TCVN8527-2:2010

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8527-2:2010 (ISO 11155-2:2009) về Phương tiện giao thông đường bộ - Bộ lọc không khí dùng cho khoang hành khách - Phần 2: Phép thử lọc khí TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8527-2:2010 ISO 11155-2:2009 PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ - BỘ LỌC KHÔNG KHÍ DÙNG CHO KHOANG HÀNH KHÁCH - PHẦN 2: PHÉP THỬ LỌC KHÍ Road vehicles - Air f i l ters for passenger compartments - Part 2: Test for gaseous f iltration Lời nói đầu TCVN 8527-2:2010 hoàn toàn tương đương với ISO 11155-2:2009. TCVN 8527-2:2010 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 22 P hương 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. PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ - BỘ LỌC KHÔNG KHÍ DÙNG CHO KHOANG HÀNH KHÁCH - PHẦN 2: PHÉP THỬ LỌC KHÍ Road vehicles - Air f i l ters for passenger compartments - Part 2: Test for gaseous f iltration 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phép thử gồm nhiều phương pháp để đo sự hấp thụ động lực học đối v ớ i kh í của các bộ lọc không khí trong khoang hành khách của phương tiện giao thông đường bộ. Các phương pháp thử trong phòng thí nghiệm này áp dụng cho các bộ lọc nhằm nâng cao chất lượng không khí b ằ ng cách giảm nồng độ của các thành phần khí có mùi khó chịu hoặc nguy hiểm từ môi trường hoặc không khí tuần hoàn khép kín hoặc cả hai trong cabin của phương tiện. Các phương pháp thử này cung cấp phương tiện đo t ổ n thất áp suất của không khí cũng như các đặc tính của khí và hơi được lấy đi. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau r ấ t cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công b ố thì áp dụng phiên bản đã nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có). TCVN 8527-1:2010 (ISO 11155-1), Phương tiện giao thông đường bộ - Bộ lọc không khí dùng cho khoang hành khách - Phần 1: Phép thử lọc bụi. 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. TCVN 7773-2:2007 (ISO 11841 -2), Phương tiện giao thông đường bộ và động cơ đốt trong - Từ vựng về bộ lọc - Phần 2: Định nghĩa về các đặc t í nh của bộ lọc và các thành phần của bộ lọc. 3. Thuật ngữ và định nghĩa Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa trong TCVN 7773-1:2007 (ISO 11841-1). TCVN 7773-2:2007 (ISO 11841-2) và các thuật ngữ, định nghĩa sau: 3.1. Lưu lượng thử (test flow rate) Thể tích không khí đi qua ống dẫn th ử trong một đơn vị thời gian CHÚ THÍCH: Trong thực tế , lưu lượng được biểu thị bằng mét khối trên giờ. 3.2. Tổn thất áp suất (pressure loss) Độ chênh lệch (hiệu số) giữa các áp suất t ĩ nh đo được ở đầu dòng (phía trước) và cuối dòng (phía sau) bộ lọc tại một lưu lượng quy định. CHÚ THÍCH: Tổn thất á p su ấ t được biểu thị bằng pascals. 3.3. Chất gây ô nhiễm (contaminant) Chất thành phần không mong muốn phân tán trong không khí. 3.4. Nồng độ (concentration) Số lượng của một chất thành phần phân tán trong một chất khác. CHÚ THÍCH: Nồng độ của chất gây ô nhiễm thường được biểu thị l à nồng độ khối lượng, nghĩa là khối lượng của chất gây ô nhiễm tính bằng miligam trên mét khối không khí. Tuy nhiên, khi chất gây ô nhiễm được đo như một phân số th ể tích, nghĩa là thể tích của chất gây ô nhiễm trên thể t í ch không kh í (thường được tính b ằ ng phần triệu) thì cần phải chuy ể n đổi thể tích chất gây ô nhiễm thành khối lượng. Các hệ số chuyển đổi được cho trong Phụ lục D. 3.5. Không khí để pha loãng (in f luent air) Không khí sạch được sử dụng để pha loãng các chất gây ô nhiễm và tạo ra khí cần kiểm tra (xử lý). 3.6. Khí cần kiểm tra (xử lý) (challenge gas) Hỗn hợp đồng tính của không khí để pha loãng và chất gây ô nhiễm cần được dùng để kiểm tra (xử lý) b ở i bộ lọc. 3.7. Nồng độ của khí cần kiểm tra (xử lý) (challenge gas concentration) Tỷ số giữa khối lượng (hoặc thể tích) của chất gây ô nhiễm được thử và thể t í ch của không khí để pha loãng được đo trong các điều kiện quy định. CH Ú THÍCH: Nồng độ chất gây ô nhi ễ m thường được biểu thị là nồng độ khối lượng, nghĩa là khối lượng của chất g â y ô nhiễm tính bằng miligam trên mét khối không kh í . Tuy nhiên, khi chất gây ô nhiễm được đo như một phân số thể tích, nghĩa là thể tích của chất gây ô nhiễm trên thể t í ch không khí (thường t í nh b ằ ng phần triệu) thì cần phải chuy ể n đổi thể tích chất gây ô nhiễm th à nh khối lượng. Các hệ số chuyển đổi được cho trong Phụ lục D. 3.8. Khối lượng chất gây ô nhiễm thử nghiệm (test contaminant mass) m t Tổng khối lượng của chất gây ô nhiễm dùng cho thử nghiệm đối tiếp với bộ lọc. CHÚ THÍCH: Khối lượng chất gây ô nhiễm thử nghiệm được biểu thị b ằ ng mi l igam. 3.9. Nồng độ khí cần x ử l ý ở đầu dòng (in f luent concentration) C 1 Nồng độ kh í cần xử lý đồng tính được đo ở trước bộ lọc (đầu dòng). CHÚ THÍCH: Nồng độ chất gây ô nhiễm thường được biểu thị là nồng độ khối lượng, nghĩa là khối lượng của ch ấ t gây ô nhiễm tính b ằ ng miligam trên mét khối không khí. Tuy nhiên, khi chất gây ô nhiễm được đo như một phân số thể tích, nghĩa là thể tích của chất gây ô nhiễm tr ê n thể tích không kh í (thường tính b ằ ng phần triệu) thì cần phải chuyển đổi thể tích chất gây ô nhiễm thành khối lượng. Các hệ số chuyển đổi được cho trong Phụ lục D. 3.10 . Nồng độ khí cần xử lý ở cuối dòng (effluent concentration) C 2 Nồng độ kh í cần xử lý đồng tính được đo ở phía sau bộ lọc (cuối dòng). CHÚ THÍCH: Nồng độ chất gây ô nhiễm thường được biểu thị là nồng độ khối lượng, nghĩa là khối lượng của chất gây ô nhiễm tính b ằ ng miligam trên mét khối không khí. Tuy nhiên, khi chất gây ô nhiễm được đo như một phân số th ể tích, nghĩa là thể tích của chất gây ô nhiễm trên thể tích không khí (thường tính bằng phần triệu) thì cần phải chuyển đổi thể tích chất gây ô nhiễm thành khối lượng. Các hệ số chuyển đổi được cho trong Phụ lục D. 3.11 . Hiệu suất (efficiency) Tỷ số giữa lượng chất gây ô nhiễm được lấy đi hoặc giảm đi bởi bộ lọc và lượng chất gây ô nhiễm ở trước bộ lọc được tính toán bằng phần trăm: (1) trong đó: E là hiệu suất; C 1 là nồng độ khí cần kiểm tra (xử lý) ở đầu dòng; C 2 là nồng độ khí cần kiểm tra (xử lý) ở cuối dòng. 3.11.1 . Hiệu suất 1 min (1 min efficiency) Hiệu suất được đo ở thời điểm 1 min sau thời điểm "không" t 0 3.11.2 . Hiệu suất 2 min (2 min efficiency) Hiệu suất được đo ở thời điểm 2 min sau thời điểm "không", t 0 3.11.3 . Hiệu suất 5 min (5 min efficiency) Hiệu suất được đo ở thời điểm 5 min sau thời điểm "không", t 0 3.12 . Thời điểm " không " (time zero) t 0 Điểm "không" tính toán dựa trên dạng đường cong chuyển tiếp của sự xuyên qua bộ lọc của kh í cần kiểm tra (xử lý) đối với thời gian. CH Ú THÍCH 1: Xem Điều 8 và Ph ụ lục B. CHÚ THÍCH 2: Một khi có được đường cong này thì có thể tìm được điểm t 0 b ằ ng tính toán. Tất cả các dữ liệu về hiệu suất hoặc các dữ liệu về độ xâm nhập được tính to á n từ t 0 . 3.13 . Thời điểm bắt đầu của thời gian thử (start of test time) t start Thời gian tại đó khí cần kiểm tra (xử lý) được đưa vào hệ thống thử nghiệm. 3.14 . Thời gian trễ (lag time) t lag Độ chênh lệch thời gian giữa t s tart và t 0 . CHÚ THÍCH: Xem Phụ lục B. 3.15 . Thời điểm kết thúc của thời gian thử (end of test time) t f Thời gian tại đó đạt được hiệu suất quy định của người sử dụng (điển hình là 5 %) hoặc đạt tới thời gian quy định của người sử dụng. 3.16. Tổng thời gian thử (total test time) Khoảng thời gian mà bộ lọc được tiếp xúc với khí cần xử lý , bắt đầu tại t 0 . 3.17 . Dung lượng (capacity) m c Khối lượng của chất gây ô nhiễm được bộ lọc lấy đi từ dòng khí cần kiểm tra (xử lý) trong tổng thời gian thử. CHÚ THÍCH: Dung lượng thường được biểu thị bằng miligam. 3.18 . Sự nhả hấp (desorption) Sự tách các chất gây ô nhiễm đư ợ c giữ lại trước đây ra khỏi một bộ lọc thử. 4. Độ chính xác đo 4.1. Lưu lượng Thiết bị đo phải được hiệu chuẩn so với các khí cần xử lý hoặc các kh í gây ô nhiễm. Độ chính xác của thiết bị phải ở trong khoảng ± 3 % giá tr ị quy định. 4.2. Áp suất Độ chính xác của áp suất chênh phải ở trong khoảng ± 2 % giá trị đo được. 4.3. Nhiệt độ Nhiệt độ phải được gi á m sát trong phạm vi độ chính xác ± 0,5 °C. 4.4. Độ ẩ m tương đối Độ ẩm tương đối phải được giám sát trong khoảng ± 2 % giá trị quy định. 4.5. Khí cần kiểm tra (xử lý) Độ chính xác đo khí cần kiểm tra (xử lý) đối với n-butan, toluen và S O 2 phải là ± 3 % của giá trị đo được. 5. Điều kiện chung 5.1. Thuần hóa kh í cần kiểm tra (xử lý) Nhiệt độ của kh í cần kiểm tra (xử lý) phải là (23 ± 3) °C và độ ẩm tương đối phải là (50 ± 2) %. 5.2. Làm sạch không khí để pha loãng Hàm lượng của các chất gây ô nhiễm hữu cơ trong không kh í để pha loãng không được vượt quá đương lượng của một phân số thể tích 2 x 10 -6 của tổng hydrocacbon. Nên dùng sự lọc bụi trong không kh í có hiệu suất cao (HEPA) (xem EN 779) để lấy các chất gây ô nhiễm dạng hạt. 5.3. Độ ổn định của nồng độ khí cần kiểm tra (xử lý) Nồng độ kh í cần kiểm tra (xử lý) ở đầu dòng phải được duy trì trong khoảng ± 3 % nồng độ tại điểm chỉnh đặt đối với khoảng thời gian thử. 6. Chất gây ô nhiễm để thử nghiệm 6.1. Chất gây ô nhiễm bắt buộc Các chất g â y ô nhiễm bắt buộc để thử nghiệm cần được lựa chọn vì sự hiện diện của chúng ở các mức độ cao có nghĩa là chất lượng của không khí xấu đi hoặc chúng cung cấp các chỉ dẫn có ích về đặc tính của một số kiểu hệ thống làm sạch. Các chất gây ô nhiễm bắt buộc, độ tinh khiết và nồng độ của chúng được quy định trong Bảng 1. Bảng 1 - Chất gây ô nhiễm để thử nghiệm Chất gây ô nhiễm để thử nghiệm Độ tinh khiết tối thiểu % Nồn g độ Điểm ch ỉ nh đặt Phần thể tích t í nh theo phần triệu b) Hệ số chuyển đổi c) n-butan a ) 99,5 80 ± 8 2,39 Toluen 99,5 80 ± 8 3,79 a ) Được bao gồm trong các chất gây ô nhiễm đ ể thử vì nó đưa đến một phép thử dễ dàng và có ích đối với các hệ thống nhả hấp dựa trên cacbon hoạt t í nh. Butan có thể có một số hạn chế đối với các hệ thống không dựa trên sự nhả hấp của cacbon hoạt tính. Trong các trường hợp này, có thể thay thế bằng chất gây ô nhiễm khác để thử nghiệm. b) Xem Phụ lục D để tính các hệ số chuyển đổi. c ) Cho phép chuyển đổi tới miligam trên m é t khối ở 23 ° C và áp suất theo khí áp kế 101 kPa. 6.2. Chất gây ô nhiễm tùy chọn Tiến hành các thử nghiệm với chất gây ô nhiễm tùy chọn theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà sản xuất. Các chất gây ô nhiễm được khuyến nghị sử dụng, độ tinh khiết v à nồng độ của ch ú ng được cho trong Bảng 2. B ả ng 2 - Chất gây ô nhiễm t ù y chọn để thử nghiệm Chất gây ô nhiễm để thử nghiệm Độ tinh khiết tối thiểu % Nồng độ Điểm ch ỉ nh đặt Phần thể tích tính theo phần triệu b ) Hệ số chuyển đổi c) S O 2 a) 99,5 30 ± 3 2,64 a) Được bao gồm trong các chất gây ô nhiễm để thử vì nó có thể đại diện cho họ các khí axit trong việc xác định đặc t í nh của các hệ thống hấp nhả dựa trên nền cacbon. b) Xem Phụ lục D đối với tính to á n các hệ số chuyển đổi. c ) Cho phép chuyển đổi tới miligam trên mét khối ở 23 °C và áp suất theo khí áp kế 101 kPa. 6.3. Chất gây ô nhiễm khác Xem Phụ lục D đối với các chất gây ô nhiễm khác. Cũng có thể quan tâm đến việc sử dụng các khí khác cho các ứng dụng chuyên dùng. Các kh í được quan tâm sử dụng phải có sự thỏa thuận giữa khách hàng và nhà sản xuất. 7. Thiết bị thử 7.1. Sự bố trí chung Giá thử phải đáp ứng các yêu cầu cho trong 7.2 đến 7.7. Một ví dụ về c ấ u hình của giá thử được giới thiệu trong Phụ lục A. Tất cả các chi tiết của hệ thống tiếp xúc với khí cần xử lý phải được lựa chọn và thiết kế sao cho có độ bền hóa học và các sai số do ảnh hưởng của sự nh ả hấp đến các bề mặt của chi tiết là tối thiểu. Giá thử phải bao gồm thiết bị hoặc khí cụ để điều h òa sự cung cấp không khí, đo lưu lượng, đo sự sụt áp, phun chất gây ô nhiễm, lấy mẫu và phân tích mẫu. Giá/thiết bị thử nên được ưu tiên vận hành ở chế độ dưới áp suất theo khí áp k ế , nghĩa là có quạt gió được đặt phía sau (cuối dòng) bộ lọc thử. C ấu hình này ngăn ngừa được sự xâm nhập của khí cần xử l ý v à o môi trường xung quanh trong trường hợp thiết bị có rò rỉ. Hơn nữa, các sai số hệ thống do khí cần xử lý tiếp xúc với thiết bị quạt được loại trừ. Mặc dù sự vận hành ở chế độ dưới áp suất theo khí áp kế được ưu tiên sử dụng vì các lý do đã nêu trên, có thể chấp nhận một hệ thống vận hành ở chế độ áp suất dương đáp ứng các yêu cầu của 7.2 đến 7.7. 7.2. Đặc tính của giá thử Giá thử phải được phê duyệt như một phần của toàn bộ hệ thống thử nghiệm (giá thử và các thiết bị gắn liền) như đã nêu trong Điều 11. Phải được thực hiện việc phê duyệt khi có sự thay đổi đáng kể của các điều kiện thử (v í dụ, lưu lượng) hoặc c ấ u h ì nh của gi á thử (ví dụ, sự h òa trộn hoặc đồ gá). Các dụng cụ đo cho thử nghiệm phải được hiệu chuẩn phù hợp với tần suất và quy trình kỹ thuật của nhà sản xuất. 7.3. Sự cung cấp không kh í Không khí để pha loãng phải được điều h òa và làm sạch phù hợp với 5.1 và 5.2. Hệ thống phải chứng minh được khả n ă ng duy tr ì các điều kiện này trong thời gian yêu cầu để hoàn thành việc đánh giá bộ lọc. Hệ thống phải có khả năng cung cấp và duy tr ì lưu lượng quy định của người sử dụng. 7.4. Ố ng dẫn thử Thông thư ờ ng ống dẫn th ử phải được thiết kế sao cho sự nhả hấp các chất gây ô nhiễm để thử nghiệm trên các bề mặt của giá thử là tối thiểu, ố ng dẫn th ử phải được thiết kế để cung cấp đều kh í cần xử lý cho toàn bộ bề mặt của bộ lọc. Các tấm đục lỗ, các bộ trơn t ĩ nh hoặc các tấm hướng dòng có thể đáp ứng cho yêu cầu này. Sự h òa trộn của chất g â y ô nhiễm được phun trong thử nghiệm với không khí pha loãng phải được đặc biệt chú ý và có sự phê duyệt. Nói chung, ống dẫn tư ơ ng tự như ống dẫn được mô tả trong TCVN 8527-1:2010 (ISO/TS 11155-1) (đối với hạt bụi) có thể được sử dụng để đáp ứng các điều kiện k ỹ thuật này. Tuy nhiên, các chi tiết thiết kế của các ống dẫn này theo TCVN. 8527-1:2010 (ISO/TS 11155-1) chỉ dành riêng cho vận chuyển và đo các hạt bụi và không đề cập đến việc vận chuyển và đo các khí, cho nên việc sử dụng chúng l à không bắt buộc đối với thiết bị thử. 7.5. Sự tạo ra và cung cấp chất gây ô nhiễm Các chất gây ô nhiễm để thử là các khí phù hợp với điều kiện th ử có thể được cung cấp trực tiếp cho ống dẫn. Các chất gây ô nhiễm để thử là các chất lỏng phù hợp với điều kiện thử (ví dụ, toluen) phải được hóa hơi trước khi phun vào ống dẫn. Yêu cầu này c ó thể được thực hiện bằng cách đốt nóng hoặc cung c ấ p năng lượng b ở i siêu âm hoặc các phương tiện khác. Cũng có th ể áp dụng các yêu cầu về nhiệt độ cho trong 5.1 trong trường hợp đặc biệt này. Hơn nữa, phải tránh sự ngưng tụ của các chất gây ô nhiễm bằng các biện pháp thích hợp (ví dụ, đốt nóng, thiết kế ống dẫn), đặc biệt là trong vùng lân cận của khu vực phun chất gây ô nhiễm. Các chất gây ô nhiễm để thử được tạo ra thông qua phản ứng hóa học (ví dụ, N O 2 ) phải được tiến hành trong một buồng riêng và sau đó được phun vào ống dẫn để bảo đảm độ tinh khiết về hóa học yêu cầu của chất gây ô nhiễm. 7.6. L ấ y mẫu và phân tích khí cần xử lý Kh í cần xử lý được lấy mẫu ở phía trước (đ ầ u dòng) và phía sau (cuối dòng) của bộ lọc thử. Việc bố trí các cửa lấy mẫu phải đưa ra được các mẫu đại diện. Yêu cầu này phải được phê duyệt phù hợp với Điều 11. Phải trích ra một phân dòng xác định của khí cần xử lý từ ống dẫn thử b ằ ng cách nên ưu tiên ch ọ n d ò ng kh í được điều khiển độc lập đến máy phân tích kh í . Tần suất lấy mẫu nên th í ch hợp để có thể tạo ra đường cong hiệu suất có ý nghĩa. Hướng dẫn ban đầu về tần suất lấy mẫu là cứ 10 s lấy mẫu một lần hoặc là thường xuyên hơn nếu có thể theo yêu cầu của m á y phân t í ch được sử dụng. Đối v ớ i các phép th ử kéo dài, có th ể chấp nhận tần su ấ t lấy mẫu dài hơn với điều kiện là đường cong hiệu suất được x á c định một cách thích hợp. 7.7. Các thành phần của thiết bị th ử 7.7.1. Bộ giám sát lưu lư ợng Các dụng cụ đo phải được hiệu chuẩn đối v ớ i các khí thử và độ chính xác được quy định trong 4.1. 7.7.2. Bộ giám sát áp suất Áp suất chênh phải được đo bằng cảm biến áp suất có độ chính xác cao hoặc cảm biến áp suất điện từ được hiệu chuẩn tới độ chính xác quy định trong 4.2. 7.7.3. Nhiệt kế Nhiệt độ phải được giám sát tới độ ch í nh quy định trong 4.3. 7.7.4. Ẩ m kế Độ ẩm tương đối phải được giám sát tới độ ch í nh xác quy định trong 4.4. 7.7.5. Ghi dữ liệu D ữ liệu về nhiệt độ, áp suất theo khí á p kế và độ chênh áp, và độ ẩ m tương đối phải được ghi lại theo định kỳ trong quá trình thử. 7.7.6. Máy phân tích khí Máy phân tích khí phải đáp ứng toàn bộ phạm vi các giá trị nồng độ quy định riêng cho khí cần xử lý tương ứng. Phải bảo đảm giới hạn phát hiện 2 % nồng độ ở đầu dòng. Chức năng hiệu chuẩn phải được xác định trên toàn bộ phạm vi các giá trị nồng độ đối với mỗi khí gây ô nhiễm. Phải đo nồng độ tới độ chính xác quy định trong 4.5. T ỷ số t í n hiệu - tiếng ồn (S/N) của máy phân t í ch phải vượt quá 3. Tần suất lấy mẫu của một máy phân tích kh í 10 s một lần hoặc phải th í ch hợp để tạo ra đường cong hiệu suất có ý nghĩa. Nồng độ của khí cần xử lý ở cuối dòng bộ lọc C 2 phải được lấy mẫu ở tần suất này. Đối với các cấu h ì nh có sự thay đổi ở mức thấp đối với nồng độ ở cuối dòng th ì tần suất lấy mẫu có thể giảm xuống tới 1 min với điều kiện là sự thay đổi nồng độ ở cuối dòng đáp ứng độ ch í nh xác yêu cầu trong chu kỳ tương ứng. Yêu cầu này áp dụng cho chu kỳ kh i nồng độ ở cuối dòng thấp hơn giới hạn phát hiện của máy phân tích. Tần suất lấy mẫu phải được t ă ng lên sớm hơn so với giá trị 10 s (hoặc thường xuyên hơn) sao cho có thể ghi lại một cách đầy đủ sự tăng lên của nồng độ ở cuối dòng tại t ầ n suất lấy mẫu cao hơn này. Chu kỳ có tần suất lấy mẫu giảm phải được xác định trong một lần chạy thử riêng từ trước. 8. Xác định t0 bằng thực nghiệm, khi sử dụng tlag Việc xác định t 0 b ằ ng thực nghiệm được thực hiện theo quy trình dưới đây: a) ổn định tốc độ cung cấp chất gây ô nhiễm để thử nghiệm và lưu lượng không khí để pha loãng; b) chuyển chất gây ô nhiễm để thử tới ống dẫn khí xả; c) lắp giá giữ bộ lọc thử khi không có bộ lọc thử vào ống dẫn thử; d) cho phép dụng cụ đo tr ở về số đọc nồng độ “không’’; e) chuyển chất gây ô nhiễm để thử vào giá thử ( t s t art ); f) ghi lại n ồ ng độ khí với tần suất lấy mẫu thường xuyên nhất mà dụng cụ đo cho phép. Í t nhất phải lấy từ ba tới năm mẫu thử trong quá trình tăng nồng độ từ "không" đến giá trị lớn nhất của nó; g) cho phép nồng độ của chất gây ô nhiễm để th ử đạt tới nồng độ lớn nhất; h) chuyển chất gây ô nhiễm để thử trở về ống dẫn khí xả. Hoàn thành được một lần đo; i) tính toán độ dốc của đường cong nồng độ chất gây ô nhiễm để thử ở 50 % nồng độ lớn nhất (xem Phụ lục B); j) tính toán t 0 và t l ag (xem Phụ lục B); k) thực hiện nhiều lần đo trong cùng một điều kiện để tăng độ chính xác; l) đối với các thử nghiệm đặc tính của khí trong tương l a i, sử dụng t l ag để xác định khoảng thời gian giữa t s t art v à t 0 . Phải xác định các thời gian xuyên qua bộ lọc từ t 0 . S ố đọc theo phần triệu đối với phép thử không thể là “không” tại t 0 . 9. Chuẩn bị bộ lọc/phần tử lọc để thử nghiệm Sấy khô bộ lọc thử tới khi khối lượng của nó đã ổn định tới 2 % giá trị đo được. Thuần hóa trước bộ lọc sạch, chưa qua sử dụng ở độ ẩm tương đối 50 % và nhiệt độ 23 °C trong thời gian ít nhất là 14 h trong một môi trường có khí hậu được kiểm soát. Sau đó đặt bộ lọc thử trong giá thử đã được cung cấp không khí sạch, được điều hòa sơ bộ trong thời gian ít nhất l à 1,5 min. Lưu lượng nên là lưu lượng thử nghiệm. 10. Phương pháp thử 10.1. Mục đích Mục đích của các phép thử n à y là xác định hiệu suất lọc, dung lượng, đặc t í nh nhả hấp ( tùy chọn) và sức c ả n dòng chảy của các bộ lọc để lọc các khí và hơi nước khi sử dụng thiết bị được quy định trong Điều 7. Hệ thống phải được phê duyệt (xem Điều 11) trước khi thử nghiệm các bộ lọc b ằ ng các phương pháp này. 10.2. Tổn thất của áp suất không khí Phép thử này được sử dụng để xác định đặc tính của dòng chảy của một bộ lọc sạch trong không kh í sạch và đặc biệt là lưu lượng, đường cong tổn thất của áp suất không kh í bằng cách đo tổn thất của áp suất không khí ở 25 %, 50 %, 75 % và 100 % lưu lượng danh định của bộ lọc. Phép thử tổn thất của áp suất không khí phải được thực hiện phù hợp với TCVN 8527-1:2010 (ISO/TS 11155-1). 10.3. Chuẩn b ị các khí cần xử lý Phải chuẩn bị các kh í cần xử lý b ằ ng cách đưa khí gây ô nhiễm hoặc hơi nước vào một dòng không khí sạch để pha loãng khi sử dụng các thiết bị đo và điều chỉnh để bảo đảm rằng nồng độ và tổng lưu lượng của kh í cần xử lý ở nồng độ đồng đều, độ tinh khiết và lưu lượng danh định yêu cầu của bộ lọc. 10.4. Xác định hiệu suất/độ xuyên qua 10.4.1. Yêu cầu chung Mục đích của phép thử này là xác định khả năng lọc chất gây ô nhiễm của bộ lọc thử. Phép thử được tiến hành với lưu lượng không kh í v à nồng độ của chất gây ô nhiễm để thử không đổi phù hợp với Điều 6. 10.4.2. Đo hiệu suất Các phép đo hiệu suất phải được thực hiện trên các bộ lọc mới, được thuần hóa trước phù hợp với Điều 9. Các bộ lọc cần được thử với các chất gây ô nhiễm để thử ở nồng độ thử trong các điều kiện lưu lượng, nhiệt độ và độ ẩm quy định. Phải tiếp tục phép thử tới khi nồng độ của dòng khí cần xử lý ở cuối dòng đo được b ằ ng 95 % nồng độ của dòng khí cần xử lý ở đầu dòng đo được hoặc tới khi đã trôi qua một khoảng thời gian xác định trước đã quy định. 10.4.3. Quy trình thử hiệu suất Tiến hành thử hiệu suất theo quy trình dưới đây: a) Lắp bộ lọc đã được thuần hóa trên giá thử, xác lập lưu lượng quy định và đo nhiệt độ và độ ẩm tương đối; b) Phun liên tục lượng chất gây ô nhiễm cần thiết để xác lập và duy trì nồng độ yêu cầu của khí cần xử lý và đưa khí cần xử lý tới bộ lọc để bắt đầu thử. Ghi lại thời gian bắt đầu thử. c) Đo nồng độ lúc ban đầu của kh í cần xử lý ở đ ầ u dòng và sau đó giám sát nồng độ của khí cần xử lý này; d) Đo nồng độ của khí cần xử lý ở cuối dòng ở các khoảng thời gian yêu cầu phù hợp với 7.7.6; e) Tiếp tục các phép đo nồng độ tới khi nồng độ của khí cần xử lý ở cuối dòng b ằ ng một tỷ lệ ph ầ n trăm xác định trước của khí cần xử lý ở đầu dòng (điển h ì nh l à 95 %) hoặc tới khi đã qua một khoảng thời gian xác định trước. Ghi lại thời gian kết thúc thử nghiệm; f) Lúc kết thúc thử nghiệm, dừng phun chất gây ô nhiễm và dòng không khí qua bộ lọc th ử ; g) T í nh toán hiệu suất (hoặc độ xâm nhập) từ các dữ liệu về nồng độ. 10.5. Xác định dung l ượng Dung lượng của bộ lọc được t í nh toán bằng cách lấy tích phân đường cong hiệu suất trên thời gian thử (xem Phụ lục C). 10.6. Dữ liệu và sự phân t í ch Các dữ liệu được ghi lại bằng số và phải được trình bày dưới dạng biểu đ ồ và bảng. Các số chưa qua xử lý nên được trình bày sao cho c ó thể sử dụng một quy trình tiêu chuẩn hóa để hiệu ch ỉ nh các sai khác so với các điều kiện tiêu chuẩn nếu cần thiết. 10.7. Xác định sự nhả hấp ( tùy chọn) Sau khi hoàn thành phép thử độ xuyên qua bộ lọc phù hợp với 10.4 dừng phun chất gây ô nhiễm để th ử xác nhận rằng nồng độ chất gây ô nhiễm để thử ở đầu dòng nhỏ hơn 5 % nồng độ của kh í c ầ n xử lý tại điểm chỉnh đặt. Giám sát nồng độ của khí cần xử lý ở cuối dòng như một hàm số của thời gian tới khi nồng độ giảm xuống dưới 5 % nồng độ của khí cần xử lý tại điểm chỉnh đặt. 11. Sự phê duyệt hệ thống 11.1. Độ đồng đều của dòng không khí Độ đồng đều của dòng không khí phải phù hợp với TCVN 8527-1:2010 (ISO 11155-1). 11.2. Kiểm tra xác nhận tính ổ n định của khí cần xử lý (không có bộ lọc th ử ) Phép thử kiểm tra xác nhận này được thực hiện nhằm mục đích bảo đảm r ằ ng nồng độ ổn định của khí sẽ được duy trì qua bề mặt bộ lọc và kiểm tra bảo đảm rằng sự nhả hấp tối thiểu của kh í xảy ra trong vùng lân cận của giá giữ bộ lọc. Nếu tiến hành ở cả lưu lượng lớn nhất và lưu lượng nhỏ nhất sẽ được sử dụng cho giá thử. Ngoài ra, nên tiến hành ở cả nồng độ quy định của chất gây ô nhiễm để thử và ở 10 % nồng độ quy định của chất gây ô nhiễm để thử. a) xác lập lưu lượng, nhiệt độ v à độ ẩ m tương đối của không kh í thử đi qua giá thử khi không lắp bộ lọc thử; b) bắt đ ầ u phun chất gây ô nhi ễ m để thử ở nồng độ yêu cầu; c) phải lấy các số đọc nồng độ khi tại n ă m vị trí trong lỗ của thân bộ lọc. Trong thân bộ lọc nên lấy một số đọc ở tâm lỗ v à bốn số đọc khác ở giữa điểm tâm và cạnh của lỗ và cách nhau 90° (xem Hình 1). Đầu dò lấy mẫu phải được định vị trong cùng một mặt phẳng với bộ lọc. Phải lấy í t nhất là ba số đọc nồng độ khí tại mỗi vị tr í lấy mẫu và các số đọc nồng độ phải được lấy giá trị trung b ì nh. d) so sánh năm nồng độ trung b ì nh ở đầu dòng và cuối dòng. Các giá trị trung b ì nh này có sai lệch so với nhau trong khoảng 5 %. CH Ú D Ẫ N: 1 lỗ của thân bộ lọc 2 vùng bên trong của thân bộ lọc 3 vị tr í lấy mẫu ở tâm 4 các vị trí lấy mẫu ở ngoài tâm H ì nh 1 - Các vị trí để đo các nồng độ của kh í c ầ n xử lý 12. Báo cáo thử Báo cáo thử phải bao gồm ít nhất là các thông tin sau: a) dữ liệu chung: 1) ngày thử; 2) phòng th ử nghiệm và tên của kỹ thuật viên thực hiện phép thử; 3) phương pháp thử và mô tả chi tiết nếu có bất cứ sai lệch nào so với phương pháp thử tiêu chuẩn; 4) xác định rõ ràng bộ lọc thử; 5) diện tích bề mặt mẫu thử, tính b ằ ng centimét vuông, và chiều sâu của bộ lọc thử, tính bằng centimét; 6) điều kiện của không khí thử, t í nh bằng độ celsius, và tỷ lệ phần tr ă m của độ ẩm tương đối (RH); 7) lưu lượng, tính b ằ ng mét khối trên giờ; 8) chất gây ô nhiễm (bắt buộc; bắt buộc cộng với tùy chọn, và/hoặc các khí khác), nghĩa là loại khí và nồng độ theo khối lượng; 9) sự thuần hóa trước đối với bộ lọc thử; 10) áp suất theo kh í áp k ế và áp suất của hệ thống ở đầu dòng của bộ lọc và ở lưu lượng kế; b) các kết quả thử: 1) tổn thất áp suất, tính bằng pascals, ở lưu lượng thử; 2) đường cong nh ả hấp khi sử dụng hiệu suất [xem Công thức (1)] đối với thời gian, tính b ằ ng phút; 3) hiệu suất, tính bằng t ỷ lệ phần trăm, được đo tại thời gian t sau t 0 (xem Phụ lục B) hoặc được xác định b ở i khách hàng; Các thời gian tối thi ể u của các giá trị đo hiệu suất t í nh bằng tỷ lệ phần tr ă m nên là: - n-butan: 1 min; - toluen: 2 min; - SO 2 : 5 min. 4) dung lượng nh ả hấp (lấy tích phân diện tích dưới đường cong theo hiệu suất quy định tính b ằ ng tỷ lệ phần trăm hoặc thời gian thử được xác định trước), tính bằng miligam; 5) dữ liệu nhả hấp, nếu có yêu cầu. PHỤ LỤC A (quy định) Cấu hình của giá thử H ì nh A.1 Giới thiệu một cấu hình của giá thử điển hình. CHÚ D Ẫ N 1. Không kh í được đ iều hòa 2. bộ lọc làm sạch kh í 3. bộ lọc làm sạch hạt bụi 4. s ự phun chất gây ô nhiễm 5. bộ h òa trộn/bộ khuyếch tán 6. khu vực thử nghiệm 7. thiết bị đo nhiệt độ và độ ẩ m 8. bộ lọc thử 9. đo áp suất chênh 10. thiết bị đo kh í 11. bộ lọc làm sạch kh í 12. bộ lọc làm sạch hạt bụi 13. thiết bị đo lưu lượng 14. không khí xả Hình A.1 - Cấu hình của giá th ử PHỤ LỤC B (quy định) Định nghĩa chi tiết và tính toán t 0 và t l ag Thời gian trễ t l ag là thời gian mà hệ thống thử nghiệm cần dùng để phát hiện ra kh í cần xử lý ở nồng độ lớn nhất cần xử lý không có bộ lọc thử trong hệ thống; t l ag phụ thuộc vào cấu hình thực của giá thử, lưu lượng không kh í , khí cần xử lý và nồng độ của khí cần xử lý. Vì những sự khác biệt này, thời điểm bắ t đầu của thời gian thử, t start , không thể được sử dụng một cách đơn giản để t í nh toán hiệu suất hoặc độ xuyên qua. Thời điểm, t 0 , phải được xác định cho mỗi nồng độ và lưu lượng của chất gây ô nhiễm để thử và được sử dụng để tiêu chuẩn hóa những sự khác biệt trong c ấ u hình của gi á thử, loại chất gây ô nhiễm và điều kiện thử. t l ag được sử dụng để tính thời gian t 0 cho các thử nghiệm đặc tính của kh í trong tương lai, các thử nghiệm này xác định các giá trị của hiệu suất hoặc độ xuyên qua ở các thời gian 1 min, 2 min hoặc 5 min. Cần có một phương pháp tiêu chuẩn để tính t l ag và t 0 . Xác định độ dốc tại đi ể m có độ xuyên qua 50 % và vẽ một đường thẳng qua điểm có độ dốc này tới đường thẳng có độ xuyên qua 100 %. Giao điểm của hai đường thẳng n à y xác định thời gian được định nghĩa là t 0 . Hiệu số giữa t start và t 0 tính toán được sẽ cho t lag . Phương pháp phát hiện ra khí có thể xác định nồng độ của khí ít nhất là từ ba đến năm lần trong quá trình tăng mức nồng độ từ "không" tới giá trị lớn nhất của nó khi không lắp bộ lọc trong giá th ử . Phải sử dụng quy trình sau để t í nh t 0 . a) vẽ các điểm của đường cong độ xuyên qua đối với thời gian với một hàm số spline hoặc akima để tạo ra một đường cong liên tục; b) t í nh toán độ dốc a của đường cong này ở mức nồng độ lớn nhất của kh í cần xử lý ở cuối dòng 50 %; c) tại thời điểm 50 % vẽ một đường thẳng c ó độ dốc a tiếp tuy ế n với đường cong nồng độ của khí; d) thời gian tại giao điểm của đường thẳng và mức nồng độ lớn nhất 100 % l à t 0 được tính theo công thức (B.1) (B.1) trong đ ó : r 0 là nồng độ lớn nhất đo được của khí cần xử lý ở cuối dòng; a là độ dốc của đường cong có tiếp tuyến được nội suy ở 50 % của r 0 ; t 50 là thời gian tại đ ó đường cong có tiếp tuyến được nội suy đạt tới 50 % của r 0 . Xác định t l ag theo c ô ng th ứ c (B.2) t lag = t 0 - t start (B 2 ) Đối với một phép đo khí mới có cùng một lưu lượng thể tích và các chỉnh đặt lấy mẫu, phải t í nh toán t 0 theo công thức (B.3) t 0 = t start - t lag (B. 3) Xem H ì nh B.1 CHÚ D Ẫ N X thời gian, tính b ằ ng gi â y; Y nồng độ chất gây ô nhiễm để thử so với nồng độ lớn nhất, tính bằng phần trăm; 1 bộ phát hiện khí được kh ở i động; 2 khởi động chất gây ô nhiễm đ ể thử ở t start = 5,0 s; 3 tiếp tuyến ở nồng độ chất g â y ô nh i ễm để thử 50 % so với nồng độ lớn nhất; t 50 = 26,0 s; độ dốc ở t 50 = 6,25 s; 4 giao điểm của tiếp tuy ế n v à nồng độ chất gây ô nhiễm để thử 100 % so với nồng độ lớn nhất; 5 6 t lag = t 0 - t start = 34,0 s - 5,0 s = 29 s Hình B.1 - Ví dụ về đường cong độ xuyên qua để xác định t 0 và t l ag Như vậy đối với tất cả các phép thử đối với kh í trong tương lai, t 0 có thể l à 34 s sau khi bật (m ở ) khí cần xử lý. Có thể sử dụng điểm “không“ (zero) về thời gian này để tính toán độ xuyên qua ở các khoảng thời gian 1 min, 2 min và 5 min sau thời điểm t 0. V ì đây là một giá trị t í nh toán cho nên nồng độ đo được của chất gây ô nhiễm để thử sẽ không bằng “không“ tại t 0 tính toán. PHỤ LỤC C (Quy định) Xác định dung lượng Hình C.1 giới thiệu một ví dụ về biểu đồ của hiệu suất đối với thời gian dùng cho phép thử bộ lọc trong đó t 0 là điểm bắt đầu của thời gian thử và t f là điểm kết thúc của thời gian th ử . Sự kết thúc xác định trước của hiệu suất chất gây ô nhiễm để thử được chỉ ra bởi đường nét đứt t a 5 %. Cũng có thể sử dụng giới hạn thời gian được xác định trước để xác định t f . Vùng A ở bên dưới đường cong và bên trái t f biểu thị tổng lượng chất gây ô nhiễm được lấy đi b ở i bộ lọc trong khoảng thời gian th ử . Vùng B ở phía trên đường cong và bên trái t f biểu thị tổng lượng chất gây ô nhiễm xâm nhập vào bộ lọc trong khoảng thời gian th ử . Tổng của hai diện tích này ( A+B ) biểu thị tổng lượng chất gây ô nhiễm tiếp xúc với bộ lọc trong khoảng thời gian thử. CHÚ D Ẫ N: X thời gian, tính b ằ ng giây; Y nồng độ so với nồng độ lớn nhất, tính bằng phần trăm; A vùng khí được giữ lại; B vùng khí xâm nhập; 1 thời gian bắt đầu t 0 = 5 min; 2 điều kiện kết thúc (nồng độ 5 % so với nồng độ lớn nhất); 3 thời gian kết thúc t f = 25 min, được xác định b ở i giao tuyến của đường cong nồng độ và đường thẳng của điều kiện kết thúc. Hình C.1 - Ví dụ về xác định dung lượng Giả thử không khí để pha loãng là không đ ổ i, có thể t í nh toán dung lượng của bộ lọc m C theo công thức (C.1) bởi d iện tích có liên quan A và các diện tích ( A+B ) với tổng khối lượng của chất g â y ô nhiễm m T tiếp xúc với bộ lọc, được xác định bằng cách nhân đôi tốc độ c ấ p chất gây ô nhiễm với thời gian thử: (C . 1) PHỤ LỤC D (Tham khảo) Chuyển đổi các đơn vị nồng độ chất gây ô nhiễm để thử nghiệm Các hệ số chuyển đổi d ù ng cho chất gây ô nhiễm bắt buộc v à tùy chọn để thử được cho trong Bảng D.1. Công thức (D.1) được dùng đ ể xác định hệ số chuyển đổi. F , để chuyển đổi một phân số th ể tích, được biểu thị b ằ ng phần triệu thành một nồng độ theo khối lượng, được biểu thị b ằ ng miligam trên mét khối: (D.1) trong đó: M l à khối lượng ph â n tử gam, tính bằng gam trên mol; R là h ằ ng số khi ph â n tử gam b ằ ng 8.314 J/mol/K; p là áp suất, tính bằng hectopascals; T là nhiệt độ , t í nh b ằ ng độ Kelvin. Bảng D.1 - Các k hí thông thường để th ử và các hệ số chuyển đổi ở T = 23 °C và p = 1013 hPa Chất gây ô nhiễm để thử Công thức Được dùng để thay thế cho Nồng độ phân số th ể tích tính theo phần triệu Khối lượng phân tử g a m g/mol Hệ số chuyển đổi Butan C 4 H 1 0 VOC 80 58 , 12 2 , 39 Toluen C 7 H 8 VOC 80 92 , 14 3,79 Floro benzen C 6 H 5 F Benzen 80 96 , 10 3 , 95 Axetanđehit C 2 H 4 O Fomanđêhit 30 44,05 1 , 81 Hydro sun f ua H 2 S Mùi trang trại 0 , 4 34 , 08 1,40 Amoniac NH 3 Mùi trang trại 30 17 , 03 0 , 70 Sun f ua đioxit S O 2 - 30 64,06 2 , 64 Hiđroclorua HCI - - 36,46 1,50 Nitric axit HNO 3 - - 63 , 01 2,59 Nitơ oxit NO 30 30,10 1 , 23 Nitơ đioxit NO 2 - 30 46 , 01 1,89 Ozon O 3 - - 48,00 1 , 97 Nitơ N 2 - - 28,01 1,15 Oxy O 2 - - 32 , 00 1 , 32 V Í DỤ: 1 x 10 -6 butan C 4 H 10 = 2 , 39mg/m 3 ở 23°C v à 1 013 hPa. THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 8113-1:2009 (ISO 5167-1), Đo dòng lưu chất bằng thiết bị chênh áp gắn vào ố ng dẫn có mặt cắt ngang tròn chảy đầy - Phần 1: Nguyên lý và yêu c ầ u chung. [2] ISO 5011, Inlet air cl eaning aquipment for inte rn al combustion angines and compressors - Pe rf ormance testing (Thiết bị làm sạch không kh í nạp dùng cho động cơ đốt trong và máy nén khí - Th ử vận hành). [3] ISO 12103-1, Road vehicles - Test dust for f ilter evaluation - Part 1: Arizona test dust (Phương tiện giao thông đường bộ - Bụi th ử để đánh giá bộ lọc - Ph ầ n 1: Bụi thử Ar i zona). [4] EN 779, Particulate air f ilters for general ventilation - Determination of the f iltration pe rf ormance (Bộ lọc bụi của không kh í cho thông gió chung - Xác định đặc t í nh lọc). MỤC LỤC Lời nói đầu 1. Phạm vi áp dụng 2. Tài liệu viện dẫn 3. Thuật ngữ và định nghĩa 4. Độ ch í nh xác đo 5. Điều kiện chung 6. Chất gây ô nhiễm để thử nghiệm 7. Thiết bị thử 8. Xác định t o b ằ ng t hực nghiệm, khi sử dụng t l ag 9. Chuẩn bị bộ lọc/phần tử lọc để thử nghiệm 10. Phương pháp thử 11. Sự phê duyệt hệ thống 12. Báo cáo thử Phụ lục A - cấu hình của giá thử Phụ lục B - Định nghĩa chi tiết và tính toán t o và t l ag Phụ lục C - Xác định dung lượng Phụ lục D - Chuyển đổi các đơn vị nồng độ chất gây ô nhiễm để thử nghiệm Thư mục tài liệu tham khảo