DIN EN 1822 - Il metodo di prova per i filtri dell'aria ad alta efficienza
Garanzia di qualità dei filtri EPA, HEPA e ULPA
Lo standard europeo di prova dei filtri è la base più importante per la prova e la classificazione dei filtri assoluti. Lo standard si basa su una tecnologia di misurazione delle particelle all'avanguardia e su metodi approvati per determinare le efficienze. Consiste di cinque parti. Il filtro viene assegnato alla rispettiva classe di filtro sulla base dei risultati delle sezioni 4 (scarico locale) e 5 (scarico integrale).
Per i filtri delle classi H13 e superiori, viene generato un rapporto di prova individuale e un numero di serie. Pertanto, ad ogni filtro della classe H13 può essere assegnato il proprio test individuale. Il test individuale dei filtri EPA non è richiesto dalla norma ed è possibile con la procedura di test descritta. I filtri EPA sono testati nell'ambito di un test casuale, in cui la separazione è determinata come un valore medio da misurazioni individuali e casuali.
Parte 1: Classificazione, test delle prestazioni e marcatura
Nella prima parte della norma, i filtri sono divisi in tre gruppi secondo le loro prestazioni di filtrazione in base all'efficienza di filtrazione o efficienza di passaggio:
- Gruppo E: EPA - Filtro EPA (filtro ad alta efficienza dell'aria particolata, o Efficient Particulate Air).
- Gruppo H: HEPA - Filtro (aria particolata ad alta efficienza)
- Gruppo U: ULPA - Filtro ULPA (aria particolata ad alta efficienza)
All'interno di questi gruppi, c'è un'ulteriore suddivisione che descrive il filtro più concretamente in termini di prestazioni. Questo risulta come segue:
| Classe Filter | Valore integrale | Valore locale | ||
|---|---|---|---|---|
| Efficienza (%) | Penetrazione (%) | Efficienza (%) | Penetrazione (%) | |
| E10 | ≥ 85 | ≤ 15 | ||
| E11 | ≥ 95 | ≤ 5 | ||
| E12 | ≥ 99,5 | ≤ 0,5 | ||
| H13 | ≥ 99,95 | ≤ 0,05 | ≥ 99,75 | ≤ 0,25 |
| H14 | ≥ 99.995 | ≤ 0,005 | ≥ 99.975 | ≤ 0,025 |
| U15 (Stati Uniti d'Ora) | ≥ 99,9995 | ≤ 0,0005 | ≥ 99,9975 | ≤ 0,0025 |
| U16 (Stati Uniti) | ≥ 99,99995 | ≤ 0,00005 | ≥ 99,99975 | ≤ 0,00025 |
| U17 (Stati Uniti) | ≥ 99,999995 | ≤ 0,000005 | ≥ 99,9999 | ≤ 0,0001 |
Parte 2: Generazione di aerosol, attrezzature di misurazione, statistiche di conteggio delle particelle
La seguente seconda parte della norma fornisce importanti specifiche riguardanti l'aerosol di prova e la successiva misurazione e conteggio delle particelle. Al fine di garantire standard uniformi per la misurazione delle prestazioni di filtrazione, possono essere utilizzati solo determinati aerosol di prova. MANN+HUMMEL utilizza il DEHS come aerosol di prova secondo la norma DIN EN 1822-2.
Oltre al tipo di aerosol, bisogna assicurarsi che il tasso di produzione di particelle sia sufficientemente grande in modo da poter determinare risultati di misurazione statisticamente accettabili.
Per garantire che tutte le informazioni necessarie siano disponibili per l'esecuzione del test, variabili come la pressione, la caduta di pressione attraverso il filtro, la temperatura, l'umidità e, soprattutto, la concentrazione vengono registrate per l'intera serie di misurazioni.
Ultimately decisive for the filter class, however, is the filtration efficiency of the filter. This is determined during the test via a particle counter.Decisiva per la classe del filtro è però l'efficienza di filtrazione del filtro. Questa viene determinata durante il test tramite un contatore di particelle.
Parte 3: Test del mezzo filtrante planare
Il test del mezzo filtrante planare è essenziale per determinare l'efficienza di raccolta frazionaria con un metodo di conteggio delle particelle. Da questo valore misurato, a sua volta, si può ottenere la curva di efficienza di raccolta frazionaria per il mezzo filtrante testato.
In dettaglio, un campione del mezzo filtrante viene bloccato in piano nel supporto del filtro di prova e fatto fluire attraverso il flusso d'aria di prova secondo la velocità del mezzo filtrante specificata. Successivamente, l'aerosol di prova generato viene aggiunto alla corrente d'aria di prova nell'ingresso in modo da formare una miscela omogenea.
Per determinare il grado di separazione, i flussi parziali vengono poi campionati sui lati a monte e a valle per mezzo di sonde, e le concentrazioni vengono registrate per varie dimensioni di particelle. La curva dell'efficienza di raccolta frazionaria può quindi essere determinata da queste misure.
Si nota subito che la curva per una certa dimensione delle particelle mostra un minimo rispetto al grado di separazione: questo punto critico è designato MPPS. Sta per Most Penetrating Particle Size - cioè il punto in cui la maggior parte delle particelle spinge attraverso il filtro.
Mentre un filtro finito in funzione non sarà mai costituito da un solo strato piatto, la conoscenza acquisita sul punto di minima efficienza di separazione è rilevante per ulteriori misurazioni di un filtro commerciale..
Parte 4: Prova di tenuta dell'elemento filtrante
La prova di tenuta è usata per controllare l'elemento filtrante per flussi localmente inaccettabili.
Nel cosiddetto metodo di scansione, il filtro fabbricato viene bloccato nel portafiltro e l'aria di prova e l'aerosol di prova fluiscono attraverso di esso al flusso di volume nominale. La misurazione viene eseguita alla dimensione minima delle particelle del mezzo filtrante (MPPS).
In conformità alla norma DIN EN 1822-2, una sonda viene utilizzata per scansionare l'intero lato a valle del filtro. Durante questo processo, un computer registra le coordinate, la velocità e il flusso di particelle misurato della sonda, in modo che i possibili punti di perdita possano essere chiaramente localizzati. Si presta particolare attenzione alle superfici di confine del filtro, poiché la maggior parte delle perdite dovrebbe essere rilevata ai bordi tra il filtro e il telaio, alle guarnizioni o agli angoli.
Per poter escludere imprecisioni di misurazione, i punti con una trasmittanza particolarmente alta vengono successivamente ricontrollati con una sonda fissa. Se nessuna trasmittanza locale misurata supera il valore massimo consentito, il filtro è considerato privo di perdite.
Le misurazioni effettuate alla MANN+HUMMEL sono completamente automatiche, così che l'efficienza media di filtrazione del filtro può essere determinata durante la misurazione. Questo valore viene utilizzato per determinare la classe del filtro associata alla portata utilizzata secondo la norma DIN EN 1822-1.
Parte 5: Test di efficienza di separazione dell'elemento filtrante.
Durante questo test si determina l'efficienza di filtrazione del filtro. A questo scopo, il filtro è bloccato nel portafiltro e l'aria di prova e l'aerosol di prova fluiscono attraverso di esso alla portata nominale.
Anche questa prova avviene sempre alla dimensione delle particelle nel minimo di efficienza di separazione del mezzo filtrante (MPPS - vedi DIN EN 1822-3), per garantire una stima al sicuro. Come spiegato nella sezione precedente, il lato a valle del filtro viene scansionato con una sonda senza interruzioni. Durante il cosiddetto processo di scansione, le particelle vengono rimosse dal lato a valle con la sonda e alimentate a un contatore di particelle, che a sua volta somma le singole particelle. L'efficienza di separazione può essere determinata confrontando le particelle misurate sul lato a valle con quelle alimentate sul lato a monte. Questo a sua volta è una misura dell'efficienza del filtro.
L'efficienza di raccolta minima risultante costituisce la base per la classificazione secondo la norma DIN EN 1822-1.
Alternativa alla prova di tenuta del filtro (H13 /H14), così come tutti i filtri non planari.
Un test rapido ed economico per la tenuta del filtro è il test di tenuta con aerosol di prova. Qui, il filtro viene posizionato in una stanza di prova buia di fronte a uno sfondo nero. Con l'aiuto di un aerosol di prova adatto (alla MANN+HUMMEL una miscela di triglicole) si genera un aerosol di particelle fini che viene applicato sul filtro da un lato. Dall'altro lato, il controllo visivo delle perdite viene effettuato con l'aiuto di fonti luminose posizionate sopra il filtro, che evidenziano i pennacchi di aerosol in aumento contro lo sfondo scuro. Con questo metodo, le perdite alla guarnizione, al telaio e anche al mezzo filtrante sono facilmente rilevabili. Non è possibile determinare l'efficienza del filtro.