DIN EN 1822 - De testmethode voor hoogrendementsluchtfilters
Kwaliteitsborging van EPA-, HEPA- en ULPA-filters
De Europese filtertestnorm is de belangrijkste basis voor het testen en classificeren van absoluut filters. De norm is gebaseerd op de modernste deeltjesmetingstechnologie en goedgekeurde methoden voor het bepalen van de efficiëntie. Hij bestaat uit vijf delen. Het filter wordt ingedeeld in de respectieve filterklasse op basis van de resultaten van de delen 4 (plaatselijke uitblaas) en 5 (integrale uitblaas).
De Europese filtertestnorm is de belangrijkste basis voor het testen en classificeren van absoluut filters. De norm is gebaseerd op de modernste deeltjesmetingstechnologie en goedgekeurde methoden voor het bepalen van de efficiëntie. Hij bestaat uit vijf delen. Het filter wordt ingedeeld in de respectieve filterklasse op basis van de resultaten van de delen 4 (plaatselijke uitblaas) en 5 (integrale uitblaas).
Deel 1: Classificatie, prestatietests en markering
In het eerste deel van de norm worden filters in drie groepen inderverdeeld naar hun filtratie prestaties op basis van de filtratie efficiëntie of doorlaat efficiëntie:
- Groep E: EPA - EPA-filter (hoogrendement deeltjesfilter, of Efficient Particulate Air).
- Groupe H : HEPA - Filtre (Hoogrendement Deeltjes Lucht)
- Groep U: ULPA - filter (Ultra Laag Doordringende Lucht)
Binnen deze groepen is er een verdere onderverdeling die het filter concreter beschrijft in termen van zijn prestaties. Dit resulteert als volgt:
| Filterklasse | Integrale waarde | Lokale waarde | ||
|---|---|---|---|---|
| Efficiëntie (%) | Penetratie (%) | Efficiëntie (%) | Penetratie (%) | |
| 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 | ≥ 99.9995 | ≤ 0,0005 | ≥ 99.9975 | ≤ 0,0025 |
| U16 | ≥ 99.99995 | ≤ 0.00005 | ≥ 99.99975 | ≤ 0,00025 |
| U17 | ≥ 99.999995 | ≤ 0.000005 | ≥ 99.9999 | ≤ 0,0001 |
Deel 2: Aërosolvorming, meetapparatuur, statistieken voor het tellen van deeltjes
Het volgende tweede deel van de norm bevat belangrijke specificaties betreffende de testaërosol en de daaropvolgende meting en deeltjestelling. Om uniforme normen voor de meting van de filterprestaties te garanderen, mogen slechts bepaalde testaërosolen worden gebruikt. MANN+HUMMEL gebruikt DEHS als testaërosol conform DIN EN 1822-2.
Naast het soort aërosol moet erop worden gelet dat de deeltjesproductie groot genoeg is, zodat statistisch aanvaardbare meetresultaten kunnen worden bepaald.
Om ervoor te zorgen dat alle nodige informatie voor de testrun beschikbaar is, worden variabelen zoals de druk, de drukval over het filter, de temperatuur, de vochtigheid en vooral de concentratie voor de hele meetreeks geregistreerd.
Doorslaggevend voor de filterklasse is echter uiteindelijk de filtratie-efficiëntie van het filter. Deze wordt tijdens de test bepaald via een deeltjesteller.
Deel 3: Testen van het vlakfiltermedium
Het testen van het vlakfiltermedium is essentieel voor het bepalen van het fractionele opvangrendement via een deeltjesteller. Uit deze gemeten waarde kan dan weer de fractionele-afscheidingsrendementscurve voor het geteste filtermedium worden verkregen.
In detail wordt een monster van het filtermedium plat in de testfilterhouder geklemd en met de voor het filtermedium gespecificeerde testluchtstroom doorstroomd met de voor het medium gespecificeerde snelheid. Vervolgens wordt het gegenereerde testaërosol toegevoegd aan de stroom testlucht in de inlaat zodat een homogeen mengsel wordt gevormd.
Om de afscheidingsgraad te bepalen worden vervolgens aan de stroomopwaartse en stroomneerwaartse zijde deelstromen bemonsterd met behulp van sondes en worden de concentraties geregistreerd voor verschillende deeltjesgrootten. Uit deze metingen kan dan de kromme van het fractionele opvangrendement worden bepaald.
Het valt onmiddelijk op dat de curve voor een bepaalde deeltjesgrootte een minimum vertoont met betrekking tot de afscheidingsgraad: dit kritische punt wordt aangeduid met MPPS. Dit staat voor Most Penetrating Particle Size - d.w.z. het punt waarop de meeste deeltjes door het filter dringen.
Hoewel een compleet filter in bedrijf nooit uit slechts één vlakke laag zal bestaan, is de opgedane kennis over het punt van de minimale scheidingsefficiëntie relevant voor verdere metingen aan een commercieel filter.
Deel 4: Lektest van het filterelement
De lektest wordt gebruikt om het filterelement te controleren op plaatselijk onaanvaardbaar hoge stroomsnelheden.
Bij de zogenaamde scanmethode wordt het gefabriceerde filter in de filterhouder geklemd en stromen de testlucht en het testaërosol erdoor bij een nominale volumestroom. De meting wordt uitgevoerd bij de minimale deeltjesgrootte van het filtermedium (MPPS).
Overeenkomstig DIN EN 1822-2 wordt een sonde gebruikt om de volledige stroomafwaartse zijde van het filter te scannen. Tijdens dit proces registreert een computer de coördinaten, de snelheid en de gemeten deeltjesstroom van de sonde, zodat mogelijke lekkagepunten duidelijk kunnen worden gelokaliseerd. Bijzondere aandacht wordt besteed aan de grensvlakken van het filter, aangezien de meeste lekken naar verwachting zullen worden opgespoord aan de randen tussen het filter en het frame, bij afdichtingen of bij hoeken.
Om meetonnauwkeurigheden te kunnen uitsluiten, worden punten met een bijzonder hoge doorlatingscoëfficiënt achteraf nog eens gecontroleerd met een vaste sonde. Als geen enkele gemeten lokale transmissiecoëfficiënt de toegestane maximumwaarde overschrijdt, wordt het filter als lekvrij beschouwd.
De metingen bij MANN+HUMMEL worden volautomatisch uitgevoerd, zodat tijdens de meting de gemiddelde filtratie-efficiëntie van het filter kan worden bepaald. Deze waarde wordt gebruikt om de bijbehorende filterklasse te bepalen bij de gebruikte volumestroom overeenkomstig DIN EN 1822-1.
Deel 5: Scheidingsrendementstest van het filterelement
Tijdens deze test wordt de filtratie-efficiëntie van het filter bepaald. Daartoe wordt het filter in de filterhouder geklemd en stromen de testlucht en de testaërosol er met nominale stroomsnelheid doorheen.
Deze test vindt ook altijd plaats bij de deeltjesgrootte in het scheidingsrendementminimum van het filtermedium (MPPS - zie DIN EN 1822-3), zodat een inschattingaan de veilige kant mogelijk is. Zoals in het vorige hoofdstuk is uitgelegd, wordt de stroomafwaartse zijde van het filter gescand met een sonde zonder openingen. Tijdens het zogeheten scanproces worden deeltjes met de sonde aan de stroomafwaartse zijde verwijderd en naar een deeltjesteller gevoerd, die op zijn beurt de afzonderlijke deeltjes optelt. De scheidingsefficiëntie kan dan worden bepaald door de deeltjes die aan de stroomafwaartse zijde worden gemeten te vergelijken met de deeltjes die aan de stroomopwaartse zijde worden toegevoerd. Dit is op zijn beurt weer maatgevend voor de efficiëntie van het filter.
Het resulterende minimale opvangrendement vormt de basis voor de classificatie volgens DIN EN 1822-1.
Alternatief voor de lektest van het filter (H13 /H14), evenals alle niet-vlakke filters.
Een snelle en goedkope test voor de lekdichtheid van het filter is de lektest met testaërosol. Hierbij wordt het filter in een donkere testruimte voor een zwarte achtergrond geplaatst. Met behulp van een geschikte testaërosol (bij MANN+HUMMEL een triglycolmengsel) wordt een fijn stofaërosol gegenereerd, dat aan één zijde op het filter wordt aangebracht. Aan de andere kant wordt de visuele controle op lekken uitgevoerd met behulp van heldere lichtbronnen die boven het filter zijn geplaatst, waardoor de opstijgende aerosolpluimen tegen de donkere achtergrond worden geaccentueerd. Met deze methode zijn lekkages bij de pakking, het frame en ook het filtermedium gemakkelijk op te sporen. Het is niet mogelijk de filterefficiëntie vast te stellen.