Comprensión de ISO 16890: Métodos de prueba para EPM1 / EPM2.5 / Eficiencia gruesa y requisitos de equipo

En las aplicaciones modernas de filtración de aire, los usuarios están cada vez más preocupados por la forma en que los filtros eliminan las partículas en los rangos de tamaño PM2.5 y PM10. ISO 16890 es ahora el estándar internacional líder para evaluar el rendimiento del filtro de aire para la ventilación general.

Este artículo proporciona una explicación clara de cómo ISO 16890 define y mide EPM1, EPM2.5, EPM10 y eficiencias de filtración gruesa, así como temas clave como tipos de aerosol, clasificación de tamaño de partículas, procesamiento de datos y requisitos de diseño de equipos.

¿Por qué pasar de EN779 a ISO 16890?

ISO 16890 se desarrolló para reemplazar EN779 para establecer un método de prueba más realista y globalmente armonizado para filtros de aire. Refleja mejor el rendimiento del mundo real por:

• La eficiencia de medición en un rango de tamaños de partículas (no solo 0.4 μm)

• Proporcionar clasificación basada en la eficiencia de masa PM1, PM2.5 y PM10

• Ofreciendo resultados que corresponden a métricas reales de calidad del aire ambiental

¿Por qué introducir la neutralización de IPA?

Muchos filtros modernos usan carga electrostática para mejorar la eficiencia inicial. Sin embargo, estos efectos pueden degradarse rápidamente en uso real debido al humedad, el envejecimiento o la carga de polvo. ISO 16890 presenta Tratamiento de vapor de IPA para eliminar esta carga y determinar el eficiencia mínima—El rendimiento del peor de los casos basado únicamente en la filtración mecánica.

Al promediar la eficiencia inicial y mínima, la clasificación se convierte en:

• Más realista para el rendimiento a largo plazo

• Más consistente y comparable

• Más justo en diferentes tipos de medios (electrostático versus mecánico)

Tipos de aerosol: DEHS y KCL

Para probar en la gama completa de tamaños de partículas relevantes, ISO 16890 recomienda usar:

Este enfoque de doble fuente garantiza la cobertura del rango completo de 0.3-10 μm.

Partícula Tamaño Distribución y Instrumento Requisitos

La prueba ISO 16890 define 13 contenedores de tamaño de partícula de 0.3 a 10 μm. Los filtros se evalúan sobre cuán eficientemente eliminan las partículas en estos contenedores, con eficiencias de masa ponderadas calculadas para cada nivel (EPM1, EPM2.5, EPM10).

Desglose de rango de eficiencia:

• EPM1: Ponderado sobre contenedores 1–4 (0.3–1.0 μm)

• EPM2.5: contenedores 1–7 (0.3–2.5 μm)

• EPM10: Todos los contenedores 1–13 (0.3–10.0 μm)

Los instrumentos deben:

• Detectar partículas en 0.3-10 μm

• Resolver al menos 12-13 canales de tamaño como se define

• Contar ≥500 partículas por contenedor para garantizar la precisión estadística

Las herramientas recomendadas incluyen contadores de partículas ópticas (OPC), asaltantes de partículas aerodinámicas (AP) y sistemas avanzados multicanal.

EPMX Cálculo Método

Las eficiencias EPM1, EPM2.5 y EPM10 se calculan en función de un promedio de masa ponderado:

El nivel de clasificación final está determinado por la eficiencia promedio, que es la media de la eficiencia inicial y mínima (post-LPA).

Tratamiento de IPA: control de efectos electrostáticos

Los filtros que dependen de la carga electrostática pueden perder eficiencia con el tiempo. Para garantizar una clasificación constante y justa, ISO 16890 requiere que el filtro se expone al vapor IPA antes de probar para eliminar esta carga. Esto da el eficiencia mínima, reflejando el peor rendimiento mecánico de los casos.

El promedio de eficiencia inicial y mínima se usa para asignar niveles de clasificación EPM1, EPM2.5 o EPM10.

Filtros gruesos ISO: cuando EPM10 <50%

Si la eficiencia EPM10 de un filtro es inferior al 50%, no se puede clasificar como EPM1–10. En cambio, se prueba para eficiencia gravimétrica (basada en el peso):

1. Cargar con polvo ISO A2

2. Mida la masa antes y después de cargar

3. Determinar:

• Eficiencia gravimétrica inicial

• Capacidad de retención de polvo Antes de alcanzar la resistencia final

¿Qué incluye el informe final?

• Eficiencias iniciales, mínimas y promedio

• Clasificación EPM (EPM1, EPM2.5, EPM10)

• Gráfico de distribución de eficiencia del tamaño de partícula

• Curva de carga de polvo y evolución de caída de presión

• Resultados gravimétricos para una clasificación gruesa

Características clave necesarias para probar equipos

Para cumplir con ISO 16890, un sistema de prueba debe incluir los siguientes módulos de núcleo:

• Sistema de conductos y ventiladores: Proporciona flujo de aire de prueba estable y ajustable (típicamente 500–4500 m³/h) mientras se mantiene una velocidad uniforme en la cara del filtro.

• Generadores de aerosol de aceite y sal: Capaz de generar salida de partículas estables para DEHS y KCL. Para partículas grandes (por ejemplo, 10 μM KCl), el sistema debe producir ≥500 partículas por minuto por canal de tamaño.

• Sistema de carga de polvo: Admite la inyección continua de polvo de prueba ISO A2, con un sistema de pesaje integrado que captura y registra automáticamente la masa de polvo antes y después de la carga.

• Mostrador de partículas: Debe soportar el muestreo en el rango de 0.3–10 μm con 12 o más contenedores de tamaño definidos para garantizar que la resolución cumpla con los estándares de clasificación ISO.

• Sistema de cálculo y control de datos: Coordina las operaciones de ventilador y generador, enlaces a contadores de partículas y sistemas de dilución, y realiza automáticamente conmutación aguas arriba/aguas abajo, cálculo de eficiencia, determinación promedio de eficiencia y generación de informes.

Conclusión

ISO 16890 acerca las pruebas de filtro de aire más cerca de las expectativas de rendimiento del mundo real. Al comprender su lógica de clasificación, los procedimientos de prueba y las demandas de instrumentación, los fabricantes pueden diseñar mejores filtros, y los usuarios pueden confiar mejor en las etiquetas de rendimiento en las que confían.

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