Il settore della filtrazione industriale ha il suo primo standard di test delle prestazioni sviluppato specificamente per i collettori di polveri con pulizia a impulsi. Lo standard ANSI/ASHRAE 199-2016 è stato pubblicato congiuntamente il 1º giugno 2016 dall'American Society of Heating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE) e dall'American Standards Testing Institute (ANSI).
Chris Fischer, supervisore del laboratorio Donaldson, è stato presidente del comitato del progetto industriale Standard 199e, nel suo ultimo anno, ha avuto un ruolo determinante per portare a termine lo standard di test dopo un decennio di sviluppo. Fischer ha coordinato un gruppo di lavoro composto da fabbricanti concorrenti di collettori di polveri, utenti finali e importanti laboratori di test. Anche Andrew Untz, Ingegnere Senior di Progetto in Donaldson, ha fatto parte del comitato per tre anni ed è stato uno dei principali contributori allo standard.
Perché lo standard di test è importante
Lo standard ANSI/ASHRAE 199-2016 prescrive il primo metodo di test in laboratorio per misurare le emissioni, la pressione differenziale media e il consumo d'aria nei collettori di polveri con pulizia a impulsi in condizioni operative realistiche. L'obiettivo è migliorare i valori minimi di efficienza (MERV), un sistema di classificazione sviluppato per i filtri HVAC da ASHRAE 52.2, ma applicato ai collettori di polveri negli ultimi anni in assenza di metodi di test più pertinenti.
Le classificazioni dei filtri MERV hanno avuto le seguenti limitazioni nell'ambito della raccolta della polvere:
- Le classificazioni MERV valutano l'efficienza di un filtro sotto carichi statici minimi, mentre i collettori di polveri devono gestire carichi di polvere variabili in grandi volumi.
- Le classificazioni MERV si riferiscono solo all'elemento filtrante e non all'intero sistema di pulizia a impulsi.
- Le classificazioni MERV non tengono conto del fatto che un po' di polvere è desiderabile per una migliore filtrazione e una pulizia più semplice.
- Le classificazioni MERV riportano una percentuale di cattura della polvere (ad esempio, efficienza del 99%) ma non quantificano le emissioni effettive che fuoriescono dal sistema.
- Le classificazioni MERV favoriscono i filtri densi, che richiedono più energia per funzionare e pulire e possono avere una durata inferiore.
Per questi motivi, era da tempo arrivato il momento di stabilire uno standard prestazionale per la raccolta della polvere. Donaldson ha collaborato con altre aziende del settore per colmare una lacuna e fornire ai clienti dati comparativi migliori.
Come funziona la metodologia di test
Le classificazioni MERV riguardano solo gli elementi filtranti. Mentre lo standard 52.2 misura l'efficienza in base alla dimensione delle particelle, lo standard 199 misura le prestazioni dell'intero sistema, compresi i filtri dell'aria e il collettore di polveri. Tre fattori prestazionali principali vengono misurati nelle fasi finali di 48 ore di pulizia a impulsi, carico di polvere variabile e guasto e recupero, che imitano le condizioni del mondo reale.
Ecco il protocollo di test:
Condizionamento: Partendo da un set di filtri puliti, l'addetto al test esegue un caricamento iniziale della polvere fino all'impostazione di alta pressione differenziale del fabbricante, quindi avvia il sistema di pulizia a impulsi su richiesta del collettore di polveri e fa funzionare il sistema per 4 ore. Successivamente, per collaudare i filtri, l'addetto al test fa funzionare il collettore per 24 ore, eseguendo la pulizia a impulsi a intervalli di 10 secondi.
Test delle prestazioni: La fase di condizionamento è seguita da un carico finale di polvere e da altre 24 ore di pulizia su richiesta, che simulano il modo in cui un utente finale utilizzerebbe normalmente il collettore. Tutti i dati sulle prestazioni sono ricavati dalle ultime 4 ore di questa fase di pulizia su richiesta, che mostra il consumo di aria compressa e la caduta di pressione media sui filtri.
Test di recupero: La fase finale del test consiste nel passare a una condizione di anomalia, in cui l'addetto al test spegne il sistema di pulizia a impulsi e continua a caricare i filtri fino a un punto di riferimento della caduta di pressione elevata pari a 254 millimetri di colonna d'acqua, simulando un guasto nel sistema. Successivamente si riattiva la pulizia a impulsi per verificare se i filtri riescono a tornare alle condizioni precedenti al guasto.
Poniti queste tre domande sul tuo collettore di polveri
Quando si confrontano i collettori di polveri prima dell'acquisto, è opportuno porsi domande su:
- Prestazioni in termini di emissioni
- Consumo energetico
- Durata del filtro
I fattori prestazionali sono interconnessi e determinano insieme il costo totale di esercizio.
Quali dati prestazionali riporta lo standard ANSI/ASHRAE 199
Lo Standard 199 non solo crea un test uniforme per i collettori di polveri, ma richiede anche un modello di report uniforme. I dati riassuntivi riflettono i fattori prestazionali più importanti per gli ingegneri e gli operatori degli impianti:
Emissioni in mg/m³ - Il particolato nelle emissioni scaricate è un'indicazione di efficienza, ma i risultati della percentuale di cattura sono solo un mezzo per raggiungere un fine. Lo Standard 199 misura le prestazioni assolute in termini di emissioni, ovvero la quantità di materiale che passa attraverso il collettore durante il normale funzionamento, il che è più significativo per i responsabili degli impianti che devono far fronte a requisiti normativi e di altro tipo.
Pressione differenziale media in millimetri di colonna d'acqua - L'energia necessaria per spostare una determinata portata d'aria attraverso un sistema con filtri collaudati è un fattore determinante nei costi operativi. In generale, minore è la pressione differenziale media, minore è l'energia consumata dal sistema. Inoltre, valori di pressione differenziale stabilizzata più bassi indicano generalmente filtri che dureranno più a lungo.
Consumo d'aria in ft³/1.000ft³. Il consumo energetico comprende la potenza della ventola per far passare l'aria attraverso i filtri e l'energia necessaria per comprimere l'aria per la pulizia a impulsi. Se un sistema mantiene una caduta di pressione del filtro stabile di 50,8 millimetri di colonna d'acqua e utilizza il 20% di energia in meno rispetto al sistema di un concorrente alla stessa pressione, ciò rappresenterà un reale vantaggio in termini di costi operativi.
In che modo lo Standard 199 avvantaggia gli acquirenti
Sono tantissimi gli ambienti, le applicazioni e le variabili che incidono sulla scelta di un collettore di polveri. In passato, l'acquisto comparativo era un'attività molto complicata. Man mano che i report dello Standard 199 diventano disponibili sui sistemi, i clienti possono effettuare ricerche comparative più accurate. Nel frattempo, però, i test dello Standard 199 sono volontari e non obbligatori.
Donaldson sta integrando attivamente la metodologia dello Standard 199 nei suoi laboratori di test, con l'intenzione di sviluppare collettori di polveri tenendo conto di tale standard di test.
A proposito dello Standard 199, i leader si aspettano che prenda piede sul mercato proprio come il precedente standard ASHRAE 52.2, ovvero quando i clienti ne vedranno il valore e richiederanno i dati ai loro fornitori di attrezzature di filtrazione. Con questo impulso, le aziende che supportano il mercato della ventilazione industriale dovranno rispondere e fornire i dati. Nel corso del tempo, si prevede che lo Standard 199 eliminerà i fabbricanti di collettori di polveri a basse prestazioni che attualmente convincono i clienti utilizzando rivendicazioni irrealistiche sulle prestazioni.
Nel frattempo, in che modo gli ingegneri di impianto possono trarre subito vantaggio dallo Standard ANSI/ASHRAE 199? Utilizza i tre criteri di test di base dello standard. Chiedi ai fornitori informazioni sulle prestazioni in termini di emissioni, consumo energetico e durata del filtro, tutti fattori correlati tra loro che incidono sul costo totale di proprietà. Le emissioni rilasciate e l'energia totale consumata per far funzionare un sistema per un anno potrebbero essere parametri prestazionali più rilevanti per un'azienda rispetto a un elevato punteggio MERV.
