Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 12029:2018

Tiêu chuẩn này áp dụng để xác định tốc độ trung bình và lưu lượng thể tích của một dòng khí. Phương pháp này không áp dụng cho các vị trí đo không đáp ứng các tiêu chí của TCVN 11303:2016 (EPA method 1). Ngoài ra, không được sử dụng phương pháp này để đo trực tiếp trong dòng khí xoáy hoặc rối. Khi tồn tại các điều kiện không thể chấp nhận được, thì các quy trình thay thế phải được chấp thuận của cơ quan có thẩm quyền, và sử dụng để đưa ra các phép xác định tốc độ dòng chảy chính xác. Ví dụ về các quy trình thay thế là: (1) lắp đặt cánh quạt thẳng; (2) tính toán hệ số tỷ lượng tổng lưu lượng thể tích, hoặc (3) chuyển đến vị trí đo khác tại đó các dòng khí là chấp nhận được.

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 12029:2018 PHÁT THẢI NGUỒN TĨNH - XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG THỂ TÍCH VÀ VẬN TỐC KHÍ ỐNG KHĨI (TRONG ỐNG PITOT KIỂU S) Determination of stack gas velocity and volumetric flow rate (Type S pitot tube) Lời nói đầu TCVN 12029:2018 xây dựng sở tham khảo EPA Method Determination of stack gas velocity and volumetric flow rate (Type S pitot tube) Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ TCVN 12029:2018 Tổng cục Môi trường biên soạn, Bộ Tài nguyên Môi trường đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ công bố PHÁT THẢI NGUỒN TĨNH - XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG THỂ TÍCH VÀ VẬN TỐC KHÍ ỐNG KHĨI (TRONG ỐNG PITOT KIỂU S) Determination of stack Gas Velocity and Volumetric Flow Rate (Type S Pitot Tube) CẢNH BÁO: Phương pháp bao gồm chất nguy hại, quy trình vận hành thiết bị Phương pháp thử khơng đề cập đến tất vấn đề an toàn liên quan đến việc sử dụng chúng Người sử dụng phương pháp thử phải có trách nhiệm thiết lập quy định an toàn sức khỏe phù hợp xác định khả áp dụng giới hạn quy định trước thực phương pháp thử Phạm vi áp dụng 1.1 Tiêu chuẩn áp dụng để xác định tốc độ trung bình lưu lượng thể tích dịng khí 1.2 Phương pháp khơng áp dụng cho vị trí đo khơng đáp ứng tiêu chí TCVN 11303:2016 (EPA method 1) Ngồi ra, không sử dụng phương pháp để đo trực tiếp dịng khí xốy rối Khi tồn điều kiện khơng thể chấp nhận được, quy trình thay phải chấp thuận quan có thẩm quyền, sử dụng để đưa phép xác định tốc độ dịng chảy xác Ví dụ quy trình thay là: (1) lắp đặt cánh quạt thẳng; (2) tính tốn hệ số tỷ lượng tổng lưu lượng thể tích, (3) chuyển đến vị trí đo khác dịng khí chấp nhận Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi (nếu có) TCVN 11303, Phát thải nguồn tĩnh - Lấy mẫu đo vận tốc TCVN 11304 3, Phát thải nguồn tĩnh - Phương pháp phân tích khí khối lượng mol phân tử khí khơ TCVN 11305, Phát thải nguồn tĩnh - Xác định hàm ẩm khí thải ống khói EPA Method 1, Sample and velocity traverses for stationary Sourccs (Mẫu vận tốc qua nguồn tĩnh) EPA Method 5, Determination of particulate matter emissions from stationary sources (Xác định phát thải bụi từ nguồn tĩnh) Tóm tắt phương pháp Tốc độ trung bình dịng khí thải ống khói xác định từ khối lượng riêng khí từ phép đo tốc độ trung bình đầu ống ống pitot kiểu S (kiểu Stausscheibe loại đổi chiều) 4 Thiết bị dụng cụ Sử dụng thiết bị dụng cụ thông thường phòng thử nghiệm thiết bị sau: 4.1 Ống pilot kiểu S 4.1.1 Ống pitot làm ống kim loại, (ví dụ, thép khơng gỉ) thể Hình Khuyến cáo đường kính ngồi ống (Kích thước D t Hình 2b) nằm khoảng từ 0,48 cm đến 0,95 cm (3/16 in 3/8 in.) Khoảng cách từ đáy chân ống pitot đến mặt phẳng khe hở (các khoảng cách PA PB, Hình 2b) nhau; khuyến cáo khoảng cách khoảng 1,05 đến 1,50 lần đường kính ngồi ống Các mặt khe hở ống pitot nên xếp thể Hình 2, nhiên khe hở cho phép có sai lệch nhỏ (xem Hình 3) Hình – Cụm lắp ráp áp kế có ống pitot kiểu S Hình - Ống pitot kiểu S chế tạo kỹ thuật 4.1.2 Ống pitot kiểu S có hệ số cho trước xác định theo Điều Mỗi ống có số nhận dạng ấn định, số đánh dấu khắc cố định lên thân ống Có thể sử dụng ống pitot chuẩn thay cho ống pitot kiểu S, miễn thỏa mãn tiêu chuẩn kỹ thuật nêu 4.7 7.2 Tuy nhiên cần ý lỗ áp suất tĩnh áp suất động ống pitot chuẩn dễ bị bịt kín dịng khí thải có tạp chất dạng hạt-nặng Vì vậy, sử dụng ống pitot chuẩn chạy ngang, phải có đủ chứng lỗ ống pitot không bị bịt tắc đưa ống chạy ngang Điều thực cách so sánh số đo áp suất động (∆p) ghi điểm theo phương ngang lựa chọn (giá trị ∆p đọc được) với số đo ∆p thứ hai ghi lại sau "làm lại" với áp suất khơng khí để làm lỗ áp suất động áp suất tĩnh ống pitot chuẩn Nếu số đo ∆p trước sau đo nằm phạm vi phần trăm, số liệu chấp nhận Nếu khơng, loại bỏ liệu thực lại phép đo Lưu ý điểm theo phương ngang lựa chọn phải điểm mà chứng minh giá trị ∆p đọc Nếu việc "làm lại" thực khoảng thời gian đặn phần quy trình thường lệ, sau thực phép đo ∆p so sánh cho hai điểm theo phương ngang mà cho thấy phép đo ∆p phù hợp Các kiểu xếp mặt lỗ sai quy cách thể không gây ảnh hưởng giá trị Cp(s) α1 α2 ≤ 10°, β1 β2 ≤ 5°, z ≤ 0,32 cm (1/8 in.), w ≤ 0,08 cm (1/32 in.) (Tài liệu tham khảo [11]) Hình – Các loại lỗ xếp đặt sai quy cách sử dụng trường chế tạo ống pitot kiểu S không kỹ thuật 4.2 Áp kế vi sai Đối với Áp kế nghiêng, áp kế vi sai loại tương đương Hầu hết dãy lấy mẫu lắp áp kế ống nghiêng-thẳng đứng 10 in (cột nước), có vạch chia 0,01 in H 2O thang đo nghiêng in., vạch chia 0,1 in H2O thang đo dọc từ in đến 10 in Đây loại áp kế (hoặc loại đồng hồ đo khác có độ nhạy tương đương) phù hợp cho phép đo có giá trị Δp thấp 1,27 mm (0,05 in.) H2O Tuy nhiên, sử dụng áp kế vi sai có độ nhạy tốt (phải phê duyệt quan quản lý), điều sau phải đảm bảo đúng: (1) trung bình cộng tất số đọc Δp điểm ngang ống khí thải 1,27 mm H2O (0,05 in.); (2) phương ngang 12 nhiều điểm, có nhiều 10 % số đọc Δp thấp 1,27 mm H2O (0,05 in.); (3) phương ngang 12 điểm, nhiều số đọc Δp thấp 1,27 mm (0,05 in.) H2O Tài liệu tham khảo 18 mô tả thiết bị thương mại có sẵn dùng cho phép đo vận tốc khí có dải tốc độ thấp Để thay cho tiêu chí từ (1) đến (3) nêu trên, sử dụng Công thức (1) (10.2) để xác định cần thiết sử dụng áp kế vi sai có độ nhạy tốt Nếu T lớn 1,05, số liệu áp suất động không chấp nhận cần sử dụng áp kế vi sai có độ nhạy tốt CHÚ THÍCH: Nếu áp kế vi sai khác áp kế ống nghiêng sử dụng (ví dụ, đồng hồ xoắn từ), cần tiến hành kiểm tra hiệu chuẩn sau loạt thử nghiệm Để kiểm tra hiệu chuẩn cho áp kế vi sai, so sánh số đọc Δp áp kế với số đọc áp kế loại-dầu mức tối thiểu ba điểm, gần đại diện cho dải giá trị Δp ống khí thải Nếu, điểm, giá trị Δp đọc áp kế vi sai áp kế-dầu phù hợp với nhau, vòng phần trăm, áp kế vi sai coi đạt hiệu chuẩn Nếu khơng, loại bỏ loạt thử nghiệm, quy trình đo để điều chỉnh giá trị Δp đo kết cuối sử dụng, tùy thuộc vào phê duyệt quan có thẩm quyền 4.3 Cảm biến nhiệt độ Cặp nhiệt điện, nhiệt kế lưỡng kim, nhiệt kế có bầu chứa đầy chất lỏng, nhiệt kế thủy tinh thủy ngân, dụng cụ đo khác có khả đo nhiệt độ phạm vi 1,5 % nhiệt độ tuyệt đối tối thiểu ống khí thải Cảm biến nhiệt độ gắn vào ống pitot cho đầu cảm biến không chạm vào phần kim loại nào; bố trí khơng tạo nhiễu lỗ mặt ống pitot (xem Hình Hình 4) Có thể sử dụng vị trí khác hệ thống dụng cụ đo nhiệt độ ống pitot hiệu chuẩn phù hợp theo quy trình Điều Với điều kiện chênh lệch không lớn % so với số đo vận tốc trung bình, dụng cụ đo nhiệt độ khơng cần phải gắn liền với ống pitot Phương án tùy thuộc vào phê duyệt quan có thẩm quyền 4.4 Áp kế đầu đo Một ống đo áp điện áp kế ống chữ U nạp đầy thủy ngân nước, có khả đo áp suất ống khí thải xác đến 2,5 mm (0,1 in) Hg Cũng sử dụng đầu xả tĩnh ống Pitot chuẩn chân ống pitot kiểu S với mặt phẳng lỗ định vị song song với dịng khí làm đầu đo áp suất Hình – Vị trí đặt cảm biến nhiệt độ để ngăn ngừa gây cản trở; D t nằm khoảng 0,48 cm đến 0,95 cm (3/16 in 3/8 in.) 4.5 Khí áp kế Áp kế thủy ngân, sắt, khí áp kế khác có khả đo áp suất khí xác đến 2,54 mm (0.1 in.) Hg CHÚ THÍCH: Các số đọc áp suất khí lấy từ trạm khí tượng quốc gia lân cận Trong trường hợp này, giá trị trạm (đó áp suất khí tuyệt đối) phải điều chỉnh chênh lệch độ cao trạm khí tượng điểm lấy mẫu với mức trừ 2,5 mm (0.1 in.) Hg khoảng độ cao tăng 30 m (100 ft) cộng với 2,5 mm (0.1 in.) Hg độ cao giảm 30 m (100 ft.) 4.6 Thiết bị xác định mật độ khí Thiết bị phương pháp TCVN 11304, cần (xem 5.6), để xác định phân tử lượng khí khơ ống khí thải, thiết bị phương pháp TCVN 11305 (phương pháp chuẩn) EPA Method để xác định hàm lượng ẩm Có thể sử dụng phương pháp khác, phải phê duyệt quan quản lý 4.7 Hiệu chuẩn ống pitot Nếu cần phải hiệu chuẩn ống pitot kiểu S (xem 7.1), phải sử dụng ống pitot chuẩn để quy chiếu Cách khác, sử dụng ống pitot chuẩn thiết kế theo tiêu chí nêu 4.7.1 đến 4.7.5 sau minh họa Hình (xem Tài liệu tham khảo [7], [8], [17]) Các ống pitot thiết kế theo yêu cầu kỹ thuật có hệ số chuẩn 0,99 ± 0,01 Hình - Các yêu cầu thiết kế ống pitot chuẩn 4.7.1 Cấu trúc ống pitot chuẩn 4.7.1.1 Đầu bịt hình bán cầu (thể Hình 5), elip, hình nón 4.7.1.2 Một đoạn thẳng tối thiểu sáu lần đường kính (dựa theo D, đường kính ngồi ống) đầu lỗ áp suất tĩnh 4.7.1.3 Một đoạn tối thiểu tám lần đường kính lỗ áp suất tĩnh đường tâm ống bên ngoài, sau đoạn uốn cong 90° 4.7.1.4 Các lỗ áp lực tĩnh có kích cỡ (khoảng 0,1 D), cách cấu hình vịng trịn mặt áp kế điện 4.7.1.5 Đoạn uốn cong 90°, có mối nối cong vát 4.8 Áp kế vi sai dùng để hiệu chuẩn ống pitot kiểu S Là loại áp kế nghiêng tương đương Nếu sử dụng phương pháp hiệu chuẩn theo đơn vận tốc (xem 7.1.2.3), tiến hành hiệu chuẩn áp kế vi sai đọc xác đến 0,127 mm (0.005 in.) H2O Đối với phương pháp hiệu chuẩn đa-vận tốc, máy đọc xác đến 0,127 mm (0.005 in.) H2O giá trị Δp 1,27 mm 25,4 mm (0,05 in 1,00 in.) H2O, máy đọc xác đến 1,27 mm (0,05 in.) H 2O giá trị Δp 25,4 mm (1,00 in.) H2O Áp kế loại đặc biệt, có độ nhạy cao yêu cầu đọc giá trị Δp 1,27 mm (0,05 in.) H2O (xem Tài liệu tham khảo [18]) Lấy mẫu mẫu phân tích 5.1 Lắp đặt thiết bị thể Hình Ống mao dẫn bồn sục lắp đặt áp kế ống pitot sử dụng để giảm biến động ΔP Khuyến nghị, không bắt buộc, nên tiến hành phép kiểm tra rò rỉ trước phép thử, cụ thể sau: (1) thổi qua lỗ tác động ống pitot áp suất động áp kế ghi 7,6 cm (3,0 in.) H2O; sau đó, đóng kín lỗ tác động Áp suất trì ổn định (± 2,5 mm H 2O, ± 0,10 in H2O.) 15 s; (2) làm tương tự phía có áp suất tĩnh, ngoại trừ sử dụng ống hút để có tối thiểu 7,6 cm (3,0 in.) H2O Có thể sử dụng quy trình kiểm tra rò rỉ khác, phải phê duyệt quan có thẩm quyền 5.2 Điều chỉnh điểm thăng zero áp kế Vì điểm thăng zero áp kế bị trôi tượng rung thay đổi nhiệt độ, cần thực phép kiểm tra định kỳ q trình chạy ngang qua (ít kiểm tra lần) Ghi lại tất số liệu theo biểu mẫu thể Hình 5.3 Đo áp suất cột nước lưu tốc ngang nhiệt độ điểm ngang qua quy định TCVN 11303 (EPA method 1) Phải đảm bảo sử dụng loại áp kế vi sai dải giá trị Δp thích hợp (xem 4.2) Nếu cần phải đổi áp kế có độ nhạy cao hơn, tiến hành đổi, đo lại Δp số đọc nhiệt độ điểm ngang qua Tiến hành phép kiểm tra rò rỉ sau thử nghiệm (bắt buộc), mô tả 5.1 trên, để xác nhận thời gian chạy qua 5.4 Đo áp suất tĩnh ống khói Thơng thường số đọc đủ 5.5 Xác định áp suất khí 5.6 Xác định phân tử lượng khí khơ ống khói Đối với q trình đốt q trình phát thải đặc biệt chất khí CO2, O2, CO, N2, sử dụng TCVN 11304 Đối với q trình phát thải, đặc biệt khơng khí, khơng cần tiến hành phân tích; sử dụng phân tử lượng khơ 29,0 Đối với q trình khác, phải sử dụng phương pháp khác, phải phê duyệt quan có thẩm quyền 5.7 Xác định độ ẩm theo TCVN 11305 (Phương pháp chuẩn, tương đương) theo EPA Method 5.8 Xác định diện tích mặt cắt ngang ống khói ống dẫn vị trí lấy mẫu Bất có thể, tiến hành đo kích thước thực tế ống khói thay sử dụng thiết kế Đừng nên cho đường kính ống Đo đường kính để xác minh kích thước TRẠM _ NGÀY SỐ LẦN ĐƯỜNG KÍNH HOẶC CÁC KÍCH THƯỚC ỐNG, m (in.). _ ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN., mm Hg (in Hg) DIỆN TÍCH TIẾT DIỆN, m2 (ft2) _ THAO TÁC VIÊN ĐƯỜNG KÍNH TRONG CỦA ỐNG PITOT NO _ HỆ SỐ TRUNG BÌNH, Cp = NGÀY HIỆU CHUẨN CUỐI CÙNG _ LƯỢC ĐỒ TIẾT DIỆN ỐNG Số điểm theo Vel Hd., Δp phương ngang mm (in.) H20 Nhiệt độ ống Ts , °C ((°deg;F) Ts, °K (°R) Pg, mm Hg (in Hg) (Δp)1/2 Trung bình (1) Hình - Các số liệu đo vận tốc ngang Kiểm soát chất lượng Điều 9.1-9.4 Biện pháp kiểm soát chất lượng Hiệu chuẩn thiết bị lấy mẫu Hiệu Đảm bảo số đo xác tốc độ dịng khí ống khói, thể tích mẫu Hiệu chuẩn chuẩn hóa 7.1 Ống pitot kiểu S Trước sử dụng ống lần đầu, cẩn thận kiểm tra đầu ống pitot kiểu S, cạnh, quan sát lần cuối để xác minh lỗ mặt ống chỉnh phạm vi thông số kỹ thuật minh họa Hình Khơng sử dụng ống pitot không đáp ứng thông số kỹ thuật liên quan Sau kiểm tra xếp đặt lỗ, đo ghi lại kích thước sau ống pitot: (a) đường kính ngồi ống (kích thước D(, Hình 2b); (b) khoảng cách từ đáy đến lỗ (kích thước PA PB, Hình 2b) Nếu Dt nằm khoảng 0,48 cm 0,95 cm (3/16 in 3/8 in.), PA PB nằm khoảng 1,05 1,50 Dt, có hai tùy chọn: (1) ống pitot hiệu chỉnh theo quy trình quy định từ 7.1.2 đến 7.1.5, (2) giá trị hệ số chuẩn (ống đơn riêng biệt) 0,84 ấn định cho ống pitot Tuy nhiên cần lưu ý, ống pitot phần tổ hợp/cụm thiết bị, yêu cầu hiệu chuẩn, không kể đến giá trị hệ số (xem 7.1.1) Nếu D t, PA, PB nằm giới hạn quy định, ống pitot phải hiệu chuẩn nêu từ 7.1.2 đến 7.1.5 7.1.1 Các tổ hợp ống pitot kiểu S Trong phương pháp lấy mẫu đo vận tốc, lúc cần sử dụng ống pitot loại S; nhiều trường hợp, ống pitot sử dụng kết hợp với phận lấy mẫu-nguồn khác (ví dụ, cặp nhiệt độ, đầu lấy mẫu, vòi phun) phần "tổ hợp lắp ráp" Sự xuất phận lấy mẫu khác ảnh hưởng đến giá trị hệ số ống pitot kiểu S[9]; đó, giá trị hệ số ấn định (hoặc biết) có khơng có giá trị cụm lắp ráp định Các giá trị hệ số lắp ráp giống hệt vị trí tương đối phận cụm lắp ráp mà hiệu ứng giao thoa khí động học bị loại trừ Hình 4, minh họa xếp phận không gây-nhiễu ống pitot loại S có đường kính ngồi nằm 0,48 cm 0,95 cm (3/16 in 3/8 in.) Nếu cụm lắp ráp ống pitot loại S mà không đáp ứng tất thơng số kỹ thuật Hình 4, 7, khơng hiệu chỉnh theo quy trình nêu từ 7.1.2 đến 7.1.5, trước hiệu chuẩn, phải đo ghi lại giá trị khoảng cách phận (vòi phun-ống pitot, cặp nhiệt điện-ống pitot, vỏ đầu đo ống pitot) CHÚ THÍCH Khơng sử dụng cụm lắp ráp ống pitot kiểu S cấu tạo mà mặt phẳng lỗ áp suất va đập ống pitot thấp mặt phẳng lối vào vịi lấy mẫu (xem hình 7B) Hình – Cấu hình vịi ống lấy mẫu pitot Hình - Khoảng cách tối thiểu ống pitot đầu lấy mẫu để ngăn ngừa gây cản trở; Dt nằm khoảng từ 0,48 cm đến 0,95 cm (3/16 in 3/8 in.) 7.1.2 Chuẩn bị hiệu chuẩn Khi hiệu chuẩn ống pitot kiểu S, đánh dấu cố định chân ống A, chân B Hiệu chuẩn tiến hành theo hệ thống dịng chảy có tính thiết kế sau đây: 7.1.2.1 Các dịng khí chảy phải giữ lại ống có diện tích tiết diện, hình trịn chữ nhật xác định Đối với tiết diện hình trịn, đường kính ống tối thiểu 30,48 cm (12 in.); tiết diện hình chữ nhật, chiều rộng (cạnh ngắn) phải 25,4 cm (10 in.) 7.1.2.2 Diện tích tiết diện ống hiệu chuẩn phải không đổi khoảng cách lớn 10 lần đường kính ống Đối với tiết diện hình chữ nhật, sử dụng đường kính tương đương, tính theo Cơng thức (xem 9.3), để xác định số lượng đường kính ống dẫn Để đảm bảo ổn định, mơ hình dòng chảy cần xây dựng đầy đủ vị trí hiệu chuẩn, "đoạn thử", vị trí hiệu chuẩn phải định vị cách tám lần đường kính ống khói phía hai lần đường kính ống khói phía dịng rối gần CHÚ THÍCH: Các tiêu chí tám- hai lần đường kính khơng phải tuyệt đối; sử dụng vị trí thử khác (phải chấp thuận quan có thẩm quyền), với điều kiện dịng chảy vị trí thử nghiệm chứng minh xác định đảm bảo tính ổn định song song với trục ống dẫn khí 7.1.2.3 Hệ thống dịng phải có khả tạo vận tốc thử khoảng 910 m/min (3000 ft/min) Vận tốc phải không đổi theo thời gian để đảm bảo dịng chảy ổn định q trình hiệu chuẩn Lưu ý hệ số ống pitot kiểu S thu nhờ phép hiệu chuẩn vận tốc đơn 910 m/min (3000 ft/min) nói chung phù hợp phạm vi ± % vận tốc 300 m/min (1000 ft/min) ± % vận tốc từ 180 m/min đến 300 m/min (600 ft/min 1000 ft/min) Nếu mối tương quan xác hệ số ống pitot, (Cp), đạt vận tốc, hệ thống dịng phải có khả tạo bốn vận tốc thử khác biệt, bất biến theo thời gian bao gồm dải vận tốc từ 180 m/min đến 1500 m/min (600 ft/min đến 5000 ft/min), liệu hiệu chuẩn phải thực khoảng vận tốc đặn toàn dải (xem Tài liệu tham khảo [9] [14] để biết thêm chi tiết) 7.1.2.4 Hai cửa lấy mẫu, cho ống pitot chuẩn cho ống pitot loại S, cần phải giao đoạn ống thử Cửa vào ống pitot chuẩn bố trí thấp so với cửa ống pitot kiểu S, mà lỗ tác động ống chuẩn ống kiểu S nằm mặt phẳng cắt ngang trình hiệu chuẩn Để tạo điều kiện chỉnh đồng tâm ống pitot hiệu chuẩn, khuyến khích đoạn ống thử chế tạo Plexiglas TM số vật liệu suốt khác 7.1.3 Quy trình hiệu chuẩn Lưu ý quy trình quy trình chung không sử dụng không đề cập đến cân nhắc, xem xét đặc biệt trình bày 7.1.5 Cũng lưu ý quy trình áp dụng cho hiệu chuẩn đơn vận tốc Để có liệu hiệu chuẩn cho bên A B ống pitot loại S, tiến hành sau: 7.1.3.1 Chắc chắn áp kế nạp cách đảm bảo không bị nhiễm bẩn dầu có khối lượng riêng thích hợp Kiểm tra rị rỉ tất đường ống pitot; ý tiến hành sửa chữa thay cần thiết 7.1.3.2 Điều chỉnh áp kế đưa mức không Bật quạt, dòng chảy ổn định Bịt kín cửa vào ống pitot kiểu S 7.1.3.3 Đảm bảo áp kế đạt mức zero Vị trí ống pitot chuẩn điểm chuẩn (xác định nêu 7.1.5.1), xếp ống cho đầu ống hướng vng góc với dịng chảy Chú ý xếp để ống khơng bị trệch góc khơng bị chúc xuống Đảm bảo chắn xung quanh cửa vào ống bịt kín 7.1.3.4 Đọc Δpstd, ghi lại giá trị theo dạng bảng tương tự thể Hình Tháo ống pitot chuẩn khỏi ống khí thải, ngắt kết nối với áp kế Bịt kín cửa vào ống chuẩn SỐ NHẬN DẠNG ỐNG PITOT: NGÀY: HIỆU CHUẨN BỞI: HIỆU CHUẨN BÊN “A” Lần thứ: ΔPstd cm H2O (in ΔP(S) cm H2O (in H2O) H2O) Cp(s) Độ lệch Cp(s)— Cp(A) Cp(s) Độ lệch Cp(s)— Cp(B) Cp,avg(BÊN A) HIỆU CHUẨN BÊN “B" Lần thứ: ΔPstd cm H2O (in H2O) ΔP(S) cm H2O (in H2O) Cp,avg(BÊN B) [Cp, avg (bên A)—Cp, avg (bên B)]* *Phải nhỏ 0,01 Hình - Các số liệu hiệu chuẩn ống pitot 7.1.3.5 Nối ống pitot kiểu S với áp kế kiểm tra rò rỉ Mở cửa vào ống kiểu S Kiểm tra mức áp kế đưa không Chèn xếp ống pitot loại S cho lỗ tác động phía A điểm giống ống pitot chuẩn hướng vng góc vào dịng chảy Đảm bảo chắn xung quanh cửa vào ống bịt kín cách 7.1.3.6 Đọc giá trị Δps, ghi vào bảng liệu Tháo ống pitot kiểu S khỏi ống khói ngắt kết nối với áp kế 7.1.3.7 Lặp lại bước từ 7.1.3.3 đến 7.1.3.6 thu ba cặp số đọc Δp bên A ống pitot kiểu S 7.1.3.8 Lặp lại bước từ 7.1.3.3 đến 7.1.3.7 bên B ống pitot kiểu S 7.1.3.9 Tiến hành phép tính nêu 10.4 Chỉ sử dụng ống pitot kiểu S giá trị σA σB nhỏ 0,01 giá trị chênh lệch tuyệt đối Cp(A) Cp(B) nhỏ 0,01 7.1.4 Các ý riêng 7.1.4.1 Lựa chọn điểm hiệu chuẩn 7.1.4.1.1 Khi ống pitot kiểu S hiệu chuẩn riêng biệt, chọn điểm hiệu chuẩn phần gần ống khí thải, tiến hành theo quy trình nêu 8.1.3 Các hệ số ống pitot đo tính (tức là, Cp(A) Cp(B)) có giá trị nếu: (1) ống pitot riêng biệt sử dụng; (2) ống pitot sử dụng với phận khác (vòi, cặp áp kế nhiệt độ, đầu lấy mẫu) xếp đặt khơng có hiệu ứng giao thoa khí động học (xem Hình 4, 8) 7.1.4.1.2 Đối với tổ hợp ống pitot kiểu S kết hợp với cặp nhiệt độ (khơng lắp đầu dị lấy mẫu), chọn điểm hiệu chuẩn gần trung tâm ống, thực theo quy trình nêu 8.1.3 Các hệ số thu theo cách có hiệu lực miễn cụm ống pitot-cặp nhiệt độ sử dụng với phận khác đặt, bố trí khơng có nhiễu (Hình 4, 8) 7.1.4.1.3 Đối với tổ hợp ống pitot kiểu S với lắp ráp đầu lấy mẫu đầy đủ, điểm hiệu chuẩn phải định vị gần trung tâm ống; Tuy nhiên, chèn vỏ bọc đầu dị vào ống nhỏ gây can thiệp tắc nghẽn đáng kể tiết diện ống mang lại giá trị hệ số khơng xác[9] Vì vậy, để giảm thiểu hiệu ứng tắc nghẽn, điểm chuẩn lệch vài inch so với trung tâm, cần Các hiệu ứng tắc nghẽn thực tế không đáng kể tượng tắc theo lý thuyết, xác định theo mơ hình diện tích-nhơ vỏ đầu lấy mẫu, nhỏ % so với diện tích tiết diện ống cụm lắp ráp khơng có lớp vỏ bên ngồi (Hình 10a), nhỏ % so với diện tích tiết diện ống cụm lắp ráp có lớp vỏ bên ngồi (Hình 10b) 7.1.4.2 Đối với cụm lắp ráp có đầu lấy mẫu, ảnh hưởng mũi lấy mẫu ống pitot hệ số (tức là, cụm mà khoảng cách tách ống pitot-vịi phun khơng đáp ứng thơng số kỹ thuật minh họa hình 7A), giá trị C p (s) phụ thuộc vào khoảng không gian trống ống mũi lấy mẫu và, đó, hàm số kích thước vịi phun Trong trường hợp này, phải thực hiệu chuẩn riêng biệt với kích thước vịi phun thường sử dụng chỗ Lưu ý phương pháp hiệu chuẩn tốc độ đơn chấp nhận cho mục đích này, kích thước vịi phun lớn (> 0,635 cm 1/4 in.) thường không sử dụng để lấy mẫu đẳng tốc vận tốc khoảng 910 m/min (3000 ft/min), vận tốc hiệu chuẩn Cũng lưu ý điều không cần thiết để lấy mẫu đẳng tốc trình hiệu chuẩn (xem Tài liệu tham khảo [19]) 7.1.4.3 Đối với cụm lắp ráp có đầu lấy mẫu mà ống pitot ln sử dụng hướng, bên ống pitot cần hiệu chỉnh (bên phải đối mặt với dịng khí) Các ống pitot phải đáp ứng chi tiết kỹ thuật xếp đặt vị trí Hình Hình 3, nhiên, phải có giá trị độ lệch trung bình (σ) nhỏ 0,01 (xem 7.1.4.4) Hình 10 - Các mơ hình diện tích phần nhô cụm lắp ráp ống pitot điển hình 7.1.5 Sử dụng trường hiệu chuẩn lại 7.1.5.1 Sử dụng trường 7.1.5.1.1 Khi ống pitot kiểu S (riêng cụm lắp ráp) sử dụng trường, giá trị hệ số thích hợp (cho dù ấn định thu cách hiệu chuẩn) sử dụng để thực phép tính vận tốc Đối với ống pitot kiểu S hiệu chuẩn, sử dụng hệ số bên A bên A ống đối diện với dịng khí, hệ số bên B sử dụng bên B đối diện với dịng khí Ngồi ra, sử dụng giá trị trung bình cộng giá trị hệ số bên A B, không phân biệt mặt đối diện với dịng khí 7.1.5.1.2 Khi sử dụng cụm lắp ráp có đầu lấy mẫu để lấy mẫu ống nhỏ, đường kính từ 30,5 cm đến 91,4 cm (12 in đến 36 in.), vỏ đầu lấy mẫu gây tắc phần đáng kể tiết diện ống dẫn, gây giảm giá trị Cp (S) Tham khảo [9] để biết thêm chi tiết Không sử dụng cụm lắp ráp thông thường ống Pitot-đầu lấy mẫu ống dẫn có đường kính nhỏ 30,5 cm (12 in.) 7.1.5.2 Hiệu chuẩn lại 7.1.5.2.1 Các ống pitot cách ly Sau lần sử dụng trường, ống pitot phải kiểm tra lại cẩn thận theo hình chiếu trên, cạnh, Nếu lỗ phù hợp thông số kỹ thuật minh họa Hình Hình 3, giả định hệ số ống pitot không thay đổi Tuy nhiên, ống bị hư hỏng đến mức khơng cịn đáp ứng thơng số kỹ thuật Hình Hình cần sửa chữa để khơi phục lại trật tự thích hợp lỗ mặt, phải thải bỏ ống 7.1.5.2.2 Cụm lắp ráp ống pitot Sau lần sử dụng trường, kiểm tra xếp thẳng hàng lỗ ống pitot, 7.1.5.2.1 Ngoài ra, đo lại khoảng cách phận cụm lắp ráp Nếu khoảng cách không thay đổi xếp lỗ chấp nhận được, giả định hệ số cụm lắp ráp không thay đổi Nếu lỗ khơng cịn đáp ứng u cầu Hình Hình 3, cần tiến hành sửa chữa hư hỏng thay ống pitot (hiệu chuẩn cụm lắp ráp mới, cần) Nếu khoảng cách phận thay đổi, phục hồi khoảng cách ban đầu, hiệu chuẩn lại cụm lắp ráp 7.2 Ống pitot chuẩn (nếu sử dụng) Nếu sử dụng ống pitot chuẩn để xác định vận tốc, ống phải kết cấu theo tiêu chí nêu 4.7 ấn định giá trị hệ số 0,99 Nếu ống pitot chuẩn sử dụng phần cụm, ống phải đảm bảo phù hợp yêu cầu xếp không gây nhiễu (tùy thuộc vào chấp thuận quan có thẩm quyền) 7.3 Bộ cảm biến nhiệt độ 7.3.1 Sau lần sử dụng trường, hiệu chuẩn nhiệt kế, nhiệt kế bầu chất lỏng, hệ thống cặp nhiệt độ-điện thế, cảm biến khác nhiệt độ phạm vi 10 % nhiệt độ tuyệt đối trung bình ống khói Đối với nhiệt độ lên đến 405 °C (761 °F), sử dụng nhiệt kế thủy tinh thủy ngân chuẩn ASTM, loại tương đương, nhiệt kế đối chứng Ngồi ra, sử dụng cặp nhiệt độ nhiệt điện kế chuẩn (hiệu chuẩn theo tiêu chuẩn NIST) điểm đo nhiệt độ cố định (ví dụ, bể nước đá nước sơi, hiệu chỉnh áp suất khí quyển) sử dụng Đối với nhiệt độ 405 °C (761 °F), sử dụng hệ thống cặp nhiệt độ - điện chuẩn hiệu chuẩn theo tiêu chuẩn NIST sử dụng nhiệt kế chuẩn, chấp thuận quan có thẩm quyền 7.3.2 Các số liệu nhiệt độ thu trường coi hợp lệ Nếu trình hiệu chuẩn, nhiệt độ tuyệt đối đo cảm biến hiệu chuẩn cảm biến chuẩn đối chứng không chênh lệch phạm vi 1,5 %, số liệu nhiệt độ thực trường coi hợp lệ Nếu khơng, phép thử khí thải gây nhiễm coi không hợp lệ phải thực điều chỉnh (nếu có) kết thử, chấp thuận quan có thẩm quyền 7.4 Khí áp kế Hiệu chuẩn khí áp kế sử dụng theo áp kế thủy ngân theo áp kế dẫn xuất NIST trước phép thử trường Quy trình phân tích Thu thập phân tích mẫu hai trình thực tiêu chuẩn (xem Điều 6) Các phép tính tốn phân tích liệu Thực phép tính, giữ lại số có nghĩa sau dấu phẩy Làm trịn số sau tính tốn xong 9.1 Ký hiệu A diện tích tiết diện ống khói, m2 (ft2) Bws nước dịng khí (từ TCVN 11305 (phương pháp chuẩn) EPA Method 5), tỷ lệ thuận theo thể tích Cp hệ số ống pitot, khơng có đơn vị Cp(s)là hệ số ống pitot kiểu S, khơng có đơn vị Cp(std) hệ số ống pitot chuẩn; lấy 0.99 chưa biết hệ số ống thiết kế phù hợp tiêu chí quy định 6.7.1 đến 6.7.5 tiêu chuẩn De đường kính tương đương K 0,127 mm H2O (Đơn vị hệ Mét) 0,005 in H2O (Hệ đơn vị Anh) Kp số cơng thức tính vận tốc L chiều dài Md phân tử lượng khí thải, chuẩn khơ, (xem 8.6), g/g-mole (lb/lb-mole) Ms phân tử lượng khí thải, chuẩn ướt, g/g-mole (lb/lb-mole) n tổng số điểm theo phương ngang Pbar áp suất khí đo trường, mm Hg (in Hg) Pg áp suất tĩnh ống, mm Hg (in Hg) ps áp suất tuyệt đối ống (Pbar + Pg), mm Hg (in Hg) pstd áp suất chuẩn tuyệt đối, 760 mm Hg (29,92 in Hg) Qsd lưu lượng dịng khí theo thể tích khơ ống hiệu chỉnh điều kiện chuẩn, dscm/hr (dscf/hr) T hệ số độ nhạy đồng hồ áp kế vi sai TS(abavg) nhiệt độ tuyệt đối trung bình ống, °K (°R) = 273 + T s đơn vị hệ mét, = 460 + Ts đơn vị hệ Anh Ts nhiệt độ ống, °C ((°deg;F) = 273 + Ts đơn vị hệ mét, = 460 + Ts đơn vị hệ Anh Tstd nhiệt độ chuẩn tuyệt đối, 293 °K (528 °R) Vs tốc độ khí trung bình ống, m/sec (ft/sec) W chiều rộng Δp cột áp đo vận tốc khí ống, mm H2O (in H2O) Δpi, số đọc riêng lẻ cột áp đo vận tốc điểm đo theo phương ngang “i”, mm (in.) H 2O Δpstd cột áp đo ống pitot chuẩn, cm (in.) H2O Δps cột áp đo ống pitot kiểu S, cm (in.) H2O 3600 hệ số chuyển đổi, sec/hr 18,0 phân tử lượng nước, g/g-mole (Ib/lb-mole) 9.2 Tính T theo Cơng thức sau: (1) 9.3 Tính De theo Cơng thức sau: (2) 9.4 Hiệu chuẩn ống pitot kiểu S 9.4.1 Đối với cặp số đọc Δp (tức là, ba số đọc bên A ba số đọc bên B) nhận 8.1.3, tính giá trị hệ số ống pitot kiểu S theo Công thức (3): (3) 9.4.2 Tính Cp(A), hệ số trung bình bên A, Cp(B), hệ số trung bình bên B Tính chênh lệch hai giá trị trung bình 9.4.3 Tính độ lệch ba giá trị bên A Cp(s)từ Cp(A), độ lệch ba giá trị bên B Cp(S) Cp(B), sử dụng Công thức (4): (4) 9.4.4 Tính độ lệch trung bình σ từ giá trị trung bình, hai bên A B ống pitot Sử dụng Công thức (5): (5) 9.5 Tính phân tử lượng khí ống khói theo Cơng thức (6): (6) 9.6 Tính vận tốc trung bình khí ống khói theo Cơng thức (7): (7) Trong đó: 9.7 Tính lưu lượng thể tích trung bình dịng khí khơ ống khói theo Cơng thức (8) (8) Thư mục tài liệu tham khảo [1] Mark, L.S Mechanical Engineers' Handbook New York McGraw-Hill Book Co., Inc 1951 [2] Perry, J.H., ed Chemical Engineers' Handbook New York McGraw-Hill Book Co., Inc 1960 [3] Shigehara, R.T., W.F Todd, and W.S Smith Significance of Errors in stack Sampling Measurements, U.S Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, N.C (Presented at the Annual Meeting of the Air Pollution Control Association, St Louis, MO., June 14-19, 1970) [4] Standard Method for Sampling Stacks for Particulate Matter In: 1971 Book of ASTM Standards, Part 23 Philadelphia, PA 1971 ASTM Designation D 2928-71 [5] Vennard, J.K Elementary Fluid Mechanics New York John Wiley and Sons, Inc 1947 [6] Fluid Meters-Their Theory and Application American Society of Mechanical Engineers, New York, N.Y 1959 [7] ASHRAE Handbook of Fundamentals 1972 p 208 [8] Annual Book of ASTM Standards, Part 26 1974 p 648 [9] Vollaro, R.F Guidelines for Type s Pitot Tube Calibration U S Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, N.C (Presented at 1st Annual Meeting, Source Evaluation Society, Dayton, OH, September 18, 1975.) [10] Vollaro, R.F A Type S Pitot Tube Calibration Study U S Environmental Protection Agency,   Emission Measurement Branch, Research Triangle Park, N.C July 1974 [11] Vollaro, R.F The Effects of Impact opening Misalignment on the Value of the Type S Pitot Tube Coefficient, U.S Environmental Protection Agency, Emission Measurement Branch, Research Triangle Park, NC October 1976 [12] Vollaro, R.F Establishment of a Baseline Coefficient Value for Properly Constructed Type S Pitot Tubes, U.S Environmental Protection Agency, Emission Measurement Branch, Research Triangle Park, NC November 1976 [13] Vollaro, R.F An Evaluation of Single-Velocity Calibration Technique as a Means of Determining Type S Pitot Tube Coefficients, U.S Environmental Protection Agency, Emission Measurement Branch, Research Triangle Park, NC August 1975 [14] Vollaro, R.F The Use of Type s Pitot Tubes for the Measurement of Low Velocities, U.S Environmental Protection Agency, Emission Measurement Branch, Research Triangle Park, NC November 1976 [15] Smith, Marvin L Velocity Calibration of EPA Type Source Sampling Probe United Technologies Corporation, Pratt and Whitney Aircraft Division, East Hartford, CT 1975 [16] Vollaro, R.F Recommended Procedure for Sample Traverses in Ducts Smaller than 12 Inches in Diameter U.S Environmental Protection Agency, Emission Measurement Branch, Research Triangle Park, NC November 1976 [17] Ower, E and R.C Pankhurst The Measurement of Air Flow, 4th Ed London, Pergamon Press 1966 [18] Vollaro, R.F A Survey of Commercially Available Instrumentation for the Measurement of Low- Range Gas Velocities U.S Environmental Protection Agency, Emission Measurement Branch, Research Triangle Park, NC November 1976 (Unpublished Paper) [19] Gnyp, A.W., et al An Experimental Investigation of the Effect of Pitot Tube-Sampling Probe Configurations on the Magnitude of the S Type Pitot Tube Coefficient for Commercially Available Source Sampling Probes Prepared by the University of Windsor for the Ministry of the Environment, Toronto, Canada February 1975  ... cặp nhiệt độ - điện chuẩn hiệu chuẩn theo tiêu chuẩn NIST sử dụng nhiệt kế chuẩn, chấp thuận quan có thẩm quyền 7.3.2 Các số liệu nhiệt độ thu trường coi hợp lệ Nếu trình hiệu chuẩn, nhiệt độ tuyệt... sử dụng nhiệt kế thủy tinh thủy ngân chuẩn ASTM, loại tương đương, nhiệt kế đối chứng Ngồi ra, sử dụng cặp nhiệt độ nhiệt điện kế chuẩn (hiệu chuẩn theo tiêu chuẩn NIST) điểm đo nhiệt độ cố định... quản lý 4.7 Hiệu chuẩn ống pitot Nếu cần phải hiệu chuẩn ống pitot kiểu S (xem 7.1), phải sử dụng ống pitot chuẩn để quy chiếu Cách khác, sử dụng ống pitot chuẩn thiết kế theo tiêu chí nêu 4.7.1