استاندارد EN 779 و تست فیلتر هوای توربین گازی V94.2

سلام میکنم به شما همراهان همیشکی وب سایت آموزش نیروگاه. من سعید کردی زاده هستم و در این مقاله قصد دارم در مورد نحوه تست فیلتر هوای ورودی توربین گازی V94.2 براساس استاندارد EN 779 با شما عزیزان مطالبی را به اشتراک بگذارم.

چند وقت پیش برای نظارت بر انجام تست فیلتر هوای ورودی توربین گازی V94.2 به آزمایشگاه DMT در شهر اسن آلمان رفته بودم.

ملاقات با مدیر آزمایشگاه DMT آقای دکتر Renschen بسیار سودمند بود

و در مورد نحوه انجام تست براساس استاندارد EN 779 اطلاعات مفیدی دریافت کردم.

در ادامه به همراه آقای دکتر Renschen بازدیدی از آزمایشگاه فیلتراسیون داشتم

و فیلترهای انتخاب شده از خط تولید کارخانه سازنده فیلتر هوای ورودی توربین گازی V94.2 را به کمک استاندارد EN 779 تست گردید.

در این مقاله سعی کردم تجربیاتم و مشاهداتم از این آزمایشگاه معتبر

و تست فیلتر هوای ورودی توربین گازی V94.2 براساس استاندارد EN 779 را در این زمینه با شما به اشتراک بگذارم.

استاندارد EN 779

برای دانلود فیلم آموزشی “مراحل تولید فیلتر هوای ورودی توربین گازی V94.2 ” کافیست به لینک زیر مراجعه نمایید:

مراحل تولید فیلتر هوای ورودی توربین گازی V94.2 

معرفی استاندرد EN 779

استاندرد EN 779 با ایجاد کردن محیطی کنترل شده، فیلتر را در شرایط کاری سخت قرار داده و عمکرد فیلتر را به لحاظ راندمان،

افت فشار و ظرفیت جذب آلودگی و … ارزیابی و گزارش می­نماید.

ابتدا فیلتر داخل داکتی قرار گرفته و به طور کاملا آب بند، ثابت می­شود.

سپس از داخل داکت جریان هوای مشخص شده میگذرد.

دستگاه تست دارای چندین قسمت با کانال های مربعی به ابعاد داخلی  mm*610mm610 می­باشد.

البته محل نصب فیلتر محفظه ای با ابعاد داخلی 616mm*622mm بوده و طول کانال در این قسمت 1.1 برابر طول فیلتر و حداقل 1m می باشد.

جنس کانال رسانای الکتریسیته بوده و به زمین متصل شده است.

همچنین پنجره هایی در کانال جهت مشاهد فیلتر تعبیه شده است.

تصویر زیر مربوط به دستگاه تست فیلتر آزمایشگاه DMT می­باشد.

استاندارد EN 779

 

مقدار نامی جریان هوای عبوری از روی فیلتر توسط کارفرما و یا براساس پروتکل استاندارد EN779 تعیین می­شود.

استاندارد EN 779، مقدار  m3/s 0.944 را به عنوان مقدار نامی جریان هوا برای ارزیابی فیلترهای هوا معرفی میکند.

در ورودی هوای دستگاه تست یک فیلتر با بازده بالا (حداقل 99.97% برای ذرات 0.3 میکرون) جهت فیلتراسیون هوای ورودی به کانال تعبیه شده است.

هوای محل تست باید رطوبت نسبی کمتر از 75% را داشته باشد.

استاندارد EN 779

افت فشار اولیه (Initial Pressure Drop)

فیلتر هوای ورودی توربین گازی V94.2 یا فیلتر آزمون داخل داکت نصب شده و سپس جریان هوا روی فیلتر برقرار میشود.

پس از پایدار شدن شرایط.،افت فشار جریان هوا (Air Flow) در کانال را محاسبه کرده

و افت فشار اولیه (Initial Pressure Drop) نامیده می­شود.

سپس افت فشار در چهار حالت ۵۰% ،  ۷۵% ، ۱۰۰% و  125% دبی جریان اولیه، محاسبه میگردد.

این شرایط بدون تزریق هیچگونه ایروسل (Aerosol) و غبار (Dust) بوده و کلیه محاسبات، در شرایط تمیز(Clean)  انجام می­شود.

در نهایت نمودار افت فشار (Pressure Drop) برحسب مقادیر مختلف جریان هوا  به دست می­آید.

 

راندمان اولیه (Initial Efficiency)

برای محاسبه راندمان اولیه، به هوای عبوری از فیلتر آزمون، براساس غلظت تعریف شده ای، ایروسل تزریق می­شود.

در این شرایط، دستگاه شمارنده ذرات (Particle Counter) ایروسل را در جریان هوای بالادست فیلتر (Up Stream) و جریان هوای پایین دست فیلتر (Down Stream)  محاسبه و شمارش می­نماید.

در نهایت از اختلاف آنها را براساس رابطه زیر، درصد ذرات عبور کرده از فیلتر یا راندمان (Efficiency)  فیلتر، محاسبه می­شود.

استاندارد EN 779

 

در استاندارد EN 779 منظور از “گستره i”، ایروسل هایی با اندازه 0.4 میکرون می­باشد.

دلیل انتخاب 0.4 میکرون این است که، فیلترها برای ذرات 0.4 میکرون کمترین راندمان را دارند.

بدیهی است که تعداد ایروسل ها با سایزهای متفاوت در ورودی و خروجی فیلتر وجود دارد.

اما تمرکز دستگاه شمارنده ذرات در شمارش تعداد ایروسل­هایی است که سایز  0.4میکرون دارند.

در نهایت در گزارش نهایی، حتما ذکر می­شود که راندمان (Efficiency) برای ایروسل های سایز  0.4میکرون، محاسبه شده است.

 

روش تولید ایروسل

هدف از تولید ایروسل داشتن ذرات با اندازه و شکل هندسی ثابت می باشد.

جهت تولید ایروسل از ماده ای روغنی با فرمول شیمیایی دی اتیل هگزیل سباکیت (DESH) استفاده می­شود.

خواص شیمیای DESH در جدول زیر آورده شده است.

استاندارد EN 779

این ماده روغنی تولید کننده پارتیکل های خیلی ریزی به نام ایروسل می باشد.

روغن DEHS به مولد ایروسل (Aerosol Generator) وارد شده و توسط فرایندی به نام نازل داسکین، در این روغن تولید حباب (Babble) می­نماید.

زمانی که این حباب ها میترکند، پارتیکل های آزاد شده روغن DEHS به شکل ذرات کروی همراه با هوای خشک

وارد داکت هوای ورودی به فیلتر آزمون می­شوند.

استاندارد EN 779

 

اما عملا شما روغنی در سیستم خودتان نمی­بینید زیرا اولا غلظت روغن کم است و دوما ذرات بسیار ریز بوده و خیلی سریع احیا می­شوند،

یعنی وقتی روی فیلتر می­نشینند بعد از مدتی و تحت شرایط خاص می­توانید آنها را احیا کرده و از روی سیستم خود بردارید.

استاندارد EN 779

 

 

اندازه گیری ایروسل

دستگاه شمارنده ذرات (Particle Counter) ایروسل های کروی را به دلیل داشتن شکل هندسی یکسان (برخلاف غبار که شکل هندسی ثابت ندارند) خیلی دقیق اندازه گیری می­کند.

در سیستم نمونه برداری از ایروسل، دو خط کاملا مشابه به لحاظ هندسه و جنس،

نمونه برداری انجام شده از بالادست و پایین دست فیلتر آزمون را به دستگاه ذره شمار نوری متصل میکند.

ذره شمار یک دستگاه OPC با محدوه اندازه گیری 0.3 میکرون تا 5.5 میکرون می باشد و غلظت و اندازه ذرات را اندازه گیری میکند.

ذره شمار نوری باید در زمان راه اندازی و بعد از آن در فواصل یک ساله کالیبره گردد.

لوله نمونه برداری رسانای الکتریکی بالایی بوده و جنس آن فولاد ضد زنگ می باشد.

این لوله ها در مرکز کانال دستگاه قرار داده شده است.

 

تزریق غبار (Dust)

بعد از اینکه راندمان اولیه فیلتر محاسبه شد، تزریق غبار (Dust) آغاز می­شود.

هدف از تزریق و تولید غبار، فراهم کردن غبار مصنوعی با نرخ ثابت برای فیلتر تحت آزمون در طول انجام تست می باشد.

گرد غبار IS0 12103A2 بوده که شامل ۷۵% اکسید سیسلیوم با توزیع اندازه ای مطابق جدول زیر می باشد.

استاندارد EN 779

 

 

بدین منظور جرم معنی از غبار که قبلا وزن شده است، روی سینی متحرک تغذیه کننده غبار (Dust Feeder) قرارداده می­شود.

سینی با سرعت ثابت حرکت کرده و غبار توسط یک چرخ پره دار متحرک برداشته شده و به سمت شیار لوله برداشت غبار اژکتور(Ejector) حمل می­شود.

درجه پخش غبار به خصوصیات هوای فشرده، هندسه مکنده و گذر هوای ورودی از دمنده، بستگی دارد.

استاندارد EN 779

 

در شروع تست شما نمی­دانید چقدر غبار باید تزریق کنید، بنابراین در مراحل (Step) کوچک و به توصیه استاندارد،

با مقدار ۳۰ گرم شروع کرده و برحسب افت فشاری که در فیلتر برحسب تزریق غبار ایجاد میگردد،

سایر پارامتر های فیلتر مانند راندمان (Efficiency)، بازدارنگی (Arrestance) و… را در هر مرحله محاسبه می­شود.

در نهایت، فیلتر به افت فشار نهایی(Final Pressure Drop)  میرسد.

برای فیلتر هوای ورودی به توربین مطابق با استاندارد EN 779 افت فشار نهایی، 450 پاسکال می باشد.

در پایان از دو فاکتور راندمان و بازدارندگی که در هر مرحله محاسبه شده بود،

متوسط (Average) گرفته شده و راندمان متوسط (Average Efficiency)، بازدارنگی متوسط (Average Arrestance) محاسبه می­شود.

استاندارد EN 779

 

محاسبه بازدارنگی متوسط (Average Arrestance)

متوسط بازدارندگی فیلتر، نسبت کل غبار جذب شده به وسیله فیلتر به کل غبار تزریقی تا رسیدن به حداکثر افت فشار آزمون می باشد.

کل غبار جذب شده به وسیله فیلتر برابر اختلاف وزن فیلتر تمیز در ابتدای تست

و فیلتر کثیف انتهای تست و کل غبار تزریقی نیز از تفاضل وزن غبار موجود در دستگاه تزریق غبار، در شروع تست و در انتهای تست، محاسبه می­شود.

 

اندازه گیری افت فشار نهایی (Final Pressure Drop)

افت فشار فیلتر آزمون توسط نمونه برداری از کابین نگهدارنده فیلتر اندازه گیری می­شود.

اندازه گیری افت فشار باید بین دو نقطه که در دیواره کانال تعبیه شده انجام شود.

تجهیزات اندازه گیری فشار بایستی توانایی اندازه گیری اختلاف فشار را با دقت 2± پاسکال و در محدوه  0 تا 70 پاسکال داشته باشند.

 

اندازه گیری ظرفیت نگهداری غبار (Dust Holding Capacity)

بحث مهم دیگری که اینجا مطرح است، ظرفیت نگهداری غبار (Dust Holding Capacity) در فیلتر است.

در صورتی که کارفرما این عدد را در افت فشار نهایی ۴۵۰ پاسکال خواسته باشد؛

مقدار غباری که توسط فیلتر در آن جریان هوا (Air Flow)، جذب کرده است را در افت فشار نهایی ۴۵۰ پاسکال گزارش میدهد.

آیتم ظرفیت نگهداری غبار، برای محاسبه طول عمر فیلتر استفاده می­شود.

استاندارد EN 779

 

از طریق لینک زیر میتوانید گامهای فیلتر شدن هوای ورودی به توربین گازی V94 2 را به صورت کامل آموزش ببینید.

فیلتر هوای توربین گازی V94.2 از صفر تا صد

رابطه غبار و ایروسل و اندازه گیری راندمان متوسط فیلتر (Average Efficiency)

استاندارد EN 779

غبار و ایروسل به هم ارتباطی نداشته و همزمان تزریق نمی­شوند.

در واقع یک مرحله غبار تزریق می­شود و این غبار روی فیلتر نشسته و فیلتر را کثیف میکند.

کثیف شدن فیلتر راندمان (Efficiency) فیلتر را افزایش میدهد.

حالا سوال اینجاست، شما از کجا متوجه میشود که راندمان (Efficiency)  فیلتر افزایش یافته است؟

بدین منظور پس از تزریق غبار دوباره به فیلتر ایروسل اضافه کرده تا ببینید ضریب فیلتراسیون فیلتر نسبت به حالت تمیز چقدر افزایش یافته است.

این کار را مدام تکرار نموده تا حالت مرگ فیلتر یا افت فشار نهایی (Final Pressure Drop) (که طبق استاندار EN 779 برابر 450 پاسکال است) اتفاق بیفتد.

در این مرحله از کلیه راندمان های محاسبه شده متوسط گیری نموده و راندمان متوسط فیلتر(Average Efficiency)  محاسبه می­شود.

در نهایت با مطابقت دادن حداقل راندمان متوسط فیلتر  با جداول EN 779 ، گرید فیلتر تعیین می­شود.

من همه ی تلاشم را کردم که تست فیلتر هوای ورودی توربین گازی V94.2 براساس استاندارد EN 779 را به  ساده ترین و کاربردی ترین شکل ممکن خدمت شما عنوان کنم،

امیدوارم مطالب آموزشی فوق برای شما عزیزان مفید کاربردی بوده باشد.