Пылеёмкость, также известная как испытательная пылеёмкость, представляет собой общую характеристику, применяемую при сравнении воздушных фильтров. В представленном ниже документе данное понятие рассматривается более подробно с описанием его значения, испытательных процессов, применяемых для определения, и его применение на практике.
Пылеёмкость воздушного фильтра представляет собой массу испытательной синтетической пыли, улавливаемой фильтром до достижения установленного значения повышения конечного перепада давления.
Пылеёмкость рассматривалась в качестве испытательной характеристики, предназначенной для определения срока эксплуатации воздушного фильтра. При определении на двух разных фильтрах в соответствии с аналогичной процедурой проведения испытаний фильтр с более высокой пылеёмкостью имеет более продолжительный срок эксплуатации. Но это в теории!
Непосредственное сравнение значений пылеёмкости имеет значение только в том случае, если проанализированные результаты испытания были получены с применением:
Сравнение значений пылеёмкости при отличии любого из указанных параметров не имеет смысла!
| Стандарт испытания | EN 779 | ISO 16890 |
|---|---|---|
| Испытательная пыль | L1 (ASHRAE) test dust | L2 (ISO Fine) test dust |
| Конечный перепад давления | 250 Па для ФГО | 200 Па для фильтров ISO ФГО |
| 450 Па для промежуточных фильтров и ФТО | 300 Па для фильтров ISO ePm10, ePM2,5 и ePM1 |
Вы когда-нибудь слышали о стандарте ISO 15957? Нет? Тогда ниже представляем краткое описание! Это испытательный стандарт, определяющий требования к испытательной пыли, используемой при анализе характеристик воздухоочистительного оборудования. В стандарте ISO 15957:2015 определяется 4 различных вида пыли: L1, L2, L3 и L4.
Пыль типа L1 по стандарту ISO 15957:2015, также известная как испытательная пыль ASHRAE, знакома специалистам по фильтрации воздуха по хорошо известному испытательному стандарту ASHRAE 52.2. Согласно известному стандарту DIN EN 779:2012, который был заменён на стандарт ISO 16890, также предусматривалось применение данной испытательной пыли.
Пыль типа L2 имеет различные названия. По стандарту ISO 12103-1 она называется тонкодисперсной испытательной пылью A2 или иногда «ISO Fine» – различные названия для одного и того же вида пыли! Пыль указанного типа также применяется согласно требованиям других стандартов, включая стандарты ISO 29461-1:2021 и ISO 16890:2016.
Процедуры проведения испытания по стандартам EN 779 и ISO 16890 различаются не только типами используемой испытательной пыли, но также по значениям перепада давления, при котором проводятся испытания. В качестве примера приводим характеристики нашего компактного фильтра MPK 48-20 GT:
| Тип фильтра | MPK 48-20 GT | MPK 48-20 GT |
|---|---|---|
| Стандарт испытаний | EN 779 | ISO 16890 |
| Пылеёмкость | 470g | 600g |
| Испытательная пыль | ASHRAE | ISO Fine |
| Расход воздуха | 3400m3/h | 3400m3/h |
| Конечный перепад давления | 450 Pa | 300 Pa |
Как показано в таблице, значения пылеёмкости одного и того же изделия различаются, когда испытания проводятся по стандарту EN 779 или по стандарту ISO 16890. Напоминаем, что сравнение характеристик по пылеёмкости может проводиться только при использовании одних и тех же условий. Если условия различаются хотя бы по одному параметру, то Вы фактически сопоставляете несопоставимое!
Можно отметить ещё один фактор, который необходимо учитывать в отношении фильтров EPA и HEPA при указании некоторыми производителями фильтров значений пылеёмкости по стандартам EN 1822 и ISO 29463. Требованиями стандартов EN 1822:2009 и ISO 29463:2011 не предусмотрена процедура проверки значений пылеулавливания для фильтров класса EPA и HEPA! В более поздних редакциях данных стандартов указанное упущение сохранится. Даже если процедура испытаний для указанных классов фильтров будет установлена, испытание пылеёмкости фильтров EPA и HEPA обладает ограниченным применением на практике. Это связано с тем, что оба типа фильтров используются практически только в комбинации с системами предварительной фильтрации, которые снижают содержание частиц в окружающем воздухе до того, как он попадает в высокоэффективные фильтры.
Чтобы ответить на данный вопрос, компания «EMW» провела эксплуатационные испытания воздушных фильтров для обеспечения соотношения с их значениями пылеёмкости, полученными в лабораторных испытаниях. На объекте в Центральной Европе были установлены карманные фильтры группы фильтров ISO ePM10 55% (ранее - класс M5) в качестве предфильтров на входе компактных фильтров группы ISO ePM1 85 % (ранее - класс F8). Некоторые компактные фильтры были испытаны и взвешены перед установкой. По истечении одного года эксплуатации (прибл. 8000 часов эксплуатации) половина компактных фильтров, прошедших испытания, были подвергнуты повторным испытаниям и взвешиванию. Среднее увеличение массы в связи с эксплуатацией составило около 250 г на один компактный фильтр.
Конечно, можно сказать, что увеличение массы на 250 г для компактного фильтра после одного года эксплуатации с карманным фильтром на входе является обычным явлением. Вы правы! Удивительным в данной ситуации было не столько увеличение количества пыли, сколько повышение перепада давления в фильтре. Перепад давления за указанный период времени повысился всего на 16 Па.
На графике ниже представлен сравнительный анализ эксплуатационных параметров компактного фильтра по результатам лабораторных испытаний и в обычных условиях эксплуатации. Кривая красного цвета показывает перепад давления как функцию пылеёмкости для компактных фильтров, испытанных по стандарту ISO 16890. Кривая синего цвета показывает аналогичную функцию, определённую при практической эксплуатации компактных фильтров, за период 1 год, т.е. приблизительно 8000 часов эксплуатации.
По истечении одного года эксплуатации увеличение массы компактных фильтров составило 250 г, а перепад давления повысился только на 16 Па. В то же время, если аналогичный компактный фильтр удерживает 250 г испытательной пыли типа L2 (ISO Fine) в лабораторных испытаниях, перепад давления повышается на 58 Па, как показано на графике выше. Кроме того, согласно графику, значение пылеёмкости, необходимое для повышения перепада давления на 16 Па в лабораторном испытании, составляет всего 95 г. В результате можно сделать вывод, что результаты лабораторного испытания не имеют ничего общего с реальными условиями эксплуатации.
Другими словами, теория и практика в отношении значений пылеёмкости отличаются кардинально! Почему мы хотим разъясниться Вам всё это? Чтобы отметить, что определить срок эксплуатации фильтра на основании значений пылеёмкости очень сложно и даже невозможно. Также необходимо учитывать, что лабораторная испытательная пыль обычно значительно отличается от взвеси частиц, содержащихся в воздухе в различных фактических условиях эксплуатации. Исходя из этого, различные ранее опубликованные стандарты – например, стандарт ISO 16890 – содержат следующее положение в отнощении отказа от ответственности: «Результаты эксплуатационных характеристик, полученных при испытании, не могут использоваться для количественного прогнозирования эксплуатационных характеристик фильтра в фактических условиях эксплуатации». Кроме того, согласно стандарту ISO 16890:2016 процедура анализа количества удерживаемой пыли не является обязательной для фильтров групп ISO ePM1, ePM2.5 и ePM10, но может быть выполнена дополнительно. Мы считаем это правильным. Если Вам необходимы более надёжные показатели для прогнозирования срока эксплуатации фильтра, предлагаем сравнивать характеристики фильтрующего материала с первоначальными значениями перепада давления и эффективности.
Положение усложняется тем, что протоколы испытаний, выданные по стандарту ISO 16890:2016, могут быть несопоставимы друг с другом, т.е. могут не относиться к данным, определённым в идентичных испытательных условиях.
Стандарт ISO 16890:2016 предусматривает проведение испытаний при расходе воздуха в диапазоне от 900 м3/ч до 5400 м3/ч. При определении расхода воздуха для использования испытательным учреждением, проводящим процедуру, производитель фильтра имеет право самостоятельно установить расход воздуха из указанного диапазона. В противном случае производитель не указывает значение расхода, и испытание в таком случае проводится при расходе воздуха 3400 м3/ч.
То же относится с используемой испытательной пыли. Стандарт ISO 16890:2016 предусматривает использование любого вида испытательной пыли по стандарту ISO 15957, т.е. типы L1, L2, L3 и L4. Однако, протокол испытаний по стандарту ISO 15937 может выдаваться только для испытаний, проведённых с испытательной пылью L2 (ISO Fine). Значения пылеёмкости, полученные с использованием любого другого типа пыли, кроме L2, должны быть обозначены соответственно, т.е. определённые только в общем в соответствии с требованиями стандарта ISO 16890-3:2016. Такие значения в целом характеризуются как полученные в результате испытаний «на основе» требований стандарта ISO 16890-3:2016. Любые формулировки подобного рода, описывающие значения пылеёмкости, должны вызвать у Вас беспокойство незамедлительно. Классификация фильтра группы «ISO ФГО» не допускается на основе результатов, полученных при использовании любого другого вида испытательной пыли, кроме L2 (ISO Fine).
Значения конечного перепада давления, используемые в процедуре стандарта ISO 16890-3:2016, т.е. перепад давления, при котором проводятся испытания, также являются чем-то расплывчатым. По стандарту ISO 16890-3:2016 определяется конечный перепад давления, равный 200 Па для фильтров ISO ФГО и 300 Па для фильтров ISO ePM1, ePM2,5 и ePM10, но в то же время требуется, чтобы любые значения пылеёмкости, представленные в протоколах испытаний, были определены при установленном конечном перепаде давления. Однако, в пояснительной записке к стандарту также указано, что проведение испытаний вне пределов указанного перепада давления также разрешено.
Время от времени значения пылеёмкости можно обнаружить в рекламных проспектах других поставщиков, описывающих их как «Испытано при конечном перепаде давления 600 Па» или «Испытано при конечном перепаде давления 800 Па». Являясь уже специалистом в области определения пылеёмкости, Вы знаете: будьте внимательны!
