TI£U CHN VIƯT NAM TCVN 5977 : 1995 Sù ph¸t thải nguồn tĩnh Xác định nồng độ l|u l|ợng bụi ống dẫn khí Ph|ơng pháp khối l|ợng thủ công Stationary source emission - Determination of concentration and flow rate of dust in gas carrying ducts - Manual weighing method Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định ph|ơng pháp khối l|ợng thủ công để xác định nồng độ l|u l|ợng bụi dòng khí chuyển động không gian khép kín nh| ống dẫn khí, ống khói Ph|ơng pháp dùng để xác định nồng độ bụi khoảng từ 0,005 g/m3 đến l0 g/m3 Với nồng độ bụi nhỏ 0,050 g/m3 độ sai ph|ơng pháp lớn r 10% (xem mục 12 14) Về bản, ph|ơng pháp để xác định bụi phát từ nguồn tĩnh, đ|ợc dùng để chuẩn hóa thiết bị kiểm soát liên tục, tự động Ph|ơng pháp cần đ|ợc áp dụng điều kiện ổn định tốt dòng khí ống dẫn Nó không thích hợp cho hệ thống thông gió điều hòa không khí, không khí nhà khí có chứa giọt nhỏ Tiêu chuẩn quy định yêu cầu tính máy móc đ|ợc dùng (nếu dùng đúng) rõ yêu cầu cách lắp đặt thiết bị lấy mẫu Nếu có yêu cầu tiêu chuẩn không đ|ợc thỏa mãn ph|ơng pháp áp dụng số tr|ờng hợp đặc biệt sai số nồng độ l|u l|ợng bơi cã thĨ sÏ lín h¬n (xem mơc ] 4) Tiêu Chuẩn trích dẫn Tiêu chuẩn sau đ|ợc dùng với tiêu chuẩn này: ISO 3966: 1977 - Đo dòng chất lỏng ống dẫn kín - Ph|ơng pháp diện tích tốc độ dùng ống tinh Pitot Định nghĩa Tiêu chuẩn áp dụng định nghĩa sau đây: 3.1 Lỗ tiếp cận: Một lỗ thành ống dẫn đầu mút mọt đ|ờng lấy mẫu, qua đầu lấy mẫu đ|ợc đ|a vào (xem hình l đ|ờng lấy mẫu (3.15)) 3.2 Điều kiện tại: Nhiệt độ áp suất điểm lấy mẫu 3.3 Lấy mẫu tích tụ: Sự lấy mẫu tổ hợp cách lấy lần l|ợt điểm lấy mẫu khoảng thời gian yêu cầu 3.4 ống dẫn ống khói: Một cấu trúc kín khí qua 3.5 áp suất hiệu dụng: Độ chênh lệch áp suất điểm lấy mẫu không khí xung quanh độ cao Khí: Hỗn hợp khí đơn chất hợp chất, có thĨ mang theo bơi cïng chun ®éng èng dÉn 3.6 TI£U CHuÈN VIÖT NAM TCVN 5977 : 1995 3.7 Đ|ờng kính thuỷ lực: Kích th|ớc đặc tr|ng thiết diện ống dẫn, đ|ợc định nghĩa x Diện tích mặt phẳng lấy mẫu Chu vi mặt phẳng lẫy mẫu 3.8 3.9 Lấy mẫu riêng lẻ: Thu thập lấy mẫu riêng biệt từ điểm lấy mẫu Lấy mẫu đẳng tốc độ h|ớng dòng khí ống dẫn điểm lấy mẫu v’a (xem h×nh 2) TI£U CHN VIƯT NAM TCVN 5977 : 1995 3.10 Nồng độ bụi: Khối l|ợng bụi đơn vị thể tích khí ống dẫn nhiệt độ áp suất xác định 3.11 L|u l|ỵng bơi: Khèi l|ỵng bơi chøa khÝ ë/trong èng dẫn l|u thông đơn vị thời gian 3.12 Bụi: Các hạt rắn với hình dáng, cấu trúc khối l|ợng riêng phân tán pha khí liên tục 3.13 Mẫu khí đại diện: Mẫu khí có nồng độ bụi trung bình giống nh| mặt phẳng lấy mẫu lúc lấy mẫu 3.14 Mặt phẳng lấy mẫu: Mặt phẳng thẳng góc với đ|ờng tâm ống dẫn vị trí lấy mẫu (xem hình l) 3.15 Đ|ờng lấy mẫu: Đ|ờng nằm mặt phẳng lấy mẫu, dọc theo điểm lấy mẫu đ|ợc định vị (xem hình l), đ|ợc giới hạn thành ống dẫn 3.16 Điểm lấy mẫu: Một vị trí đ|ờng lấy mẫu, mẫu đ|ợc lấy 3.17 VÞ trÝ lÊy mÉu: Mét vÞ trÝ thÝch hợp để tiến hành lấy mẫu ống dẫn 3.18 Nơi lấy mẫu: Nhà máy, công x|ởng việc lấy mẫu đ|ợc tiến hành 3.19 Điều kiện tiêu chuẩn: Nhiệt độ áp lực tiêu chuẩn khí, nghĩa 237K 101.3 kPa Các kí hiệu đơn vị t|ơng ứng, tự số 4.1 Các kí hiệu đơn vị t|ơng ứng Xem bảng 4.2 Chỉ tự số Xem bảng Bảng - Các kí hiệu đơn vị t|ơng ứng Kí hiệu a A c G d dH dN1 dN2 d0 f i K l l1 l2 m ý nghĩa Đơn vị Diện tích hiệu dung mũi lấy mẫu Diện tích mặt phẳng lấy mẫu Nống độ bụi Bề dầy thành mũi lấy mẫu đầu mút m2 m2 g/m3 m Đ|ờng kính ống dẫn mặt phẳng lấy mẫu Đ|ờng kính thủy lực ống dẫn mặt phẳng lấy mẫu Đ|ờng kính mũi lấy mẫu Đ|ờng kính mũi lấy mẫu Đ|ờng kính lỗ Nồng độ n|ớc Các vị trí đ|ờng lấy mẫu (theo đ|ờng kính bán kính) Hệ số chuẩn hóa Chiều dài đặc tr|ng Chiều dài mặt phẳng lấy mẫu (cạnh dài hơn) Chiều rộng mặt phẳng lấy mẫu (cạnh ngắn hơn) Khối l|ợng bụi thu đ|ợc m m m m m kg/m3 kg/m3 kg/m3 m m m g TI£U CHuÈN VIÖT NAM TCVN 5977 : 1995 M nd ndia nr n1 n2 p Khối l|ợng mol Số điểm lấy mẫu ®|êng kÝnh lÊy mÉu Sè ®|êng kÝnh lÊy mÉu (®|êng lấy mẫu) Số điểm lấy mẫu bán kính lấy mÉu (O,5d) Sè chia cña l1 Sè chia cña l2 Pam ¸p st xung quanh Pa Pe ¸p st hiƯu dụng (Pe = P- Pam) Chênh lệch áp suất qua thiết bị đo dòng khí Pa 'P qm qv r U t 't T I v V Vm xi ¸p st tut ®èi hg/kmol Pa g/h m3/h kg/m3 h L|u l|ợng bụi ống dẫn Tốc độ thể tích dòng khí Thể tích riêng phần thành phần khí Khối l|ợng riêng khí Thời gian lấy mẫu (tổng thêi gian) Thêi gian lÊy mÉu cho tõng ®iĨm lÊy mÉu h K NhiƯt ®é (tut ®èi) NhiƯt ®é C mls Tèc ®é khÝ ThĨ tÝch khÝ ThĨ tÝch mol khí Khoảng cách từ thành ống dẫn đến điểm lấy mẫu dọc theo đ|ờng kính bán kÝnh mls m3 m3/K mol m B¶ng - ChØ tự số Chỉ tự số a g i n N o Pt W ‘ ý nghĩa Điều kiện mặt phẳng lấy mẫu Dụng cụ đo khí Giá trị riêng lẻ Điều kiện tiêu chuẩn Mũi lẫy mẫu Lỗ ống Piot Hơi n|ớc Gốm ẩm Nguyên tắc Một mũi lấy mẫu dạng thon đ|ợc dặt ống dẫn, h|ớng vào dòng khí chuyển động, mẫu khí đ|ợc lấy cách đẳng tốc khoảng thời gian định Vì có phân bố không đồng cửa bụi ống dẫn nên cần lấy nhiều mẫu nhiều TI£U CHN VIƯT NAM TCVN 5977 : 1995 ®iĨm ®· chän trªn thiÕt diƯn èng dÉn Bơi mÉu khí đ|ợc tách lọc, sau đ|ợc làm khô cân Nồng độ bụi đ|ợc tính từ l|ợng cân bụi thể tích mẫu khí L|u l|ợng bụi đ|ợc tính từ nồng độ bụi tèc ®é thĨ tÝch cđa khÝ èng dÉn L|u l|ợng bụi đ|ợc tính từ nồng độ bin, thời gian lấy mẫu, diện tích mặt phẳng lấy mẫu diện tích lỗ mở mũi lấy mẫu Tóm tắt ph|ơng pháp Một mẫu đại diện đ|ợc hút từ nguồn Mức độ đại diện mẫu cho dòng khí phụ thuộc vào: - Tính đồng tốc độ mặt phẳng lấy mẫu; - Số l|ợng đủ điểm lấy mẫu mặt phẳng lấy mẫu; - Lấy mẫu đẳng tốc Thông th|ờng, đ|ợc lấy mẫu nhiều điểm mặt phẳng lấy mẫu tùy theo diện tích mặt phẳng Mặt phẳng lấy mẫu th|ờng đ|ợc chia thành nhiều diện tích mẫu đ|ợc hút trung tâm diện tích (xem phụ lục B) Để xác định nồng độ bụi mặt phẳng lấy mẫu, mũi lấy mẫu đ|ợc di chuyển từ điểm lấy mẫu sang điểm lấy mẫu khác lấy khí cách đẳng tốc điểm Thời gian lấy mẫu điểm nhau, kết đ|ợc mẫu tổ hợp Nếu mặt phẳng lấy mẫu đ|ợc chia thành diện tích không thời gian lấy mẫu điểm phải tỉ lệ với diện tích chứa điểm Mẫu đ|ợc đ|a vào máy lấy mẫu Về nguyên tắc, máy lầy mẫu gồm: - Một ®Çu lÊy mÉu cã mòi lÊy mÉu; - Mét bé tách bụi, đặt ống dẫn; - Một hệ thống đo l|u l|ợng khí, đặt ống dẫn; - Một hệ thống hút Bộ tách bụi và/hoặc hệ thống đo l|u l|ợng khí đ|ợc đặt hay ống dẫn Sơ đồ vài máy lấy mẫu đ|ợc trình bày hình Các số hình phù hợp với số nêu bảng nh|ng khác với số hình nh| mục 13 Cần phải tránh ng|ng tụ (n|ớc, H2SO4 V.V ) máy lấy mẫu lấy mẫu ngăn cản công đoạn tách, xử lí bụi đo dòng Muốn vậy, đầu lấy mẫu, tách bụi dụng cụ đo l|ờng dòng khí cần đ|ợc sấy nóng đến điểm s|ơng thích hợp Hơi n|ớc cần đ|ợc loại triệt để sau công đoạn tách bụi để dùng ®ång hå ®o khÝ kh« ®o thĨ tÝch mÉu, víi điều kiện hàm l|ợng n|ớc ống dẫn thay đổi không đáng kể lấy mẫu Để lấy mẫu đẳng tốc cần đo tốc độ khí ®iĨm lÊy mÉu råi tÝnh vµ ®iỊu chØnh tèc ®é dòng khí vào máy lấy mẫu cho phù hợp Th|êng dïng mét èng tÜnh Pitot ®Ĩ ®o tèc ®é dòng khí ống dẫn Nếu dụng cụ đo tốc độ dòng khí lấy mẫu (dòng khí vào máy lấy mẫu) đ|ợc đặt ống dẫn quan hệ sụt áp đo đ|ợc chênh áp ống tĩnh Pitot đơn giản dễ dàng điều chỉnh đ|ợc điều kiện đẳng tốc Nếu dụng cụ đo tốc độ dòng khí lấy mẫu đ|ợc đặt ống dẫn việc tính toán điều kiện đẳng tốc phức tạp nhiều Việc tính toán phải gồm tính mật độ khí ống dẫn quy điều kiện tiêu chuẩn TIÊU CHuẩN VIệT NAM TCVN 5977 : 1995 (cã thÓ suy tõ thành phần khí khô hàm l|ợng n|ớc) nhiệt độ áp lực tĩnh khí ống dẫn dụng cụ đo l|ờng khí, hàm l|ợng n|ớc khí tốc độ dòng khí lấy mẫu đ|ợc đo sau loại n|ớc Sau lấy mẫu, thu gom toàn l|ợng bụi (lấy hết bụi đọng đầu mũi lấy mẫu), sấy khô cân Cách tính toán nồng độ bụi l|u l|ợng bụi ống dẫn đ|ợc trình bày mục 13 Một cách khác để tính l|u l|ợng bụi đ|ợc nêu phụ lục F TI£U CHuÈN VIÖT NAM TCVN 5977 : 1995 TI£U CHuÈN VIÖT NAM TCVN 5977 : 1995 Xem xÐt phong pháp đo tính Giản đồ đo tính để xác định nồng độ l|u l|ợng bụi đ|ợc trình bày hình Các giản đồ có liên quan với máy lấy mẫu trình bày hình Những thiết bị lấy mẫu khác (lọc đo tốc độ dòng khí lấy mẫu đặt ống dẫn) cách tính toán khác (phụ lục F) đ|ợc sử dụng nh| chúng có độ đủ đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn Từ hình (loại n|ớc tr|ớc đo khí) thấy ®Ĩ tÝnh tèc ®é khÝ èng dÉn (8) cÇn tính mật độ khí ống dẫn (7) dựa vào nhiệt độ (3), áp suất tĩnh (4), hàm l|ợng n|ớc (6) thành phần khí (5) Mật độ khí với chênh áp (l) đo đ|ợc ống Pitot cho phép tính tốc độ khí Từ tốc độ dòng khí ống dẫn (8) diện tích mặt cắt ống dẫn (2) tính đ|ợc l|u l|ợng khí qua ống dẫn điều kiện khác (9, 10, ll) Để lấy mẫu đẳng tốc cần chọn đ|ờng kính mũi lấy mẫu thích hợp, phụ thuộc vào dung l|ợng bơm, tốc độ khí ống dẫn, nồng độ bụi thời gian lấy mẫu Tốc độ dòng lấy mẫu đẳng tốc (12) đ|ợc xác định đ|ờng kính mòi lÊy mÉu (13), tèc ®é khÝ ë ®iĨm lÊy mẫu (8), điều kiện khí ống dẫn (3, 4) dụng cụ đo l|ờng khí (16, 17), hàm l|ợng n|ớc Dòng khí lấy mẫu đ|ợc điều chỉnh cho phù hợp Thể tích mẫu khí (15) đ|ợc đo đ|ợc quy điều kiện tiêu chuẩn (21) cách dùng áp suất tĩnh (16) nhiệt độ (17) đọc dụng cụ đo l|u l|ợng khí Cái lọc dùng để thu bụi đ|ợc xử lí cân (18) tr|ớc Sau thu bụi, kể l|ợng bụi ®äng m¸y lÊy mÉu tr|íc ®Õn c¸i läc (19), lọc đ|ợc xử lí cân lại Nh| đ|ợc l|ợng bụi tổng số Nồng độ bụi (22) đ|ợc tính tỉ số l|ợng, bụi thu đ|ợc (18, 19) thể tích mẫu khí quy điều kiện tiêu chuẩn (21) Cuối cùng, l|u l|ợng bụi (23) tính đ|ợc cách nhân nồng độ bụi (2) víi l|u l|ỵng khÝ qua èng dÉn (l) NÕu dùng cách lấy mẫu riêng lẻ mặt phẳng lấy mẫu cho tính nồng độ bụi trung bình cách nhân nồng độ với hệ số träng l|ỵng phï hỵp víi l|u l|ỵng khÝ èng dẫn Từ hình (không loại n|ớc tr|ớc đo khí) thấy cách tính l|u l|ợng khí ẩm qua ống dẫn d|ới điều kiện tiêu chuẩn (l0) giống nh| cách tính hình Tuy nhiên tốc độ lấy mẫu đẳng tốc (12) đ|ợc tính nhờ quan hệ áp suất chênh lệch ống Pitot (l) sụt áp suất dụng cụ đo l|u l|ợng thiết bị lấy mẫu (14), đồng thời có kể đến áp suất chênh lệch (4, 16) nhiệt độ (3, 17) đ|ờng kính mũi lấy mẫu (13) Tr|ờng hợp không áp dựng chuyển đổi sang điều kiện khí khô Thể tích mẫu khí ẩm quy điều kiện tiêu chuẩn (20) đ|ợc tính từ tốc độ dòng khí lấy mẫu ẩm (14) thời gian lấy mẫu (24) Tuy nhiên, biết hàm l|ợng n|ớc khí tính nồng độ bụi sở khí khô Nồng ®é bơi cđa khÝ Èm ®· quy vỊ ®iỊu kiƯn tiêu chuẩn (22) đ|ợc tính từ thể tích l|u khí ẩm (20) l|ợng cân lọc (18, 19) L|u l|ợng bụi (23) tìm đ|ợc cách nhân nồng độ bụi (22) với l|u l|ợng khí ẩm ống điều kiện tiêu chuẩn TIÊU CHuÈN VIÖT NAM TCVN 5977 : 1995 TI£U CHuÈN VIÖT NAM TCVN 5977 : 1995 TI£U CHuÈN VIÖT NAM TCVN 5977 : 1995 gian lấy mẫu để trì lấy mẫu đằng tốc Tốc độ dòng khí vào mũi lấy mẫu, lấy mẫu cần đ|ợc giữ khoảng r l0% tốc độ khí điểm Nếu thể tích mẫu khí đ|ợc suy từ chênh áp đo đồng hồ thời gian lấy mẫu cần theo dõi đồng hồ t|ơng đối th|ờng xuyên để xác định thể tích đủ xác Theo cách trình bày 11.4.2 11.4.3, råi tiÕn hµnh nh| ë mơc l1.4.4 11.4.2 LÊy mÉu tÝch tơ (3.3) Sau lÊy mÉu thø nhÊt, kh«ng lấy bụi ra, chuyển nhanh đầu lấy mẫu để đ|a mũi lấy mẫu vào điểm lấy mẫu thứ hai với ®é dung sai cho phÐp ®· nãi ë l.4.l LËp tức điều chỉnh van điều khiển để đ|ợc tốc độ phù hợp với điểm lấy mẫu thứ hai Sau đó, lấy mẫu nh| dã mô tả ll.4.l nh| mẫu đ|ợc lấy tất điểm đ|ờng lấy mẫu thứ Đóng van điều khiển dừng đo thời gian quay ®Ịu lÊy mÉu cho mòi lÊy mÉu ë t| vuông góc với dòng khí ống dẫn [xem yêu cầu mục ll.4.l .từ a) đến c)] Lấy đầu lấy mẫu khỏi lỗ tiếp cận đ|a vào đ|ờng lấy mẫu (xem 11.4.3), lắp đặt lại trình đến tất mẫu đ|ợc lấy Nếu điểm lấy mẫu diện tích khoảng thời gian lấy mẫu điểm 11.4.3 Lấy mẫu riêng lẻ (3.8) Nếu phận tách bụi đ|ợc lắp đầu lấy mẫu nằm ống dẫn đóng van điều khiển, dừng đo thời gian sau lấy mẫu thứ Lấy đầu lấy mẫu (xem 11.4.2), tháo lấy bình (hoặc bình) chứa bơi mÉu, tiÕp tơc lÊy mÉu ë ®iĨm lÊy mÉu theo nh| mô tả 11.4.1 Khi phận tách bụi đặt bên cần lấy đầu lấy mẫu để thu gom bụi đọng Lắp lại trình tất mẫu đ|ợc lấy tất điểm lấy mẫu 11.4.4 Đo lại nhiệt độ tốc độ khí Nếu tốc độ khí không đ|ợc đo đồng thời lấy mẫu cần đo lại nhiệt độ tốc độ khÝ ë tõng ®iĨm lÊy mÉu (xem ll.2) sau vừa lấy xong mẫu tất điểm Nếu tổng số tốc độ khí đo lại sai kh¸c qu¸ - 5% tỉng sè cđa c¸c tèc độ khí ban đầu kết thử bị coi không đủ xác 11.5 Cần kiểm tra điều kiện đẳng tốc (chính xác đến r 10% ) cách so sánh tốc độ dòng tính toán với tốc độ dòng khí lấy mẫu đo đ|ợc, quy điều kiện ống dẫn, cách so sánh tốc độ khỉ đo đ|ợc điểm lấy mÉu víi tèc ®é khÝ ë mòi lÊy mÉu theo tính toán dựa vào điều kiện ống dẫn (xem 13.3) Nếu không đạt đ|ợc điều kiện đẳng tốc phải huỷ bỏ phép đo, nghiên cứu nguyên nhân làm lại Để tính l|u l|ợng khí l|u l|ợng bụi cần lặp lại phép đo tốc độ mặt cắt ống dẫn nh| mô tả l0.4 Lấy mẫu lặp lại TIÊU CHuẩN VIệT NAM TCVN 5977 : 1995 Khi yêu cầu đo lại nồng độ bụi lặp lại toàn trình mục 11.4 điều kiện t|ơng tự nhà máy, làm sớm tốt Nếu lấy mẫu lấn thứ hai tiếp sau lần thứ kiện nhiệt độ tốc độ khí lấy 11.4.4 đ|ợc coi nh| số liệu khởi đầu dẫy mẫu thứ hai 12 Cân Vận chuyển phận máy chứa mẫu thu đ|ợc thùng chuyên chở sạch, kín để đem cân Các vật cân cần đ|ợc làm cẩn thận bảo đảm loại hết chất bám mặt Thu gom hết toàn chất rắn đọng mặt phận máy gộp vào l|ợng bụi thu đ|ợc Nếu cần, làm mặt siêu âm, tráng bắng chất lỏng thích hợp (thí dụ axeton) chải để lấy hết bụi dính Chuyển chất lỏng rửa vào cốc biết khối l|ợng để bay đến khô nhiệt độ áp suất th|ờng Sấy phần cặn lại cân điều kiện nh| với bụi thu đ|ợc lọc Sấy khô lọc có bụi (gồm giá đỡ, hộp bình chứa) phần bụi thu gom từ mặt máy, để nguội đến nhiệt độ phòng bình hút ẩm cân đến khối l|ợng không đổi điều kiện giống nh| cân lọc tr|ớc lấy mẫu Cần ý để bảo đảm bụi thu đ|ợc không bị biến đổi nhiệt độ sấy Độ xác nói chung phép đo nồng độ bụi điểu kiện lí t|ởng (mẫu đại diện) khoảng l0% (xem mục 14) Điều đ|ợc dựa giả thiết sai số cân nhỏ 2% Để đạt đ|ợc điều cấn lấy l|u l|ợng bụi đủ lớn Cho sai số lần cân 1mg l|ợng bụi đ|ợc tính từ hiệu số hai lần cân l|ợng bụi cần lấy phải khoảng l00mg l|ợng bụi thực tế thu đ|ợc phụ thuộc vào nồng độ, thời gian lấy mẫu dung l|ợng bơm Với nồng độ bụi thấp cần tăng thời gian lấy mẫu dung l|ợng bụi đủ Ngoài ra, cần hoàn thiện ph|ơng pháp cân để đạt đ|ợc sai số cân nhỏ 1mg 13 Ph|ơng pháp tính toán 13.1 Đại c|ơng Những tính toán điển hình đ|ợc trình bày theo b|ớc biểu đồ hình Các chữ số ngoặc đơn mục t|ơng ứng với số hình Các kí hiệu tự dùng ph|ơng trình đ|ợc giải thích mục 13.2 L|u l|ợng khí ống dẫn Để tính tốc độ khí điểm (8) cần xác định mật độ khí (7) chênh áp (1) Tính tốc độ trung bình từ phép đo điểm Tính l|u l|ợng khí (9) tích số tốc độ trung bình (8) diện tích mặt phẳng lấy mẫu (2) Khối l|ợng riêng khí điều kiện tiêu chuẩn, Un, khí khô là: N Ưr Un n.i xU ni (1) i Un N Ưr n.i i xU ni u Mi Vm.n.i (2) TI£U CHuÈN VIÖT NAM TCVN 5977 : 1995 Khối l|ợng riêng thành phần khí hỗn hợp điều kiện tiêu chuẩn tính cách chia khối l|ợng mol thể tích mol điều kiện tiêu chuẩn thông th|ờng thể tích mol đ|ợc coi 22,4 m3/k.mol Nồng độ n|ớc, f, khí đ|ợc đo nh| nêu bảng (số 14) Khối l|ợng riêng khí ẩm 273K 101,3kPa, Un, đ|ợc tính nh| sau: U 'n Un fn 1 fn 0,804 (3) U 'n Đ Pw P ã u 0,804 ăă1 w áá p n pn pn â (4) 0,804 mật độ lí t|ởng n|ớc, tính kg/m3 điều kiện chuẩn Khối l|ợng riêng khí ống dẫn (trong điều kiện vận hành) tính đ|ợc biết: - áp kế khí quyển, Pam, độ cao mặt phẳng lấy mẫu; - áp suất hiệu dụng, Pe, nghĩa chênh lệch áp suất ống dẫn không khí xung quanh độ cao mặt phẳng lấy mẫu; - Nhiệt độ khí trung bình mặt phẳng lấy mẫu, Ta Mật độ điều kiện (7) là: U 'a U 'n u Tn Pa u p n Ta U 'n Tn Pam Pe.a u pn Tn T a (5) Khi dùng ống Pitot tiêu chuẩn, tốc độ khí, v'a, điểm lấy mẫu (8) đ|ợc biểu diễn bằng: v' a u 'Ppt (6) U 'a Khi dïng loại ống Pitot khác, cần đa vào hệ số chuẩn hóa, Kpt ph|ơng trình có dạng: v' a K pt u 'Ppt U 'a (7) Trong ®ã: Kpt = Cả hai ph|ơng trình (6) (7) có thĨ dïng cho tèc ®é khÝ ®Õn 50 mls Tèc độ khí trung bình, mặt phẳng lấy mẫu đ|ợc nh| ph|ơng trình (8) tốc độ cục t|ơng ứng với diện tích cục v' N N ¦ v' i i (8) TI£U CHN VIƯT NAM TCVN 5977 : 1995 L|u l|ỵng khí (9), qva, đ|ợc tính nh| sau: Av u 3600 q' v a 13.3 (9) Dòng khí lấy mẫu Điều kiện lấy mẫu đẳng tốc điểm lấy mẫu là: v' a v' N (10) Tốc độ khí điểm lấy mẫu đ|ợc tính bằng: v' a kpt u (11) u 'Ppt U 'a Khi tèc ®é dòng khí lấy mẫu đ|ợc đo (xem hình 6), thí dụ lỗ, tốc độ, vN, lỗ mở cđa mòi lÊy mÉu sÏ lµ: (12) 1 u u q'V N a 3600 v' N P Pe.a Tn T a u K0 u u ' u am u a U'a Pam Pe,0 T nT Ph|ơng trình (l0) đến (12) suy ra: 'P0 K pt Pam Pe.a Tn T a ã U' Đ 'Ppt u u ăă a u u u U 'a © K Pam Pe,0 T nT áạ (13) Tốc độ lấy mẫu đ|ợc điều chỉnh điểm lấy mẫu cách quan sát giá trị áp lực chênh lệch cửa ống Pitot, 'Ppt, nh| giá trị sụt áp lực qua đồng hồ đo, 'P0, từ ph|ơng trình (13) điều chỉnh máy đến giá trị 'P0 (12) Khi tốc độ dòng khí lấy mẫu khô đ|ợc đo (hình 5), thí dụ rotamet, tốc độ lỗ mở mòi lÊy mÉu sÏ lµ: v' N 1 u u q'V N a 3600 P Pe.a Tn T a § f · 1 u u qVg u am u ă1 n (14) a 3600 Pam Pe,0 T nT â 0,804 Từ ph|ơng trình (l0), (ll) (14) suy ra: qVg 'Ppt u 3600a u K pt u P Pe.a Tn T a u u u am U ' a Pam Pe,0 T nT f 1 n 0,804 (15) TI£U CHuÈN VIÖT NAM TCVN 5977 : 1995 tốc độ lấy mẫu đ|ợc điều chỉnh điểm lấy mẫu cách quan sát sụt áp lực ống Pitot, 'Ppt, tiến hành tính toán (15) Tốc độ dòng khí tính theo thể tích, qv, qua rotamet đ|ợc điều chỉnh đến giá trị tính đ|ợc (12) Sự lấy mẫu đẳng tốc đạt giá trị Trong thực tế, lấy mẫu đẳng tốc đạt đ|ợc giá trị tính toán 'P0 qvg ph|ơng trình (13) (15)] Nếu không đạt đ|ợc giá trị mức độ lấy mẫu không đẳng tốc đ|ợc biểu diễn tỉ số vN/v'a qvN/3600av'a, Lấy mẫu đẳng tốc v'N/V'a = 1,0 Cần tiến hành lấy mẫu giíi h¹n sau: 0,9 v' N 1,1 v' a Trong tr|ờng hợp giá trị q'vN đ|ợc cách độc lập với dụng cụ đo tốc độ dòng (thí dụ cách dùng đồng hỗ đo khí khô đồng hồ đo thời gian), tính toán phân sè cã thĨ cung cÊp th«ng tin bỉ sung vỊ chÊt l|ỵng lÊy mÉu 13.4 ThĨ tÝch mÉu khÝ ThĨ tích mẫu khí đ|ợc đo đồng hồ đo tốc độ dòng khí (ph|ơng pháp I, bảng 3, số 4) đồng hồ tích phân đo thể tích khí (ph|ơng pháp II, bảng 3, số 7) Trong t×nh hng I, thĨ tÝch mÉu khÝ Èm, V'0, ®|ỵc tÝnh theo: V '0 t 2q' v 3600tK u u 'p0 p' (17) Trong t×nh II, thể tích mẫu khí khô (15) đ|ợc tính theo: Vg= số đọc cuối - số đọc đầu 13.5 Nång ®é bơi Nång ®é bơi cđa mét mÉu tỉ hợp lấy mặt phẳng lấy mẫu (dùng lọc) (22) - Biểu diễn tr ên mét khối hỗn hợp khí khô diều kiện tiêu chuẩn (22), theo: Cn m V g n (19) - BiĨu diƠn mét khối mẫu khí ẩm điều kiện tiêu chuÈn, theo: C'n m V ' g n TI£U CHuÈN VIƯT NAM TCVN 5977 : 1995 (20) - BiĨu diƠn mét khối hỗn hợp khí ẩm điều kiện vËn hµnh, theo: (21) m V ' g a C'a Nồng độ bụi nhiều mẫu khí (trên nhiều lọc) lầy mặt phẳng lấy mẫu - Biểu diễn mét khối hỗn hợp khí khô điều kiện tiêu chuẩn, theo: N ƯC Vn.i n.i i Cn N ƯV n.i i (22) Trong đó: mi V g n.i C n.i (23) - BiĨu diƠn mét khối hỗn hợp khí ẩm điều kiện tiêu chuẩn theo: N Ư C' n.i v ' n.i i C'n N ¦ v' n,i i (24) Trong ®ã: C ' n,i - mi V ' g ,a,i Biểu diễn mét khối hỗn hợp khí điều kiện vận hành, theo: N Ư C' C'a a i v' a.i i N ¦ v' i a ,i TI£U CHuÈN VIÖT NAM TCVN 5977 : 1995 Trong ®ã: C ' a,i mi V ' g ,a,i Nếu thấy thích hợp quy nồng độ bụi cho nồng độ thành phần khí hỗn hợp, thí dụ nồng độ CO2 Muốn vậy, đem nhân nồng độ bụi với tỉ số: [CO2]chọn [CO2]đo 20,09-[O2]chọn 20,95-[O2]đo Trong đó: 20,95 phần trăm thể tích O2 không khí Điều quan trọng tiến hành tính toán nh| nồng độ khí chọn khí đo phải quy điều kiện 13.6 L|u l|ợng bụi L|u l|ợng bụi (23) đ|ợc tính số nồng độ bụi l|u l|ợng tính theo thĨ tÝch cđa khÝ èng dÉn: qm = cqv lÊy mÉu tÝch tô qm = cqv lấy mẫu riêng lẻ Các đại l|ợng c qv phải quy điều kiện Xem cách tính knác phụ lục F 14 Độ xác D|ới ®iỊu kiƯn lÝ t|ëng èng dÉn, ®é sai cđa ph|ơng pháp vào khoảng r 10% giá trị nồng độ bụi Trong thực tế, điều kiện lí t|ởng không luôn tồn có thăng giáng dòng khí nồng độ bụi trình lấy mẫu Trong tr|ờng hợp mà tính đại diện mẫu thấp thoả mãn yêu cầu tiêu chuẩn này, độ sai số ph|ơng pháp sÏ lín h¬n r 10% Xem phơ lơc A 15 Báo cáo kết Kểt đo tính theo tiêu chuẩn đ|ợc báo cáo với thông tin lựa chọn phù hợp điểm d|ới đây: a) Tham khảo tiêu chuẩn này; b) Ngày tháng, thời gian nơi đo; c) Các điều kiện ®èi t|ỵng ®|ỵc ®o: TI£U CHN VIƯT NAM TCVN 5977 : 1995 - Những điều kiện nguồn lúc đo (công suất nhà máy, quy trình nhà máy); - Vị trí lấy mẫu; - Hình dáng kích th|ớc ống dẫn; - Số vị trí điểm lấy mẫu d) Các điều kiện khí ống dẫn: - áp suất , - Nhiệt độ; - Hàm l|ợng n|ớc; - Thành phần; - Khối l|ợng riêng - Tốc độ; - L|u l|ợng e) Các điều kiện lấy mẫu - Ph|ơng pháp xác định nồng độ bụi (ph|ơng pháp lấy mẫu, mũi lấy mẫu, cách xếp phận máy, điều kiện làm khô bụi); - Kích cỡ, chủng loại vật liệu lọc bụi; - Đ|ờng kÝnh mòi lÊy mÉu; - L|u l|ỵng khÝ lÊy mÉu đẳng tốc điểm; - Kết kiểm tra lấy mẫu đẳng tốc điểm; - Khoảng thời gian lÊy mÉu; - ThĨ tÝch mÉu; - ¸p st tÜnh ë dơng ®o khÝ; - NhiƯt ®é ë dơng ®o khÝ; - ThĨ tÝch ®· hót; - Khối l|ợng bụi thu đ|ợc f) Nồng độ bụi g) L|u l|ợng bụi Phụ lục A Những yếu tố tác động đến độ xác ph|ơng pháp Nh| nói mục 14 độ sai ph|ơng phăp xác định nống độ bụi khoảng r10% d|ới điếu kiện lí t|ởng ống dẫn Giá trị rút từ đánh giá sai số phận tách bụi thiết bị (xem bảng 8) đ|ợc coi sai số ngẫu nhiên Nó đắn yêu cầu ph|ơng pháp đ|ợc thoả mãn Những điểm là: thu hoàn toàn l|ợng bụi máy lấy mẫu, l|ợng bụi thu đ|ợc phải đủ để cân tránh đ|ợc hiệu ứng giá trình đo đạc Độ sai nêu có xu h|ớng tăng mẫu tổ hợp không gồm mẫu hoàn toàn đại diện Một số yếu tố tác động đến độ đại diện đ|ợc thảo luận ngắn gọn mục từ A.l đến A.6 A.l Vị trí mặt phẳng lấy mẫu TIÊU CHuẩN VIệT NAM TCVN 5977 : 1995 Khi mặt phẳng lấy mẫu cách vật cản phía dòng tới gần khoảng cách nêu tiêu chuẩn sai số xác định nổng độ bụi tăng Điều phụ thuộc vào loại nhiễu loạn vật cản gây ra, vào tốc độ khí cục mặt phẳng lấy mẫu vào phân bố cỡ hạt bôi A.2 A.3 A.4 A.5 A.6 B.l ë mét sè sở đốt nhiên liệu thấy sai số tổng thể lên đến 20% khoảng cách tối thiếu từ mặt phẳng lấy mẫu tới vật cản phía dòng tới đ|ợc giữ theo nh| trình bày phơ lơc E [6] Sè ®iĨm lÊy mÉu Nãi chung độ xác tốt tăng số điểm lấy mẫu Tuy nhiên, số điểm tăng 16 không cải thiện độ xác Trong tr|ờng hợp này, tăng độ xác cách tăng số đ|ờng lấy mẫu ống tròn (ba thay hai) Thời gian lấy mẫu Khoảng thời gian lấy mẫu tăng điều hòa đ|ợc thay đổi nồng độ bụi giảm đ|ợc sai số Mũi lấy mẫu Khi dïng mòi lÊy mÉu theo mơc 8.8, h×nh víi bề dày mũi vô nhỏ sai số nhỏ 5% [l], với giả thiết phận khác máy (ống tĩnh Pitot, đấu lấy mẫu, lọc) đ|ợc bố trí đủ xa lỗ mở mũi để không ảnh h|ởng đến dòng khí vào lỗ Định h|ớng mũi lấy mẫu Khi lấy mẫu đẳng tốc góc h|ớng dòng khí với trục mũi lấy mẫu không v|ợt 150 sai số gây định h|ớng mũi lấy mẫu 3,5% [l] Trệch khỏi điều kiện lấy mẫu đẳng tốc Nếu tốc độ dòng khí lấy mẫu, tức dòng khí vào mũi lấy mẫu, sai khác l0% so với tốc độ dòng khí ống dẫn sai số nồng độ bụi đo đ|ợc v|ợt l0% Tuy nhiên, sai số phụ thuộc nhiều vào cỡ hạt bụi tốc độ khí ll, 4] Với tốc độ khí 20 mls cỡ hạt bụi nhỏ 3Pm sai số không đáng kể, trệch khỏi điều kiện đẳng tốc Sự thay đối l|u l|ợng khí ống dẫn ngăn cản việc lấy mẫu đẳng tốc Khi l|u l|ợng thay đổi vòng r 50% giá trị trung bình sai số nhỏ r 5%, nh|ng l|u l|ợng thay đổi lớn sai số tăng nhanh Độ xác việc xác định l|u l|ợng bụi bị tác động sai số liên quan ®Õn tèc ®é khÝ èng D|íi nh÷ng ®iỊu kiƯn dòng lí t|ởng, sai số nằm khoảng 8% 5% Sai số tăng nhanh dòng khí không song song với mũi lấy mẫu, thăng giáng nhanh mạnh l|u l|ợng khí, xoáy\trong ống dẫn có mặt giọt nhỏ Các bệnh pháp bảo đảm chất l|ợng [11] có ích việc trì độ xác tốt có Phụ lục B Các ph|ơng pháp quy tắc để xác định vị trí điểm lấy mẫu ống dẫn tròn vuông góc Quy tắc chung (sác ống dẫn tròn TIÊU CHuẩN VIƯT NAM TCVN 5977 : 1995 Trong “quy t¾c chung” áp dụng cho ống dẫn tròn, mặt phẳng lấy mẫu đ|ợc chia thành diện tích nhau, hình tròn Các điểm lấy mẫu nằm trung tâm diện tích đó, diện tích chứa điểm lấy mẫu hai nhiĨu ®|êng kÝnh (®|êng lÊy mÉu), cã mét ®iĨm n»m ống dẫn (xem hmh B.1) Sự định vị điểm lấy mẫu đ|ờng kính phụ thuộc vào số điểm lấy mẫu đ|ờng kính vào số đ|ờng lấy mẫu Với ống dẫn tròn mà hai đ|ờng lấy mẫu (đ|ờng kinh) đủ khoảng cách điểm lấy mẫu ®Õn thµnh èng cã thĨ biĨu diƠn b»ng xi = Kid Hình B.1: Vị trí điểm lấy mẫu ống dẫn tròn Quy tắc chung (các điểm áp dụng cho ống dẫn có đ|ờng kính > 2m) Bảng B.1 cho giá trị K, theo phần trăm, nd số điểm lấy mẫu đ|ờng lấy mẫu (đ|ờng kính), i số thứ tự ®iĨm lÊy mÉu däc theo mét ®|êng kÝnh: Víi nh÷ng ống dẫn tròn mà cần tăng số đ|ờng (đ|ờng kính) số điểm lấy mẫu, công thức chung để tính khoảng cách xi mét, từ thành ống dẫn dọc theo đ|ờng kính là: xi d ê ô1 «¬ 2 nr 2i nd nr ndia ằ ằẳ Trong đó: i số thứ tự điểm dọc theo ®|êng kÝnh; d lµ ®|êng kÝnh (chiỊu dµi ®|êng lÊy mẫu), mét Bảng B.1 Các giá trị Ki Quy tắc chung cho ống dẫn tròn i nd 3 11,3 50,0 88,7 5,9 21,1 50,0 4,0 13,3 25,0 3,0 9,8 17,8 TI£U CHuÈN VIÖT NAM B.2 TCVN 5977 : 1995 78,9 94,1 50,0 74,0 86,7 96,0 29,0 50,0 71,0 82,2 90,2 97,0 Quy tắc tuyến cho ống dẫn tròn Trong Quy tắc tiếp tuyến áp dụng cho ống dẫn tròn, mặt phẳng lấy mẫu đ|ợc chia thành diện tích Các điểm lấy mẫu trung tâm diện tích đó, diện tích chứa điểm lấy mẫu, hai nhiều ®|êng kÝnh (®|êng lÊy mÉu), kh«ng cã ®iĨm lÊy mÉu tâm ống dẫn (xem hình B.2) Sự định vị điểm lấy mẫu đ|ờng kính phụ thuộc vào số điểm lấy mẫu đ|ờng kính nh|ng không phụ thuộc vào số đ|ờng lấy mẫu Với ống dẫn tròn mà hai đ|ờng lấy mẫu (đ|ờng kính) đủ khoảng cách điểm lấy mẫu đến thành ống dẫn biểu diễn xi = Kid|ới Bảng B.2 cho giá trị Ki theo phần trăm, nd số điểm lấy mẫu đ|ờng lấy mẫu (đ|ờng kính), i số thứ tự điểm lấy mẫu đọc theo đ|ờng kính Bảng B.2 Các giá trị Ki (%) Quy tắc tiếp tuyến cho ống dẫn tròn i nd 8 14,6 85,4 6,7 25,5 75,0 93,3 4,4 14,6 29,6 70,4 85,4 95,6 3,3 10,5 19,4 32,3 67,7 80,6 89,5 96,7 TI£U CHuÈN VIÖT NAM TCVN 5977 : 1995 Với ống dẫn tròn mà cần tăng số đ|ờng lấy mẫu (đ|ờng kính) số điểm lấy mẫu; công thức tiếp tuyến để tính khoảng cách xi mét, từ thành ống dẫn dọc theo đ|ờng kính là: xi B.3 d ê 2i ô1 ằ nr ẳ Trong đó: i số thứ tự điểm dọc theo đ|ờng kính; d đ|ờng kính (chiểu dài đ|ờng lấy mẫu), mét Ph|ơng pháp đặc biệt hữu dụng ống dẫn lớn mà khó đạt đến tâm ống Quy tắc cho ống dẫn vuông góc (và vuông) Trong "quy tắc" áp dụng cho ống dẫn vuông góc vuông, mặt phẳng lấy mẫu đ|ợc chia thành diện tích đ|ờng song song với thành ống; điểm lấy mẫu nằm trung tâm diện tích (xem hình B.3) Nói chung hai cạnh mặt phẳng lấy mẫu đ|ợc chia thành số phần nhau, nh| diện tích có dạng với ống dẫn Số thứ tự diện tích l, 2, v.v (xem hình B.3a) Nếu chiếu dài l1 mặt phẳng lấy mẫu lớn lần chiều rộng l2 nghĩa ll/l2 > l1 cần chia thành nhiều phần l2 để diện tích tạo đạt tiêu chuẩn chiều dài không lớn lần (xem hình B.3b) Nếu hai cạnh ll l2 mặt phẳng lấy mẫu đ|ợc chia thành nl n2 phần t|ơng ứng số điểm lấy mẫu n1.n2 khoảng cách ngắn tõ thµnh èng dÉn sÏ lµ ll/2nl vµ l2/2n2 Hình B.3: Minh hoạ vị trí điểm lấy mẫu ống dẫn vuông góc (và vuông) TIÊU CHuẩN VIƯT NAM TCVN 5977 : 1995 Phơ lơc C Gi÷ gìn sủ dụng câc ống tinh Pitot C.l Đại c|ơng Nội dung phụ lục bổ sung cho yêu cầu ISO 3966 khí bụi nóng gây khó khăn cho việc sử dụng ống tĩnh Pitot Một ống tĩnh Pitot không làm việc trừ khi: a Lỗ áp lực toàn phần (mũi lấy mẫu) lỗ áp lực tĩnh thông thoáng đ|ợc nối kín khí với vị trí t|ơng ứng cuối thân đầu lấy mẫu; b Hình dạng kích th|ớc đầu ống Pitot (phấn vuông góc với thân ống) phải nh| mô tả ISO 8966, nh| đ|ợc chuẩn hoá; c Đầu ống phải h|ớng trực tiếp vào dòng khí (chính xác đến r l0%); d Hai đống dẫn tới áp kế phải đ|ợc buộc chặt vào để tránh sai số nhiệt; e Đấu áp lực tốc độ cấn lớn 5Pa Chức hệ thống bảo quản nhằm đằm bảo trì điều kiện lúc sử dụng để ống tĩnh Pitot đ|ợc bền Nên tiến hành kiểm tra nh| mô tả mục C.2 sau thời gian sử dụng Có nh| kết vừa thu đ|ợc đáng tin cËy vµ èng tÜnh Pitot míi cã thĨ tiÕp tơc dùng đ|ợc dịp tới Nếu việc ống tĩnh Pitot bi h hại phải chịu điều kiện khắc nghiệt bất th|ờng (nh| nhiệt độ khí ống cao) thiết phải kiểm tra tr|ớc dùng C.2 Bảo d|ỡng kiểm tra hàng ngày Kiểm tra đấu ống tĩnh Pitot tr|ớc sau dùng xem có dấu hiệu h| hại không (thí dụ gờ ráp, cóc gặm) phải chắn lỗ áp lực toàn phần áp lực tĩnh không bi bít Đấu ống phải thẳng vuông góc với thân ống Tr|ớc dùng cần thử cách thổi qua ống tĩnh Pitot từ điểm nối, đồng thời luân phiên bịt, mở mũi lấy mẫu lỗ áp lực tĩnh Điểu toàn máy, gồm mối nối ống, cần đ|ợc định kì kiểm tra độ kín, có nghi ngờ số đọc kết Cách thử tốt nhất, có khó khăn thực hiện, bịt kín mũi lấy mẫu lỗ áp lực tĩnh lắp máy nhúng toàn bọ n|ớc, thổi nhẹ không khí vào máy qua ống nối Nếu ống cần phải sửa chữa điều không đ|ợc làm thay đổi dạng đầu ống tĩnh Pitot, phải chuẩn hóa lại Cách thử mô tả đoạn cần đ|ợc tiến hành ống tĩnh Pitot bị sửa chữa C3 Quan hệ đầu ống Pitot h|ớng dòng khí ống tĩnh Pitot tiêu chuẩn cho phép đo xác tốc độ khí đầu h|ớng trực tiếp vào dòng khí (chính xác đến 100) Sự chênh lệch áp lực ống Pitot giảm rõ rệt định h|ớng lệch l00, kết âm xuất ®Êu èng n»m ë gãc 900 so víi h|íng dßng khí Điều cho ph|ơng pháp đơn giản để xác định h|ớng dòng khí dùng để thử có mặt dòng xoáy ống dẫn ... l|ợng khí ẩm ống ®iỊu kiƯn tiªu chn TI£U CHN VIƯT NAM TCVN 5977 : 1995 TI£U CHuÈN VIÖT NAM TCVN 5977 : 1995 TI£U CHuÈN VIÖT NAM TCVN 5977 : 1995 MÉu móc, dụng cụ 8.1 Đại c|ơng Các loại máy lấy... cách khác để tính l|u l|ợng bụi đ|ợc nêu phụ lục F TIÊU CHuẩN VIệT NAM TCVN 5977 : 1995 TI£U CHuÈN VIÖT NAM TCVN 5977 : 1995 Xem xét phong pháp đo tính Giản đồ đo tính để xác định nồng độ l|u... ngắn hơn) Khối l|ợng bụi thu đ|ợc m m m m m kg/m3 kg/m3 kg/m3 m m m g TI£U CHuÈN VIÖT NAM TCVN 5977 : 1995 M nd ndia nr n1 n2 p Khèi l|ợng mol Số điểm lấy mẫu đ|ờng kính lấy mÉu Sè ®|êng kÝnh