現在、産業用フィルトレーション業界では、特にパルスクリーニング式集塵機用に開発された初めての性能テスト規格があります。 ANSI/ASHRAE規格199-2016は、2016年6月1日に米国暖房冷凍空調学会（ASHRAE）と米国国家規格協会（ANSI）によって共同で発表されました。
ドナルドソンラボのスーパーバイザーを務めるChris Fischerは、規格199の業界プロジェクト委員会の議長を務め、その最終年には、10年間におよぶ開発の末、テスト規格を完成させるために尽力し、 競合する集塵機メーカー、エンドユーザー、主要な試験ラボの作業委員会をとりまとめました。 ドナルドソンのシニアプロジェクトエンジニアであるAndrew Untzも3年間委員会に参加し、この規格の主要貢献者となっていました。
新しいテスト規格が重要な理由
ANSI/ASHRAE規格199-2016は、現実的な動作条件下でパルスクリーニング集塵機の排出量、差圧平均、空気消費量を測定する初のラボ試験方法を規定しています。 これは、ASHRAE 52.2によってHVACフィルター用に開発された定格システムである最小効率報告値（MERV）を改善することを目的としていますが、集塵機との関連性が高いテスト方法がないため、過去数年間、集塵機に適用されています。
MERVフィルターの評価には、集塵分野において次の制限があります。
- MERV評価では、微小な静荷重のもとでフィルター効率のスコア付けをしますが、集塵機は、大量の可変粉塵負荷を処理する必要があります。
- MERV評価はフィルターエレメントのみに関係し、パルスクリーニングシステム全体に関係するものではありません。
- MERV評価では、フィルトレーションの改善とクリーニングの簡素化を実現するためには、部分的にダストケーキの発生が望ましいという事実については触れていません。
- MERV評価では、粉塵捕集率（99%の効率など）が報告されていますが、システムから排出される実際の排出量は定量化されていません。
- MERV評価は、動作とクリーニングに大量のエネルギーを必要とする高密度フィルターを優遇するため、フィルターの寿命を短くする可能性があります。
こうした理由により、集塵性能の新規格の策定は遅れていました。 ドナルドソンは同業者と協力して空洞を埋め、お客様に対して、より優れた比較データを提供しました。
試験方法論のしくみ
MERV評価は、フィルターエレメントにのみ関連しています。 規格52.2では、粒子サイズに基づいて効率を測定しましたが、規格199ではエアフィルターや集塵機を含むシステム全体の性能を測定します。 3つの主要な性能要因は、48時間のパルスクリーニングの後半、可変する粉塵負荷、実際の状態を模倣する障害と回復で測定されます。
試験プロトコルは次の通りです。
コンディショニング： 試験者は、清浄なフィルター一式から始めて、メーカーの高差圧設定まで最初の粉塵捕集を行い、次に集塵機のオンデマンドパルスクリーニングシステムを開始して、システムを4時間稼働させます。 その後、フィルター状態を確信するために、集塵機を24時間稼働させ、10秒間隔でパルスクリーニングを実施します。
性能試験： コンディショニングの後には、最終段階の粉塵捕集と24時間のオンデマンドクリーニングが続きます。これは、エンドユーザーが通常集塵機を作動する方法を模倣しています。 すべての性能データは、このオンデマンドクリーニング段階の最後の4時間から取得され、フィルター全体の圧縮空気消費量と平均圧力損失を表示します。
回復試験： 試験の最終ステップでは、試験者はパルスクリーニングシステムをオフにして、水位計の10インチの高圧力損失設定点までフィルター捕集を続け、システム障害を模倣した異常状態にします。 次に、パルスクリーニングを再びオンにして、フィルターが悪化する前の状態に回復できるかどうかを確認します。
集塵機について次の3つの質問をする
購入前に新しい集塵機を比較するときは、以下について質問してください。
- 排出性能
- エネルギー消費
- フィルター寿命
性能の要因は相互に関連しており、総運用コストを構成しています。
ANSI/ASHRAE規格199で報告される性能データ
規格199は、集塵機の統一テストを作成するだけではありません。統一されたレポートテンプレートも必須となります。 要約データには、プラントエンジニアやオペレーターにとって不可欠な性能要因が含まれています。
mg/m3単位の排出量 - 排出量中の粒子は効率の指標ですが、捕集率の結果は目的を達成するための手段にすぎません。 規格199では、絶対的な排出性能、つまり通常運転中に集塵機を通過する原材料の量を測定します。これは、規制やその他の報告要件に直面する工場長にとってさらに有益なものとなります。
水位計のインチ単位の差圧平均 - 使用済みのフィルターを備えたシステムを介して、空気の一定の体積流量を移動するために必要なエネルギーは、運用コストの重要な要因になります。 一般的に、平均差圧が低いほど、システムが消費するエネルギーは少なくなります。 また、安定化された差圧の値が低いほど、フィルターの寿命が長くなります。
ft³/1,000 ft³の空気消費量： エネルギー消費量には、フィルターを通過する空気を動かすファンの電力と、パルスクリーニング用に空気を圧縮するためのエネルギーが含まれます。 システムが水位計の2インチで安定したフィルター圧力損失を維持し、同じ圧力で競合他社システムよりも20%少ないエネルギーを使用する場合、運用コストにとって真のメリットになります。
規格199が購入者にもたらすメリット
非常に多くの用途、環境、不確定要素が存在し、集塵機を選定する際には、こうした事項を検討する必要があります。 今まで、購入する際の比較は非常に複雑でした。 規格199の報告が新しいシステムに反映されると、お客様はより詳しく、比較リサーチを行うことができるようになります。 ただし当面の間は、規格199のテストは任意であり、必須ではありません。
ドナルドソンでは、テスト規格を念頭に置いて新しい集塵機を開発する前提で、規格199の方法論を試験ラボに積極的に取り入れています。
お客様は規格199の価値を認識し、フィルトレーション機器のサプライヤーにデータを要求するため、以前のASHRAE 52.2規格と同様、規格199も市場に定着することが期待されています。 そのため、産業用換気市場をサポートする企業は、データに応答し、またデータを提供する必要があります。 その過程で、規格199により、非現実的な性能要求をお客様に説明している業績の悪い集塵機メーカーは排除されるでしょう。
一方、プラントエンジニアはどのようにすればANSI/ASHRAE規格199をすぐに活用できるのでしょうか？ 規格にある3つの試験基準を使用します。 排出性能、エネルギー消費、フィルターの寿命についてサプライヤーに質問します。これらはすべて相互に関連し、総所有コストを構成しています。 放出された排出量と、システムを1年間稼働するために消費される総エネルギーは、高いMERV評価よりも、ビジネスにとってより適切な性能指標となる可能性があります。
