В отрасли промышленной фильтрации теперь имеется стандарт испытаний эффективности, специально разработанный для пылесборников с импульсной очисткой. Стандарт ANSI/ASHRAE 199-2016 был опубликован 1 июня 2016 г. совместно Американским обществом инженеров по системам отопления, охлаждения и кондиционирования воздуха (ASHRAE) и Американским национальным институтом стандартов (ANSI).
Руководитель лаборатории Donaldson Крис Фишер (Chris Fischer) был председателем отраслевого проектного комитета по Стандарту 199 и в течение последнего года сыграл важную роль в окончательном оформлении стандарта испытаний после десяти лет его разработки. Фишер координировал рабочую группу, в которую входили представители конкурирующих между собой производителей пылесборников, ведущих испытательных лабораторий и конечные пользователи. Эндрю Унц (Andrew Untz), старший инженер проекта в компании Donaldson, также работал в комитете в течение трех лет и был ведущим разработчиком стандарта.
Почему стандарт испытаний важен
Стандарт ANSI/ASHRAE 199-2016 предписывает первый метод лабораторных испытаний для измерения выбросов, среднего значения дифференциального давления и расхода воздуха в пылесборниках с импульсной очисткой в реальных условиях эксплуатации. Он призван улучшить информативный показатель минимальной эффективности (MERV), который предусмотрен для фильтров систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) стандартом ASHRAE 52.2, но в отсутствие более подходящих методов испытаний применяется в последние годы и для пылесборников.
Ограничения показателей MERV фильтров применительно к пылеулавливанию
- Показатели MERV отражают эффективность фильтра при коротких по времени статических нагрузках, тогда как пылесборники должны выдерживать самые разные пылевые нагрузки в больших объемах.
- Показатели MERV характеризуют только фильтрующий элемент, а не всю систему импульсной очистки.
- Показатели MERV не учитывают тот факт, что для лучшей фильтрации и более легкой очистки желателен небольшой остаточный слой пыли.
- Показатели MERV отражают процент задержанной пыли (например, эффективность 99 %), но не позволяют оценить реальное количество выбросов, не уловленных системой.
- Показатели MERV означают, что предпочтительными являются плотные фильтры, для работы и очистки которых требуется больше энергии и срок службы которых может оказаться короче.
По этим причинам стандарт эффективности пылеулавливания был столь ожидаемым. Компания Donaldson объединила усилия с другими представителя своей отрасли, чтобы заполнить пустоту и предложить клиентам более подходящее средство сравнения данных.
Как работает методика испытания
Показатели MERV характеризуют только фильтрующие элементы. Если Стандарт 52.2 призван измерять эффективность исходя из размера частиц, то Стандарт 199 позволяет измерить эффективность всей системы, включая воздушные фильтры и пылесборник. Три основных показателя эффективности измеряются на последних этапах 48-часового испытания, включающего переменную пылевую нагрузку, режимы импульсной очистки, отказ и регенерацию, которые имитируют реальные условия.
Ниже описан протокол тестирования.
Выдержка: Взяв чистый набор фильтров, специалист-испытатель подает первоначальную пылевую нагрузку и доводит ее до уровня, при котором достигается предусмотренный производителем высокий перепад давления; затем он активирует систему импульсной очистки пылесборника по необходимости и дает системе отработать 4 часа. Затем, чтобы «заправить» фильтры пылью, специалист-испытатель включает рабочий режим пылесборника на 24 часа с импульсной очисткой через 10-секундные интервалы.
Испытание эффективности. За кондиционированием следует окончательная загрузка пыли и еще 24 часа очистки по требованию, которая имитирует то, как конечный пользователь обычно запускает коллектор. Все данные об эффективности собираются за последние 4 часа этого этапа эксплуатации с очисткой по необходимости, для которого получаются данные о расходе сжатого воздуха и среднем перепаде давления на фильтрах.
Испытание на способность к регенерации. Заключительным этапом испытания является переход к состоянию полного засорения фильтра, когда специалист-испытатель выключает систему импульсной очистки и продолжает нагружать фильтры до значения высокого перепада давления 2,5 кПа (10 дюймов водяного столба), имитируя отказ системы. Затем снова включается импульсная очистка, чтобы увидеть, возможна ли регенерация фильтров до состояния, которое имело место до отказа.
Ответьте на три вопроса о своем пылесборнике
Сравнивая пылесборники перед покупкой, ответьте для себя на вопросы о:
- содержании выбросов;
- уровне энергопотребления;
- сроке службы фильтров.
Эти показатели эффективности взаимосвязаны между собой и отражают общую стоимость эксплуатации оборудования.
Данные об эффективности, получение которых обеспечивает Стандарт ANSI/ASHRAE 199
Стандарт 199 не только определяет единый тест для пылесборников, но и требует единого шаблона отчета. Сводные данные отражают коэффициенты эффективности, которые действительно важны для инженеров и операторов предприятия.
Содержание выбросов в мг/м³. Содержание твердых частиц в отводимых через вентиляцию выбросах является показателем эффективности, но результат в виде процента захваченных частиц является лишь средством для достижения цели. Стандарт 199 позволяет измерить абсолютное значение содержания частиц в выбросах, то есть количество материала, не задержанного пылесборником во время нормальной работы. Этот показатель более значим для руководителей предприятий, которым важно соблюдать нормативные и другие требования, касающиеся отчетности.
Среднее дифференциальное давление в дюймах водяного столба или килопаскалях. Энергия, необходимая для поддержания заданной объемной скорости потока воздуха через систему с заправленными фильтрами, является значительным фактором, влияющим на эксплуатационные расходы. Как правило, чем ниже средний перепад давления, тем меньше энергии потребляет система. Кроме того, более низкие значения стабилизированного перепада давления обычно указывают на то, что фильтры прослужат дольше.
Расход воздуха в кубических футах или метрах. При работе пылесборника потребляется энергия на обеспечение мощности вентилятора, который прогоняет воздух через фильтры, и на сжатие воздуха для импульсной очистки. Если система поддерживает стабильный перепад давления на фильтре, равный 0,5 кПа (2 дюймам вод. ст.), и потребляет энергии на 20 процентов меньше, чем система конкурента при таком же давлении, то получится реально сэкономить на эксплуатационных расходах.
Преимущества, обеспечиваемые Стандартом 199 покупателям
При выборе пылесборника необходимо учитывать множество переменных и факторов, касающихся его назначения, условий применения. Раньше сравнивать разные пылесборники при покупке было очень сложно. Теперь, когда для систем становятся доступны отчеты по Стандарту 199, клиенты могут провести более качественные сравнительные исследования. Но пока испытания по Стандарту 199 является добровольными, а не обязательными.
Компания Donaldson активно внедряет методику испытаний по Стандарту 199 в своих лабораториях, стремясь создавать пылесборники, соответствующие этому стандарту испытаний.
Лидеры отрасли, обеспечивающие соответствие Стандарту 199, ожидают, что он закрепится на рынке так же, как и предыдущий стандарт ASHRAE 52.2, поскольку клиенты видят его ценность и требуют данные от своих поставщиков фильтрующего оборудования. Реагируя на это требование, компании, работающие на рынке промышленной вентиляции, должны будут предоставлять такие данные. Ожидается, что со временем Стандарт 199 поможет отсеять тех производителей низкоэффективных пылесборников, которые сегодня предоставляют клиентам нереалистичных данные об эффективности.
Как же могут инженеры предприятий использовать преимущества Стандарта ANSI/ASHRAE 199 прямо сейчас? Они могут опереться на три основных критерия испытания, предусмотренных этим стандартом. Необходимо узнать у поставщиков показатели содержания выбросов, потребления энергии и срока службы фильтров, которые взаимосвязаны между собой и определяют совокупную стоимость владения пылесборником. Содержание загрязнений в выпускном воздухе и общее количество энергии, потребляемой работающей системой за год, могут быть для предприятия более наглядными показателями эффективности, чем высокое значение MERV.
