồng độ của sol khí đi qua bộ trung hòa hoặc giảm lưu lượng qua bộ trung hòa. Duy trì cùng một lưu lượng không khí qua bộ lọc cho tất cả các thử nghiệm (thay vì giảm thông lượng hạt, có thể tạo ra cùng một ảnh hưởng bằng cách tăng dòng điện của thiết bị ion hóa từ bước b). Điều cần thiết là phải cân bằng lại dòng điện hoặc điện áp của quầng tích điện dương và âm, như trong việc cân bằng pha để giảm tới mức tối thiểu hiệu suất đo được). Đo và ghi lại hiệu suất.

d) Ngắt thiết bị ion hóa, đo hiệu suất. Nếu hiệu suất khác với hiệu suất đo được trong bước a) thì phép thử đang tác động đến điện tích trên môi trường lọc. Nếu điều này xảy ra, nồng độ sol khí thử hiệu suất sẽ cần phải giảm đi hoặc khoảng thời gian thử sẽ cần phải giảm đi và các phép thử được lặp lại.

G.5.2.3.2. Phân tích

Vẽ biểu đồ hiệu suất đối với phạm vi cỡ hạt nhỏ nhất như là một hàm số của dòng điện hoặc điện áp hoặc thông lượng hạt (nồng độ hoặc lưu lượng) qua bộ trung hòa.

Nếu các hiệu suất đo được trong các bước a) và d) của G.5.2.3.1 là khác nhau thì các tính chất của bộ lọc có thể thay đổi bởi thử nghiệm bộ lọc: nghĩa là đây là sự chất tải và tăng hiệu suất cho các cơ cấu lọc cơ khí hoặc bộ lọc điện châm đang giảm và mất đi hiệu suất. Nếu các tính chất của bộ lọc bị thay đổi bởi thử nghiệm thì nồng độ của sol khí thử hiệu suất sẽ cần phải giảm đi hoặc khoảng thời gian thử sẽ cần phải được giảm đi.

Nếu các hiệu suất trong các bước a) đến d) đều như nhau thì sol khí không được tích điện trong quá trình sol khí hóa bộ lọc hoặc bộ trung hòa không làm việc.

Nếu các hiệu suất trong các bước b) hoặc c) hoặc cả 2 bước b) và c) đều nhỏ hơn các hiệu suất trong các bước a) và d) thì quá trình sol khí hóa tích điện cho sol khí và bộ trung hòa sol khí ít nhất phải trung hòa một phần sol khí. Nếu các hiệu suất các bước b) hoặc c) hoặc cả 2 bước b) và c) đều lớn hơn các hiệu suất trong các bước a) và d) thì sol khí được tích điện bởi bộ trung hòa thay vì là được trung hòa.

Nếu các hiệu suất trong các bước b) và c) là tương tự nhau và nhỏ hơn các hiệu suất trong các bước a) và d) thì rất có thể là bộ trung hòa đang trung hòa sol khí một cách thích hợp. Trong trường hợp này cần tăng các hạt đi qua bộ trung hòa trong một đơn vị thời gian bởi một hệ số 2 và đo hiệu suất.

CHÚ THÍCH: Thay vì cho việc tăng thông lượng hạt, có thể tạo ra cùng một ảnh hưởng bằng cách giảm dòng điện của thiết bị ion hóa từ bước b). Điều cần thiết là phải cân bằng lại dòng điện hoặc điện áp của quầng tích điện dương và âm như trong sự cân bằng pha để giảm tới mức tối thiểu hiệu suất đo được.

Nếu hiệu suất trong bước c) thấp hơn hiệu suất trong bước b) thì bộ trung hòa không trung hòa sol khí một cách thích hợp trong bước b). Trong trường hợp này, lặp lại quy trình và giảm các hạt đi qua bộ trung hòa trong một đơn vị thời gian bằng một hệ số 2 khác (hoặc tăng dòng điện của thiết bị ion hóa) và đo hiệu suất. Lặp lại quy trình tới khi giảm thông lượng hạt bởi một hệ số 2 (hoặc tăng dòng điện của thiết bị ion hóa) không làm cho hiệu suất của dòng điện được giảm đi.

Điều quan trọng là tiếp tục kiểm hiệu suất với bộ trung hòa được tháo ra (hoặc thiết bị ion hóa được ngắt) để xác minh rằng hiệu suất của bộ lọc điện châm không thay đổi do sự chất tải hoặc phóng điện bộ lọc điện châm

G.5.3. Hoạt động

Vận hành bộ trung hòa ở một nửa thông lượng hạt cao nhất tại đó hiệu suất tương tự như hiệu suất đối với nồng độ hạt thấp hơn tiếp sau

 

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TCVN 8113:2009 (ISO 5167), Đo dòng lưu chất bằng thiết bị chênh áp gắn vào ống dẫn có mặt cắt ngang tròn chảy đầy.

[2] TCVN 7773-1:2007 (ISO 11841-1). Phương tiện giao thông đường bộ và động cơ đốt trong -Từ vựng về bộ lọc - Phần 1: Định nghĩa về các bộ lọc và các thành phần của bộ lọc.

[3] Final report on the project Air filters for motor vehicle passenger compartments by W.Koch and B.Ilgen, Fraunhofer Institute of Toxicology and Aerosol Research, Hannover, Germany (ISO/TC 22/SC 7/WG 3 N 265).

[4] Summary of a round robin test according to the conditions of ISO/TS 11155-1 conducted in Germany (ISO/TC 22/SC 7/WG 3 N 295).

[5] Summary of a round robin test to evaluate the influence of the different dust grades coarse, fine, and ultrafine conducted in Germany (ISO/TC 22/SC 7/WG 3 N 308).

[6] Summary of pilot tests conducted in the USA (ISO/TC 22/SC 7/WG 3 N 309).

[7] McDONAL B., Automobile cabin air filter test method, repeatability and reproducibility, Advances in Filtration and Separation Technology, Volume 11, Advancing Filtration Solutions, Edited by E.Baumann and L.Weisert, American Filtration and Separations Society, 1997, pp. 355-360.

[8] McDONAL B., Development of an internantional test Standard for automobile passenger compartment particulate fitlters, Proceedings of the Second International Filtration Conference, Southwest Research Institute. 1998, pp. 158-172.

[9] IEST-R-CC007.1, Testing ULPA Filters, Institute of Environmental Sciences and Technology, 940 East Northwest Highway, Mount prospect, IL 60056, USA.

[10] VDI2066 Blatt 1:1975, Messen von Partikeln; Staubmessungen in strömenden Gasen; Gravimetrische Bestimmung der staubbeladung; Übersicht.

[11] VDI2066 Blatt 2:1989, Messen von Partikeln; Manuelle Staubmessung in strömenden Gasen; Gravimetrische Bestimmung der Staubbeladung; Filterkopfgerate (4 m³/h, 12 m³/h).

[12] VAN SANTEN A. And GANNON E.J., Induct measurement of particulates, Filtration and Separation, Sept/Oct. 1987, pp. 328-336.

[13] BOX, G.E.P. HUNTER W.G. and HUNTER J.S., Statistics for experimenters: an introduction to design, data analysis and model Building, John Wiley & Sons, NY. 1978.

[14] ABRAMONWITS M. and STEGUN I.A., handbook of mathermatical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, Dover Publications, Inc., NY, 1972.

[15] HINDS, WILLIAM D., Aerosol Technology, John Wiley and Sons, 1982.

[16] BROWN, R.C., Review: Modern concepts of air filtration applied to dust respirators, Ann. Occup. Hyg.33(4). pp.615-644, 1989.

[17] FAIN, D.E. and Selby. T.W.. Calibration and use of filter test facility orifice plates, 18th DOE Nuclear Airborne Waste management and Air Cleaning Conference. 1984.

[18] EN 481:1993 Size fraction definitions for measurement of airborne particles (Các định nghĩa về phần cỡ hạt dùng để đo các hạt bụi trong không khí).

[19] Aerosol Measurement; Principles Techniques and Applications, ed. WILLEKE K. And BARON P.A, van Nostrand Reinhold, New York, 1993.

[20] VDI 3489, Messen von Partikein, particulate matter measurement:

- Part 1: Methods for characterizing and monitoring test aerosols (survey);

- Part 3: Methods of characterizing and monitoring test aerosols - Optical particle counters;

Part 8: Methods of characterizing and monitoring test aerosols - Time of flight spectrometer.

[21] VDI 3491, Messen von Partikeln, Particulate matter measurement:

- Part 1: Characteristics of suspended particulated matter in gasses; terms and definitions;

- Part 2: Production methods of test aerosols; Foundations and synoptics;

- Part 3: Characteristics of suspended particulated matter in gasses;

- Part 8: Generation of test aerosols from powders using a belt feel unit;

- Part 9: Generation of test aerosols with a rotating brush generator;

- Part 15: Generation of test aerosols - dilution systems with continuous volumetric flow.

 

MỤC LỤC

Lời nói đầu

Lời giới thiệu

1. Phạm vi áp dụng

2. Tài liệu viện dẫn

3. Thuật ngữ và định nghĩa

4. Thiết bị thử, độ chính xác và sự phê duyệt

5. Phương pháp thử

Phụ lục A - Báo cáo thử nghiệm

Phụ lục B - Giảm dữ liệu của hiệu suất

Phụ lục C - Giảm các dữ liệu về tổn thất áp suất

Phụ lục D - Xác định nồng độ lớn nhất của sol khí cho thử hiệu suất

Phụ lục E - Các bảng kê kiểm tra các yêu cầu về độ chính xác, sự phê duyệt và hoạt động theo thường lệ

Phụ lục F - Đường kính khí động lực học

Phụ lục G - Các phương pháp thử đối với sol khí thử hiệu suất về sự trung hòa thích hợp          

Thư mục tài liệu tham khảo