臨（lín）汾hepa高（gāo）效過濾器

其實很多人（rén）對於高效過（guò）濾器的了解還是停留在表麵上的，

比如隻知道潔（jié）淨室要安裝（zhuāng）初效G4+中效F5+中高效F9+末端的高效H14，但是對於高效過濾器的（de）一些特性（xìng）還（hái）是不太了解的！

比如效率（lǜ）為針對0.3um的粒子其濃度不低於99.97%為美國的A級別高效過濾器,這句話的詳細意思其實並沒有多少人思考！

比如MPPS方（fāng）法介紹的H14或者U15過濾器（qì）的測試粒子的尺寸是什麽（me）？

下麵（miàn）的內（nèi）容則是我（wǒ）自己以前整理的（de）一些筆記，針對高效過（guò）濾器的（de）一些詳細介紹。

不太懂的就看黑體字就可以了！！！！

1.從HEPA高效過濾器效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過（guò）濾（lǜ）器

最早的HEPA 的使用來源於美國軍方, 為MIT相（xiàng）關標準。其後歐洲持續優化自身規範和標準

目前國家上通行的是（shì）IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中（zhōng）國國內大部分項目緊跟的是EN1822標準。

IEST規定對於MMD=0.3um的顆粒的整體效率不（bú）低於99.97%為高效;EN1882規定隻要在（zài）MPPS的氣溶膠下通過率大於99.95%的就可以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如下信息:EN1882對於局部（bù）穿透率可以（yǐ）是整體的5倍這當然是在MPPS 的粒徑考慮之下;
IEST描述
針對以上的兩張表格,分析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指（zhǐ）的是粒子質量中徑（jìng）,也就是所有的氣溶膠粒徑分布當中50%的質量大於這個值,50%的質（zhì）量小於這個值（zhí）.

因此不要認為IEST的規定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是針對0.3um的要求.其實這個規定要（yào）求的是質量中徑在0.3um的氣溶膠群,也就是氣溶膠是單分散相或者多分散（sàn）相的,是一個範圍內的氣溶膠（jiāo）群體（tǐ）,而絕不是單一粒徑的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子（zǐ）尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於（yú）這（zhè）個值.50%的（de）粒子小於（yú）這個（gè）值。MMD=0.3um的顆粒們其實它們的CMD大約在0.2um.這是因（yīn）為大顆粒的粒（lì）子占有的數量權（quán）重雖然（rán）小,但是質量權重（chóng）很大。因此（cǐ）在（zài）IEST上麵說99.97%@0.3um其實大致等同（tóng）於（yú）EN1882的（de）MPPS的（de）顆粒直徑.這裏也僅僅是類似，不（bú）能完全等同。

3).新版的EN1822-2009把以前的E10 E11 E12均作為HEPA的分類劃入高效係列（liè）,不同於以前的EN1822-2000;

4).MPPS到底是多少,是需要對某一種濾料,比如某一種玻璃（lí）纖維做實驗室測試（shì）的（de）。需要至少做5次重複試（shì）驗。每次試驗均要發單[準]分散相或者多分散（sàn）相（xiàng）的粒子,布滿（mǎn）整體的0.1-0.5um的區間。最後用曲線做出來最低點。根據現在EN1822的統計,絕大部分的最易穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間（jiān）的某一個值。從商業（yè）角（jiǎo）度（dù）而言,氣溶膠發生器或（huò）者LASKIN噴嘴噴出（chū）的（de）氣溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑（jìng）粒子,從標準（zhǔn）差而言.σ1.5為多分（fèn）散。需要注意的是這個標準差和粒徑大小沒有直接關係，也就是計算結果和粒徑沒有關係（xì）.因此91小视频可以認為（wéi）MPPS的粒（lì）徑大小在測（cè）試的時候不是針對某一個粒（lì）徑的而是針對一個區（qū）間（jiān）的。這個也就是為什麽MPPS在實（shí）際（jì）現場測試的時候要求（qiú）測試一個區間範圍內的所有粒子（zǐ）數量總和;同時也（yě）要說明的是不同的（de）過（guò）濾風速下MPPS是（shì）不同的。出廠前需要（yào）明確額（é）定（dìng）濾速是（shì）多少.

5).對於實際的MPPS測試,一般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的所有粒子總（zǒng）數。這裏所隱含的條件是氣溶膠的發塵應該正好落在這個範圍之內,而且（qiě）粒徑的中值CMD應該正好等於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不能超（chāo）過10%;

2.氣溶膠發生器

氣溶膠發生器可以分為若幹種,如（rú）熱（rè）發塵和冷發塵,異凝結發（fā）塵和同凝結發（fā）塵,在DPMS的幫助（zhù）下（xià）可以保證有單分散相粒徑發出。

壓（yā）縮空氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠發生（shēng）器 單分散（sàn）相異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05

自由噴（pēn）射（shè）凝結式氣溶（róng）膠發生器 準單分散相自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分散電移過濾為單分散相 σ=1.1不穩定

從美國的IEST可以看出他（tā）們使用的是第一種和第二種,用光（guāng）度儀測試質量濃度比（bǐ）;而歐盟采用後麵四種進行測試，更加合理優越。不過問題在於（yú）MPPS不可能直接測量一個粒徑值。其實是一（yī）個範圍。很多工廠直接把0.1-0.2um之間的粒子數量（liàng）全部加起來作為MPPS的數量考慮應該（gāi）是符合（hé）MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。

根據EN1822-5的說法（fǎ）,如果是采用單分散（sàn）相（xiàng）粒子在測試效率的時候是不計量粒子分徑（jìng）的（de）。直接把所有的粒（lì）子數量加（jiā）在一起就可以作為（wéi）上下遊分別的粒（lì）子計數了。但是這裏要注意的是（shì）單分散相也不是真正（zhèng）的單分散相（xiàng）還是（shì）有各種粒徑分布的。隻要（yào）標準差小於1.5就可以這麽認為了。

對於多分散相就不是這麽回事了。因為標準差大於1.5，因此在進行測試的時候要求同（tóng）時測粒子（zǐ）粒徑分布和數量（liàng）。需要注意的是在上下遊收（shōu）集的時候（hòu）,在MPPS已經知道的情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者部（bù）分粒子數量即可。

舉例來說明（míng）:現在EN已經發現MPPS粒子一般坐落於0.1um-0.25um之間。這個範圍的最大值與最小值之比為2.5.因此在EN1822-5的要（yào）求（qiú）下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍或者部分。這是因為實際的（de）光學粒子計數器有一個測（cè）量精度問題。大家知道（dào）的一般是測量分段（duàn）為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結果是（shì）大（dà）部分廠家或者測試（shì）方最（zuì）終的計數結果0.1um-0.2um之間的總（zǒng）數作為計量基礎。

根據EN1822要求,最好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範（fàn）也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之間或者在mpps*1.5-mpps*2的分段（duàn）上任（rèn）選一組作為（wéi）劑量範圍.因此實際的（de）測試可以在

MPPS/1.5-MPPS*1.5

MPPS/2-MPPS*1.5

MPPS/1.5-MPPS*2

這三種情況下進行計量。

考（kǎo）慮到實際的光學粒子分析儀,應該可（kě）以在其中三個分段（duàn）裏麵任選一個並且選擇全部的粒子或者部分的粒子。到底怎麽選根據實際的粒子分析儀來。實際的工程結果是選擇0.1-0.2um之間的。因為大部分MPPS在0.18um的樣子（zǐ）,因此采用第二（èr）種分段發可以在0.09um-0.27um之間選擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值作為（wéi）劑量標（biāo）準。

以上是對多分（fèn）散粒子（zǐ）測試時候的分析與說明。

3:接收（shōu）方法

一般有兩種方法。

一種是用於測定質（zhì）量濃度的光度計,它不能計數。因此可以用在DOP方法測試H13和H14上麵特別是在現場的時候；

另外（wài）一種是用粒子計數器或者粒徑分析計數器,它既可（kě）以測粒徑也可以測數量。不過需要說明的是不能認為它什麽粒徑都能測,它一般（bān）隻能分段測粒徑。比如（rú）0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大家想象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣的粒徑也能（néng）分析的一清二楚. 因此實際（jì）的接收（shōu）粒（lì）子（zǐ）MPPS是在一段粒徑之間的。上麵已經說過了。

這是因為（wéi）EN1822-3對於濾料測試的（de）最低MPPS的點是曲線找出來的（de）,而不是實（shí）際測（cè）出來（lái）的。規定要求測至少六（liù）種不同的粒徑,通過畫（huà）曲線的方法找到最低點MPPS。這種方法隻能（néng）用單分散相的粒子發生器來測試。因此其實找到的不是單一粒徑,而是一個區間（jiān）;

並且在EN1822-4和（hé）EN1822-5裏麵（miàn）已經要求（qiú）了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所以這更加說明了是粒子分析隻能測試出某一段粒徑之間而絕不是細到每一粒徑的;

4. IEST的測試方法（fǎ）

對（duì）於H13和H14,IEST要求對於其測試（shì）質量濃（nóng）度就可以了（le）,而對於高（gāo）要求的U15以上要求用粒子計數器,並且直接讀取（qǔ）0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更加不利的那一個數據.但（dàn）是並不需要先檢測出（chū）MPPS值。

對於現場中的DOP檢測,很多公司使用TFI的冷發塵,由於其屬於（yú）多分散相，因此其實導致的結果就是CMD在（zài）0.4um,MMD在0.7um,已（yǐ）經大於0.3um的要求了。因此要求現場的測試質量濃度比為99.99%@H13H14是合（hé）理的.因為這裏的結（jié）果已（yǐ）經比（bǐ）0.3um為99.99%在實驗室（shì）要（yào）求低了。

對於大部分的項目而言,還是使用H14以上的高（gāo）效比較保險。

5. EN1822測試方法

對於H10以上（shàng）的就需要（yào）測試MPPS了,對（duì）於（yú）測試方法上麵已經有說明,總體而言就是（shì）測包含MPPS的一（yī）段區間粒徑的（de）數量;

6:對（duì）測試結果（guǒ）的分析

由於現場測試的隻（zhī）能是樣本,而且不可能全部都（dōu）測.因此實際的結果分析采用了泊鬆分布的95%置信區間的結果。

參考資料

IEST-RP-CC001.4/EN1822-1/EN1822-2/EN1822-3/EN1822-4/EN1822-5/ISO14644-1/ISO14644-3/ISO14644-4並且（qiě）在資料當中提到了統（tǒng）計學相關知識,包括（kuò）泊鬆分布/95%置信區（qū）間/標準差（chà）/幾何標準（zhǔn）差