La filtración de entrada de aire juega un papel importante en la protección de las turbinas de gas., compresores y otras maquinarias rotativas contra la contaminación del aire.
Las partículas que ingresan a la máquina pueden contribuir al ensuciamiento del compresor., erosión, Reducción de la eficiencia operativa y mayores requisitos de mantenimiento.. Al mismo tiempo, El sistema de filtración debe suministrar el flujo de aire requerido sin crear una pérdida excesiva de presión..
ISO 29461-1:2021 proporciona un marco de laboratorio estandarizado para evaluar el rendimiento estático de elementos de filtro de entrada de aire individuales utilizados en estas aplicaciones..
¿Qué hace? ISO 29461-1 Cubrir?
ISO 29461-1 Se aplica a los filtros de aire de partículas utilizados en los sistemas de admisión de aire de maquinaria rotativa., incluido:
- Turbinas de gas estacionarias
- Compresores industriales
- Motores estacionarios de combustión interna.
- Generación de energía y otros sistemas de admisión de aire industriales.
La norma cubre principalmente estática individual., o tipo barrera, elementos filtrantes. Normalmente no evalúa el rendimiento de un sistema de filtración completo después de su instalación en el campo., a menos que el conjunto completo cumpla con los requisitos de calificación del dispositivo de prueba.
ISO 29461-1 Aplica y amplía los métodos de prueba de filtros establecidos de otras dos series de estándares internacionales.:
- Los filtros de menor eficiencia se prueban de acuerdo con las ISO 16890 serie.
- EPA y HEPA filtros con una eficiencia de 85% o superior en el tamaño de partícula más penetrante, o MPPS, son probados de acuerdo con el ISO 29463 serie.
ISO 29461-1 por lo tanto, no debe considerarse un método de clasificación de filtración completamente separado.. Se conecta ISO 16890 y ISO 29463 Procedimientos de prueba con los requisitos específicos de aplicaciones de admisión de aire de maquinaria rotativa..
Rango de flujo de aire aplicable
ISO 29461-1 cubre elementos filtrantes que funcionan a velocidades de flujo de aire de:
0.24 a 2.36 m³/s, equivalente a 850 a 8,500 m³/h
Este rango de flujo de aire ampliado es importante porque los filtros de entrada de aire industriales pueden funcionar a velocidades de flujo de aire más altas que los filtros de ventilación general convencionales..
Las pruebas con estos índices de flujo de aire requieren un control cuidadoso de:
- Estabilidad del flujo de aire
- Precisión de la medición del flujo de aire
- Medición de caída de presión
- Concentración y uniformidad de aerosoles.
- Muestreo ascendente y descendente
- Sellado del filtro
- Estabilidad estructural de conductos y bancos de pruebas
El flujo de aire de prueba seleccionado debe corresponder a las condiciones de funcionamiento previstas y a los requisitos del procedimiento de prueba aplicable..
Principales parámetros de rendimiento
El programa de prueba exacto depende de la eficiencia del filtro., solicitud e informe requerido. Las evaluaciones típicas pueden incluir lo siguiente.
1. Resistencia al flujo de aire
La caída de presión a través del filtro se mide a velocidades de flujo de aire específicas..
Esta medición muestra cuánta resistencia introduce el filtro en la ruta de entrada de aire.. La caída de presión es particularmente importante en aplicaciones de maquinaria rotativa porque puede afectar la cantidad de aire disponible para la máquina y la energía requerida para mover el aire a través del sistema de filtración..
Las pruebas pueden incluir:
- Caída de presión inicial al flujo de aire nominal
- Resistencia en múltiples puntos de flujo de aire.
- Desarrollo de resistencia durante la carga de polvo.
- Resistencia final en el punto final de prueba definido
Una curva completa de caída de presión proporciona información más útil que un solo punto de medición..
2. Eficiencia fraccionaria y rendimiento de ePM
Para filtros de menor eficiencia, La eficiencia de las partículas se evalúa utilizando procedimientos de la ISO 16890 serie.
La eficiencia fraccional se determina en todo el rango de tamaño de partículas especificado comparando las concentraciones de partículas aguas arriba y aguas abajo.. Los resultados de la medición se utilizan luego para calcular la eficiencia de las partículas, como:
- ePM1
- ePM2.5
- ePM10
Estos resultados describen el rendimiento del filtro para diferentes fracciones de material particulado..
Donde el acondicionamiento según ISO 16890-4 se requiere, El propósito es determinar la eficiencia fraccional mínima y evaluar la influencia de los mecanismos de filtración electrostática.. Este proceso de acondicionamiento no debe confundirse con una prueba de resistencia ambiental o de alta humedad..
3. MPPS Efficiency for EPA y HEPA Filtros
Los elementos filtrantes de mayor eficiencia no pueden evaluarse únicamente por su rendimiento de ePM.
For EPA y HEPA filtros con una eficiencia de 85% o superior en MPPS, ISO 29461-1 se refiere a la ISO 29463 serie. El filtro se evalúa en o alrededor de su tamaño de partícula más penetrante., donde la penetración es mayor y la eficiencia de filtración es menor.
Dependiendo del método de prueba aplicable y los requisitos de informes, la evaluación puede incluir:
- Determinación de MPPS
- Eficiencia general en MPPS
- Penetración general
- Clasificación de filtrado según ISO 29463
- Resistencia al flujo de aire en las condiciones de prueba especificadas
Los instrumentos de medición de partículas y el sistema de generación de aerosoles deben seleccionarse de acuerdo con la eficiencia esperada y el rango de tamaño de partículas..
4. Carga de polvo y desarrollo de resistencia
La carga de polvo se puede utilizar para evaluar cómo se comporta el filtro cuando se introduce una cantidad definida de polvo de prueba estandarizado..
Dependiendo del procedimiento seleccionado, la prueba puede evaluar:
- Eficiencia gravimétrica
- Masa de polvo capturada
- Comportamiento de retención de polvo
- Aumento de la resistencia al flujo de aire.
- Rendimiento del filtro en etapas de carga definidas
- Rendimiento a la caída de presión final especificada
La carga de polvo proporciona datos comparativos estandarizados. Sin embargo, No reproduce todas las condiciones encontradas en una instalación real de turbina de gas o compresor..
La composición y concentración de partículas atmosféricas., humedad, gotas de agua, sal, horario de funcionamiento, La calidad de la instalación y la estrategia de mantenimiento pueden influir en el rendimiento real del servicio..
Por esta razón, ISO 29461-1 Los resultados de las pruebas por sí solos no se pueden utilizar para calcular la eficiencia exacta o la vida útil de un filtro en el campo..
Proceso de prueba típico
Se debe definir un programa de prueba según el tipo de filtro y los resultados estándar requeridos.. Un proceso típico puede incluir:
- Grabación de la identificación del filtro, dimensiones y flujo de aire nominal
- Inspeccionar el filtro e instalarlo en la sección de prueba.
- Verificación del sellado entre el filtro y el marco de montaje.
- Medición de la caída de presión inicial en los puntos de flujo de aire especificados
- Realizar pruebas de eficiencia fraccionaria de acuerdo con ISO 16890
- Amaestrado MPPS pruebas de eficiencia según ISO 29463 cuando corresponda
- Realizar procedimientos de acondicionamiento o carga de polvo cuando sea necesario.
- Registrar la resistencia y otros cambios de rendimiento en las etapas especificadas.
- Completar los cálculos y clasificaciones requeridas.
- Generar un informe de prueba rastreable
No todos los filtros requieren todas las pruebas enumeradas anteriormente. La secuencia aplicable depende de la eficiencia del filtro., Aplicación prevista y alcance de prueba acordado..
ISO 29461-1 y ISO 16890: ¿Cómo se relacionan??
ISO 16890 está destinado a filtros de aire utilizados en ventilación general.. Su resultado principal es una clasificación basada en PM., como ISO ePM1, ISO ePM2.5, ISO ePM10 o ISO Coarse.
ISO 29461-1 Está destinado específicamente a filtros de entrada de aire que protegen la maquinaria rotativa.. Para filtros de menor eficiencia, usa y extiende ISO 16890 Procedimientos para abordar el rango de flujo de aire y los requisitos de aplicación de la filtración de entrada de aire industrial..
Las principales diferencias se pueden resumir de la siguiente manera:
| Aspecto | ISO 16890 | ISO 29461-1 |
| Aplicación principal | Ventilación general | Toma de aire de maquinaria rotativa. |
| Propósito principal | Clasificación de filtros basada en PM | Evaluación de desempeño estático para protección de maquinaria. |
| Filtros de menor eficiencia | Probado directamente según ISO 16890 | ISO 16890 Se aplican y amplían los procedimientos. |
| EPA y HEPA filtros | Fuera del alcance principal de clasificación de ePM | ISO 29463 se aplican procedimientos |
| Rango de flujo de aire | 900 a 5,400 m³/h por un nominal 610 × 610 banco de pruebas mm | 850 a 8,500 m³/h |
| Objeto de prueba principal | Elementos filtrantes individuales de ventilación general. | Elementos filtrantes de entrada de aire estáticos individuales |
| Predicción de vida útil del campo | No proporcionado directamente | No proporcionado directamente |
Por lo tanto, un filtro destinado a un sistema de admisión de aire de una turbina de gas puede requerir resultados según ambos ISO 16890 y ISO 29461-1.
Para una explicación más detallada, ver:
ISO 29461-1 vs. ISO 16890: ¿Cuál es la diferencia??
Prueba de sistemas de filtración multietapa
Los sistemas de admisión de aire de maquinaria rotativa suelen utilizar múltiples etapas de filtración., que puede incluir:
- Prefiltros gruesos
- Filtros finos
- EPA filtros
- HEPA filtros
ISO 29461-1 evalúa principalmente elementos filtrantes individuales en lugar del sistema completo instalado en el sitio de operación.
Para sistemas multietapa que utilizan filtros finos, La eficiencia acumulada se puede calcular utilizando los métodos descritos en ISO 16890-1. Sin embargo, La eficiencia acumulada calculada no debe tratarse como un sustituto de la evaluación de fugas de la instalación., calidad del sellado o el rendimiento del sistema completo instalado en campo.
Desafíos en las pruebas de filtros de entrada de aire
Las pruebas precisas con un alto flujo de aire requieren más que un ventilador grande y un contador de partículas.
El sistema de prueba completo debe mantener condiciones controladas y repetibles durante toda la prueba.. Las consideraciones técnicas importantes incluyen:
- Flujo de aire estable en un amplio rango operativo
- Medición de flujo precisa
- Mezcla adecuada de aerosoles aguas arriba
- Muestreo representativo aguas arriba y aguas abajo
- Instrumentos de medición de partículas adecuados
- Cambio controlado entre posiciones de muestreo
- Alimentación de polvo estable y repetible
- Medición precisa de la presión diferencial
- Sellado confiable alrededor de diferentes tamaños de filtro
- Adquisición y cálculo de datos rastreables
- Secuenciación correcta de pruebas y generación de informes.
La verificación del sistema de medición también es esencial. Concentración de fondo, instrumento cero, correlación ascendente y descendente, El retraso en el muestreo y la relación de dilución pueden influir en el resultado final de eficiencia..
Elegir un ISO 29461-1 Sistema de prueba
La configuración requerida del sistema depende de algo más que el flujo de aire máximo..
Antes de seleccionar o diseñar un sistema de prueba, se debe definir la siguiente información:
- Dimensiones del filtro y método de instalación.
- Flujo de aire de prueba nominal y máximo
- Eficiencia esperada del filtro
- Rango de tamaño de partícula requerido
- ISO 16890 requisitos de prueba
- ISO 29463 o EN 1822 requisitos de prueba
- Requisitos de carga de polvo
- Condición final de caída de presión
- Informes de prueba requeridos
- Requisitos de expansión futura
A system designed only for conventional HVAC filter testing may not provide the airflow capacity, capacidad de presión o rango de medición de partículas requerido para un programa completo de filtro de entrada de aire de maquinaria rotativa.
SCPUR Soluciones de prueba de filtros de entrada de aire
SCPUR desarrolla sistemas automatizados de prueba de filtros para turbinas de gas y aplicaciones de filtros de entrada de aire industriales.
Nuestros sistemas se pueden configurar para integrar procedimientos relevantes de:
- ISO 29461-1
- ISO 16890
- ISO 29463
- EN 1822
- EN 779, donde se requiere comparación histórica
Dependiendo de la aplicación, El sistema puede incorporar control de flujo de aire y presión., medición de eficiencia fraccionaria, MPPS pruebas, carga de polvo, medición gravimétrica, secuencias de prueba automáticas y generación de informes.
La configuración adecuada se selecciona según el tamaño del filtro., rango de eficiencia, Requisitos de flujo de aire y objetivos de prueba..
Conclusión
ISO 29461-1:2021 Proporciona un método estandarizado para evaluar el rendimiento estático de los elementos filtrantes de entrada de aire utilizados para proteger las turbinas de gas., compresores y otra maquinaria rotativa.
Su característica más importante es su conexión con otros estándares de filtración establecidos.:
- ISO 16890 Se aplica a filtros de menor eficiencia..
- ISO 29463 is applied to EPA y HEPA filtros.
- ISO 29461-1 extiende estos procedimientos para aplicaciones de admisión de aire de maquinaria rotativa y tasas de flujo de aire hasta 8,500 m³/h.
El estándar proporciona datos de laboratorio controlados y comparables para la eficiencia., caída de presión y otras características relevantes del filtro. Estos resultados respaldan el desarrollo de filtros., Comparación de productos y selección técnica., pero no deben interpretarse como una predicción directa de la vida útil del campo..
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Referencias oficiales
- ISO 29461-1:2021 — Sistemas de filtrado de entrada de aire para maquinaria rotativa.
- ISO 16890-1 — Clasificación basada en la eficiencia de las partículas
- ISO 16890-2 — Eficiencia fraccionaria y resistencia al flujo de aire
- ISO 16890-3 — Eficiencia gravimétrica y carga de polvo.
- ISO 16890-4 — Acondicionamiento y eficiencia fraccionaria mínima
Las normas se revisan y revisan periódicamente. La edición aplicable y los requisitos completos deben confirmarse antes de realizar la prueba..
