ASHRAE 110-2016与EN 14175-3的比较(上)

发布日期:2024-04-11 来源:软旗科技 分类: 技术文章

编者说明:此文章为ICT2-江翠芬翻译整理。原文作者:Dr. Robert K. Haugen;原文出处:https://www.flowsciences.com/two-well-known-fume-hood-containment-tests-ashrae-110-en14175-a-comparison/。分享此文章主要在学术上讨论两种测试方法的可行性。本篇文章仅代表作者观点,不作为本公司的观点。

 

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一、概述
 

       对高效的污染物控制设备的需求是真正的国际化。许多这类设备的制造商都有全球客户基础。这些制造商必须通过成功的污染物控制测试来证明其产品的有效性。 
 

       然而,有两种广泛使用和完全不同的通风柜污染物控制测试。这两个测试是ASHRAE 110-2016和EN 17145 - Part 3。前者是在美国开发的,后者是泛欧洲的。 这一事实经常混淆了两种产品的国际比较,它们的有效性是通过不同的测试方法评估的。如果这些产品参与相同的评标过程,这种情况会更加严重。
 

       下图显示的世界地图描述了污染物控制测试方法的分布。使用这两种标准的国家(橙色的星星)给通风柜制造商带来了独特的问题。
 

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       上述地图明确标明每个区域所广泛使用的测试标准。更广泛的区域(橙色星星)同时使用两种标准。当两个污染物测试标准在这些地区发生冲突时,比较两种不同测试产品的污染物控制结果会产生严重的商业和竞争问题。由于两种测试都是如此不同,我们应该尝试就如何选择使用这些不同标准评估的产品达成共识。让我们首先更仔细地看一下这些标准。

 

二、两种污染物控制测试方法:

A.   ASHRAE 110-2016

 

        ASHRAE110-2016测试可以追溯到1982年美国工业卫生协会(Knudson和Caplan)发布的研究报告。1


       通风柜的面风速测试是用热风速仪和标准6.2节规定的平面风速网格来测量的。SF6在通风柜内释放,通过红外分光光度计或电离技术测量进入假人呼吸区的量,基本设置如下图所示:2


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假人和释放器位置


       ASHRAE110-2016测试方法使用100%六氟化硫作为示踪气体。气体释放器(高圈)的供应压力为30 psi,扩散速率为4 LPM。测试用人体模型进行5分钟,记录人体模型呼吸区(宽圈)的SF6浓度。SME(拉门运动效应)测试总共进行两分钟,包括在两分钟内30秒间隔内打开和关闭垂直拉门两次。进行测试,记录人体模型呼吸区SF6浓度。
 

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ASHRAE 110 通风柜测试,图片来源于ChipAlbright

 

       虽然ASHRAE110没有为测试定义通过-失败级别,AIHA Z9.5规定平均呼吸区域示踪气体的通过/失败水平为0.05 ppm 。3

 

B.   EN 14175; 第三部分 3
 

       EN 14175part3和ASHARE 110都是测量通风柜污染物控制的方法,但是他们在设备和计算上有很大的不同。


       EN 14175共有六个部分: 

       *Hoodvocabulary 通风柜术语 

       *Hoodsafety requirements 通风柜安全的要求 

       *Hood containmenttesting 通风柜污染物控制测试 

       *Testingon-site methods 现场测试方法 

       *Installation& Maintenance 安装和维修 

       *VAVperformance testing  VAV性能测试 

 

       我们将只关注第3节,它定义了通风柜污染物控制和性能特征的评估。 

 

       EN 14175,第3部分的测试方法评估和报告示踪气体的泄露水平,它也产生了一系列的无单位数,称为污染物控制因子,表示通风柜示踪气体流量除以排气率乘以泄漏示踪气体浓度的乘积。在现今大多数书面报告中,泄漏示踪气体浓度和/或污染物控制因子被用来量化污染物控制性能。 

 

       EN14175;第3部分测试使用10%六氟化硫-氮混合物,总释放率为2 LPM,用于内部平面测试(使用9点扩散器采样阵列);外部平面和稳健性测试的速率为4.5 LPM,换气效率测试的通风柜排气速率流为[(5 - 8)/ 1,000,000]。 

 

       EN的这些释放率远小于ASHAER 110测试用的100% SF6,4 LPM释放率;如下表格所示:
 

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       10%浓度的SF6,2-6 LPM的释放率,只有ASHARE110 100% SF6,4 LPM的释放率的5%-15%。

 

三、EN 14175测试细节



1) 气体扩散器阵列,用于外部污染物控制,稳健性和空气交换效率测试

 

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用于外部污染物控制,稳健性和空气交换效率测试的扩散器

 

2) 外部采样阵列及采样器

 

       “外部平面”定义为通风柜框的最外层部分,该框架承托拉门,根据拉门开口的尺寸由各种采样点组成。

 

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3) 内平面采样阵列和内平面包容扩散器:

 

       9个内部采样点和1个释放器放在一个装置上,该装置被放置在通风柜窗框平面的几个位置上。该测试的释放器(圈起来那个)位于同一组件上的采样网格的前面。取样口在窗框平面上。

 

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采样阵列/扩散器与Saf T Flow通风柜面对齐

 

4) 传感器

 

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圆圈部分是一种电离泄漏检测仪,用作Flow Sciences EN 14175测试中的传感器。在测试期间,扩散器的尖端管连接到采样装置

 

       EN 14175使用的气体分析仪,在5.3节有大致描述,要求如下: 

 

       a) 10-8体积比或以下的检测水平(按体积计算为10 ppb,或0.01ppm)

       b) 小于15秒的时间常数    

       c) 每两秒或更少读取一次的数据记录能力

       d) 对于Flow Sciences的测试,使用了符合a-c点规定的(如上所示)的电离泄漏检测仪

 

5) 稳健性测试
 


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采用Saf T Flow通风柜的暴露控制技术的稳健性测试设备,北卡罗来纳州

 

       做这项测试,拉门要设置为指定开口位置。经过60秒的示踪气体释放后,黑色矩形轮式手推车(见上图左图)在通风柜前面来回移动6次,移动的路径应该从通风柜两侧600毫米处开始和结束。每个交叉口之间的时间应该是30秒。测量并记录测试气体浓度。当矩形运动停止后,记录气体分析仪测量信号30秒。

 

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