VDI 2066 Blatt 1-2006 Particulate matter measurement - Dust measurement in flowing gases - Gravimetric determination of dust load.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREMessen von PartikelnStaubmessung in strmenden GasenGravimetrische Bestimmung der StaubbeladungParticulate matter measurementDust measurement in flowing gasesGravimetric determination of dust loadVDI 2066Blatt 1 / Part 1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishKommission Re

2、inhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdLArbeitsgruppe Staubmessung in strmenden GasenAusschuss EmissionsmesstechnikVDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 4: Analysen- und MessverfahrenVDI-RICHTLINIENZu beziehen durch / Available at Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Alle Rechte vorbe

3、halten / All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2006Vervielfltigung auchfr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet / Reproduction even for internal use not permittedICS 13.040.99 November 2006Frhere Ausgabe: 10.75;07.05 Entwurf,deutsch; VDI2066Bl.2:1993-08, Bl.3:1994-01 u.B

4、l.7:1993-08Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation. Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Einleitung . . . . . . . . . . .

5、 . . . . . . . . . . 41 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . 52 Begriffe und Definitionen . . . . . . . . . . 63 Formelzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Einfhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 Grundlage des Verfahrens . . . . . . . . . . 176 Messplanung . . . . . . . . . .

6、 . . . . . . . 187 Probenahmestrategie . . . . . . . . . . . . 228 Gerte und Verfahren zur Messung von Gasgeschwindigkeit, Temperatur, Druck und Gaszusammensetzung . . . . . . . . . 289 Gerte fr die Staubprobenahme . . . . . . 3110 Wgeverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . 6211 Probenahme . . . .

7、 . . . . . . . . . . . . . 6712 Thermisches Verhalten von Stuben . . . . 7413 Validierung der Ergebnisse . . . . . . . . . 7614 Auswertung. . . . . . . . . . . . . . . . . . 7815 Verfahrenskenngren . . . . . . . . . . . 8016 Messbericht . . . . . . . . . . . . . . . . . 86Contents PagePreliminary no

8、te . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Foreword. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . 63Symbols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 Princip

9、le of the method. . . . . . . . . . . 176 Measurement planning . . . . . . . . . . . 187 Sampling strategy . . . . . . . . . . . . . 228 Equipment and measurement methods for gas velocity, temperature, pressure and gas composition . . . . . . . . . . . . . . 289 Equipment for dust sampling . . . . .

10、 . . 3110 Weighing procedure . . . . . . . . . . . . 6211 Sampling procedure . . . . . . . . . . . . 6712 Thermal behaviour of dusts . . . . . . . . 7413 Validation of results . . . . . . . . . . . . 7614 Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . 7815 Performance characteristics . . . . . . . .

11、8016 Test report. . . . . . . . . . . . . . . . . . 86Former edition:10/75; 07/05Draft, in German only; VDI2066P.2:1993-08, P.3:1994-01 a. P.7:1993-08Inhaltlich berprftweiterhin gltigund unverndert2012AprilB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BE

12、ST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2006 2 VDI 2066 Blatt 1 / Part 1Anhang A Anforderungen an die Arbeitsbhne. . . . . . . . . . . . . 88Anhang B Ermittlung der Strmungsrichtung mit Staudrucksonden. . . . . . . . . 89Anhang C Ver

13、fahren zur Ermittlung der Positionen der Messpunkte in runden und rechteckigen Abgaskanlen . . . . . . . . . . . . 90Anhang D Beispiele fr geeignete Messffnungen fr die Probenahmeeinrichtung . . . . . . . 95Anhang E Erprobte Entnahmesonden. . . . . . 98Anhang F Zusammenfassung der Anforderungen. . .

14、 . . . . . . . . 101Anhang G Probenvolumen, Volumenstrom und Probenahmedauer . . . . . . . 103Anhang H Beispiele fr systematische Messabweichungen bei der Wgung . . . . . . . . . . . . . . 104Anhang I Umrechnungen. . . . . . . . . . . 106Anhang J Zuordnung der Abschnitte . . . . . 110Schrifttum. . .

15、 . . . . . . . . . . . . . . . . . 111Annex A Requirements related to the working platform . . . . . . . . . . . . . . . . 88Annex B Determination of flow direction with Pitot tubes . . . . . . . . . . . . . . . 89Annex C Methods for determining the positions of sampling points in circular and recta

16、ngular ducts . . . . . 90Annex D Examples of suitable access ports for sampling equipment . . . . . . . . 95Annex E Proven designs of the entry nozzles . . 98Annex F Summary of the requirements . . . . 102Annex G Sample volume, sample flow rate and sampling duration . . . . . . . . 103Annex H Exampl

17、es of weighing bias . . . . . 104Annex I Conversions . . . . . . . . . . . . . 106Annex J Assignment of sections . . . . . . . 110Bibliography. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollec

18、tion - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2006 VDI 2066 Blatt 1 / Part 1 3 VorbemerkungIn der Kommission Reinhaltung der Luft im VDI undDIN Normenausschuss KRdL erarbeiten Fach-leute aus Wissenschaft, Industrie und Verwaltung infreiwilliger Selbstverantw

19、ortung VDI-Richtlinienund DIN-Normen zum Umweltschutz. Diese be-schreiben den Stand der Technik bzw. Stand der Wis-senschaft in der Bundesrepublik Deutschland unddienen als Entscheidungshilfen bei der Erarbeitungund Anwendung von Rechts- und Verwaltungsvor-schriften. Die Arbeitsergebnisse der KRdL f

20、lieenferner als gemeinsamer deutscher Standpunkt in dieeuropische technische Regelsetzung bei CEN(Europisches Komitee fr Normung) und in die in-ternationale technische Regelsetzung bei ISO (Inter-nationale Organisation fr Normung) ein.Folgende Themenschwerpunkte werden in vier Fach-bereichen behande

21、lt:Fachbereich I Umweltschutztechnik“Produktionsintegrierter Umweltschutz; Verfahrenund Einrichtungen zur Emissionsminderung undEnergieumwandlung; ganzheitliche Betrachtungvon Emissionsminderungsmanahmen unter Be-rcksichtigung von Luft, Wasser und Boden;Emissionswerte fr Stube und Gase; anlagenbe-zo

22、gene messtechnische Anleitungen; Umwelt-schutzkostenrechnungFachbereich II Umweltmeteorologie“Ausbreitung von Luftverunreinigungen in derAtmosphre; strfallbedingte Freisetzungen; mikro-und mesoskalige Windfeldmodelle; Wechselwir-kung zwischen Atmosphre und Oberflchen;meteorologische Messungen; angew

23、andte Klima-tologie; Lufthygienekarten; human-biometeoro-logische Bewertung von Klima und Lufthygiene;bertragung meteorologischer DatenFachbereich III Umweltqualitt“Wirkung von Luftverunreinigungen auf Mensch,Tier, Pflanze, Boden, Werkstoffe und Atmosphre;wirkungsbezogene Mess- und Erhebungsverfahre

24、n:z.B. Bioindikation mit Hheren und NiederenPflanzen, Erhebungsverfahren zur Biodiversitt;Werkstoffexposition; Erfassung mikrobieller Luft-verunreinigungen; Olfaktometrie; Umweltsimulation Fachbereich IV Umweltmesstechnik“ Emissions- und Immissionsmesstechnik fr anor-ganische und organische Gase sow

25、ie fr Partikel;optische Fernmessverfahren; Messen von Innen-raumluftverunreinigungen; Messen von Boden-luftverunreinigungen; Verfahren zur HerstellungPreliminary noteIn the Commission on Air Pollution Prevention ofVDI and DIN Standards Committee (KRdL) expertsfrom science, industry and administratio

26、n, acting ontheir own responsibility, establish VDI Guidelinesand DIN Standards in the field of environmental pro-tection. These describe the state of the art in scienceand technology in the Federal Republic of Germanyand serve as a decision-making aid in the preparatorystages of legislation and app

27、lication of legal regula-tions and ordinances. KRdLs working results arealso considered as the common German point of viewin the establishment of technical rules on the Euro-pean level by CEN (European Committee for Stand-ardization) and on the international level by ISO(International Organization f

28、or Standardization).The following topics are dealt with in four subdivi-sions:Subdivision I “Environmental Protection Techniques”Integrated pollution prevention and control forinstallations; procedures and installations foremission control and energy conversion; overallconsideration of measures for

29、emission controlwith consideration given to the air, water and soil;emission limits for dusts and gases; plant-relatedmeasurement instructions; environmental indus-trial cost accountingSubdivision II “Environmental Meteorology”Dispersion of pollutants in the atmosphere; emis-sions from accidental re

30、leases; micro- and meso-scale wind field models; interaction between theatmosphere and surfaces; meteorological measure-ments; applied climatology; air pollution maps;human-biometeorological evaluation of climateand air hygiene; transfer of meteorological data Subdivision III “Environmental Quality”

31、Effects of air pollutants on man, farm animals,vegetation, soil, materials, and the atmosphere;methods for the measurement and evaluation of ef-fects: e.g. biomonitoring with higher and lowerplants; evaluation techniques for biodiversity; ex-posure of materials; determination of microbial airpolluta

32、nts and their effects; olfactometry; environ-mental simulationSubdivision IV “Environmental Measurement Techniques”Techniques for emission and ambient air measure-ments of inorganic and organic gases as well asparticulate matter; optical open-path measurementmethods; measurement of indoor air pollut

33、ants,measurement of soil air pollutants; procedures forB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2006 4 VDI 2066 Blatt 1 / Part 1von Referenz

34、materialien; Prfplne fr Mess-gerte; Validierungsverfahren; Messplanung; Aus-werteverfahren; Qualittssicherung Die Richtlinien und Normen werden zunchst alsEntwurf verffentlicht. Durch Ankndigung imBundesanzeiger und in der Fachpresse erhalten alleinteressierten Kreise die Mglichkeit, sich an einemff

35、entlichen Einspruchsverfahren zu beteiligen.Durch dieses Verfahren wird sichergestellt, dass un-terschiedliche Meinungen vor Verffentlichung derendgltigen Fassung bercksichtigt werden knnen.Die Richtlinien und Normen sind in den sechs Bn-den des VDI/DIN-Handbuches Reinhaltung der Luftzusammengefasst

36、. EinleitungDie Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft(TA Luft) G4 fordert, dass bei der Genehmigungvon Anlagen die Einrichtung von Messpltzen nachden Empfehlungen der Richtlinie VDI 4200 T6 er-folgen soll. Bei Messungen zur Feststellung derEmissionen sollen ebenfalls die Grundstze undEmpfehl

37、ungen der Richtlinie VDI 4200 bezglichder Messplanung und der Probenahme bercksichtigtwerden. Emissionsmessungen sollen unter Beach-tung der in Anhang 6 der TA Luft aufgefhrtenRichtlinien und Normen des VDI/DIN-HandbuchesReinhaltung der Luft“ T2; T3 beschriebenenMessverfahren durchgefhrt werden.Die

38、vorliegende Richtlinie VDI 2066 Blatt 1 be-schreibt ein manuelles gravimetrisches Referenz-messverfahren zur Bestimmung der Staubbeladung(Staubgehalt) und des Staubmassenstromes einesdurch definierte Querschnitte strmenden Abgases.Die Richtlinie behandelt Messungen im:a) Reingas bis 50 mg/m3b) Reing

39、as bis 150 mg/m3c) Zwischengas bis 2 g/m3d) Rohgas beispielsweise bis 100 g/m3Die Richtlinie beschreibt die unterschiedliche Mess-technik und Vorgehensweise fr Messungen in feuch-ten bzw. wasserdampfgesttigten Abgasen sowie inAbgasen mit Wassertrpfchenanteil.Die technischen Anforderungen der vorlieg

40、endenRichtlinie sind fr den Fall a) konform zurDIN EN 13284-1 T12. Fr die Flle b), c) und d)enthlt die Richtlinie Ergnzungen, die fr diese Be-reiche relevant sind.establishing reference material; test procedures formeasurement devices; validation procedures;measurement planning; evaluation methods;

41、qual-ity assuranceThe guidelines and standards are first published asdrafts. These are announced in the Bundesanzeiger(Federal Gazette) and in professional publications inorder to give all interested parties the opportunity toparticipate in an official objection procedure. Thisprocedure ensures that

42、 differing opinions can be con-sidered before the final version is published. The guidelines and standards are published in the six-volume VDI/DIN Reinhaltung der Luft (Air Pollu-tion Prevention) manual.ForewordThe German Technical Instructions on Air QualityControl (TA Luft) G4 require that in the

43、course ofthe licensing of plants, measuring sites shall be in-stalled according to the recommendations of guide-line VDI 4200 T6. In the case of measurements fordetermining emissions, also the principles and rec-ommendations of guideline VDI 4200 with respect tomeasurement planning and sampling shal

44、l be takeninto account. Emission measurements shall be per-formed in accordance with guidelines and standardsof the VDI/DIN manual “Reinhaltung der Luft” T2;T3 specified in Annex 6 of TA Luft.The present guideline VDI 2066 Part 1 describes amanual gravimetric reference measurement methodfor the dete

45、rmination of the dust load (dust content)and the dust mass flow of a flue gas flowing througha defined cross-section. This guideline deals withmeasurements in:a) cleaned-up gas up to 50 mg/m3b) cleaned-up gas up to 150 mg/m3c) intermediate gas up to 2 g/m3d) raw gas e.g. up to 100 g/m3This guideline

46、 describes the different measurementtechniques and procedures applied for measurementsin wet and water-vapour saturated flue gas as well asin flue gas containing water droplets.For case a), the technical requirements of the presentguideline are fully in agreement withDIN EN 13284-1 T12. For cases b)

47、, c) and d), thisguideline contains amendments relevant for these ap-plications.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2006 VDI 2066 B

48、latt 1 / Part 1 5 Weiterhin geht die Richtlinie auf abweichende Vor-gehensweisen auf Grund besonderer Betriebsverhlt-nisse und Abgasbegleitstoffe ein.Die Richtlinie enthlt konkrete Ausfhrungsbeispielefr Messungen mit innenliegendem Filter (In-Stack-Filtration) und auenliegendem Filter (Out-Stack-Fil

49、tration) und fr die verschiedenen Konzentrations-bereiche.Die vorliegende Richtlinie VDI 2066 Blatt 1 ersetztdie folgenden VDI-Richtlinien:VDI 2066 Blatt 1 : 1975-10 1VDI 2066 Blatt 2 : 1993-08 2VDI 2066 Blatt 3 : 1994-01 3VDI 2066 Blatt 7 : 1993-08 41 AnwendungsbereichDie Richtlinie VDI 2066 Blatt 1 legt ein manuellesgravimetrisches Referenzmessverfahren zum Be-stimmen der Staubbeladung (Staubgehalt) und d