六盤水hepa高效過濾器
其實很多(duō)人對於高效過濾器(qì)的了解(jiě)還是停留(liú)在表麵上的,
比如隻知道潔淨室要安裝初效G4+中(zhōng)效F5+中高效F9+末端的高效H14,但是(shì)對於高效(xiào)過濾器的一些特性還是不太了解的!
比如效率為針(zhēn)對(duì)0.3um的粒子其濃度不低於99.97%為(wéi)美國的A級別高效過濾器,這句話的詳細意思其(qí)實並沒有多少人思考!
比如MPPS方(fāng)法介(jiè)紹的H14或者U15過濾器的測試粒子(zǐ)的尺寸是什(shí)麽?
下麵的內容則是我自己以前整理的一些筆記,針對高效過濾器的(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(xiào)率說起
HEPA—high efficiency particulate air為高效過(guò)濾器
最早(zǎo)的(de)HEPA 的使用(yòng)來源於美國軍方, 為MIT相關標準。其後歐洲(zhōu)持續優化自(zì)身規範和標(biāo)準
目前國家上通(tōng)行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中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(lì)的整體效率不低於99.97%為高效(xiào);EN1882規(guī)定隻要在MPPS的氣(qì)溶膠下通過率大於(yú)99.95%的(de)就可(kě)以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如下信息:EN1882對於(yú)局部穿透率可以是整體的5倍這當(dāng)然是在MPPS
的(de)粒(lì)徑考慮之下;
IEST描述(shù)
針對以(yǐ)上(shàng)的兩(liǎng)張(zhāng)表格,分析如下:
1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的(de)是粒子質量(liàng)中徑,也就是所有的氣溶(róng)膠粒徑分布當中50%的質量大於這個值,50%的質量小於這個值.
因此不要認為(wéi)IEST的規定@0.3um >=99.97% 或(huò)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(zhōng)徑在0.3um的氣溶膠群,也就是氣(qì)溶膠是單分散相或者多分散相的,是一個範圍內的(de)氣溶膠群體,而絕(jué)不是單一粒徑的0.3um的氣溶膠;
2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於這個(gè)值.50%的(de)粒子小於這個值。MMD=0.3um的顆粒們其實它們的CMD大約在0.2um.這是因為大顆粒的粒子占有的數(shù)量權重雖(suī)然小,但是質量權重(chóng)很大。因此在IEST上麵(miàn)說99.97%@0.3um其實大致等同於EN1882的MPPS的顆粒直徑.這裏也僅(jǐn)僅是類(lèi)似,不能完全等(děng)同。
3).新版的EN1822-2009把以前的(de)E10 E11 E12均作為HEPA的分類(lèi)劃入高效係列,不同於以前的EN1822-2000;
4).MPPS到底是多少,是需(xū)要對某一種濾料,比如某一(yī)種玻璃(lí)纖維做實驗室測試的。需要至少做5次(cì)重複試驗。每次試(shì)驗均要發單[準]分散相(xiàng)或者(zhě)多分散相的粒子,布滿整體(tǐ)的0.1-0.5um的區間。最後用曲線(xiàn)做出來(lái)最低點。根據現在EN1822的統(tǒng)計,絕大部(bù)分的最易穿透的粒子粒徑(jìng)在0.1um-0.25um之間的某一個值。從商業角度而言,氣(qì)溶膠(jiāo)發生器或者LASKIN噴(pēn)嘴噴出的(de)氣溶膠粒徑不可能保(bǎo)證為唯一粒徑粒子,從標準差而言.σ1.5為多分散。需要注(zhù)意的是這個標準差和粒徑大小(xiǎo)沒有直(zhí)接關係,也就是(shì)計算結果和粒徑沒有關係(xì).因此我(wǒ)們可以認為MPPS的粒徑大小在測試的時(shí)候不是(shì)針對(duì)某一個粒徑的而是針對一個區(qū)間的。這個也就是為什麽MPPS在實際現(xiàn)場測試的時候要求測試一個區間(jiān)範圍內的所有(yǒu)粒子數量(liàng)總和;同時也要說明的是不同的過(guò)濾風速下MPPS是不(bú)同的。出廠前(qián)需要明確額定濾速是多少.
5).對於實(shí)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數。這裏所(suǒ)隱含的條件是氣(qì)溶(róng)膠的(de)發塵應該正好落(luò)在這(zhè)個範圍之內,而且粒徑的中值CMD應該正好等(děng)於MPPS[理想(xiǎng)化],EN1822規定偏差不能超過10%;
2.氣溶膠發生器
氣溶膠發生器可以分(fèn)為若幹種,如熱發塵和冷(lěng)發(fā)塵,異凝結發塵和同凝結發塵,在DPMS的幫助下可以保證有單分散相粒徑發出。
壓縮空氣多分散熱發(fā)塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM
空氣多分散冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM
Sinclair-LaMer 氣溶膠發生器 單分散相異凝結 1.05
Rapaport-Weinstork 發(fā)生器 單分散相異凝結 1.05
自由噴射凝結式氣溶(róng)膠發生(shēng)器 準單分散相自凝結 σ=1.5
氣溶膠發塵+DPMS 多分散(sàn)電移過(guò)濾為(wéi)單分散相 σ=1.1不穩定
從美國的IEST可以看出他們(men)使(shǐ)用的(de)是第一種和第二種,用光度儀測試質量濃度比;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(jìng)值(zhí)。其實是一個(gè)範圍。很多工廠直接把0.1-0.2um之間的(de)粒子數量全部加(jiā)起(qǐ)來(lái)作為MPPS的數量考慮應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍(wéi)的。
根據EN1822-5的說法,如果是采用單分散相粒子在測試效率的時候是不計量粒子分徑的。直接把所有的粒子數量加在一起就可以(yǐ)作為(wéi)上下遊分別(bié)的粒子計數了。但是這裏要注意的是單(dān)分散相也不是真正的單(dān)分(fèn)散相還是有各種粒(lì)徑分布(bù)的。隻要標準差小於(yú)1.5就可以這麽認(rèn)為了(le)。
對於多(duō)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(qiú)同時測粒子粒徑分布(bù)和數量。需要注意(yì)的是在上下遊收集的時候,在MPPS已經(jīng)知道的情(qíng)況(kuàng)下,隻需要(yào)測量MPPS/2-MPPS*2分(fèn)段裏麵的(de)全部或者部分粒子數量即可。
舉例(lì)來說明:現(xiàn)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(yǔ)最小值之比為2.5.因此在EN1822-5的要求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍或者(zhě)部(bù)分。這是因為實際的光學粒子計數器(qì)有一個測量精度問題。大家知(zhī)道的一般是(shì)測量分段(duàn)為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的(de)結(jié)果是大部分廠家(jiā)或(huò)者測試方最終的計數結果0.1um-0.2um之間的(de)總數作為計量基礎。
根據(jù)EN1822要求,最好(hǎo)的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但(dàn)是規範也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之間或者在mpps*1.5-mpps*2的分(fèn)段上任選一(yī)組作為劑量範圍.因此(cǐ)實際的測試(shì)可以在
MPPS/1.5-MPPS*1.5
MPPS/2-MPPS*1.5
MPPS/1.5-MPPS*2
這三種(zhǒng)情況下進行計量。
考慮到實(shí)際的光學粒子分析(xī)儀,應該可(kě)以在其中三個分段(duàn)裏麵任選一個並(bìng)且選擇全部(bù)的粒(lì)子或者部分的粒子。到底怎麽選根據實際的粒子分析儀(yí)來(lái)。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,因此采用第二(èr)種分段(duàn)發可以在0.09um-0.27um之間選擇部分也就是(shì)0.1um-0.2um之間的值作為劑量標準。
以上是對多分散粒子測試時候的分(fèn)析與說明。
3:接收方(fāng)法
一般有兩種方法。
一種是用於測定質(zhì)量(liàng)濃度的光度計,它不能計(jì)數。因此可以用在DOP方法測試H13和H14上麵特別是在(zài)現場的時候;
另外一種是用粒子計數器或者粒(lì)徑分析計數器,它既(jì)可以測粒徑也可以測數(shù)量。不過需要說明的是不能認為它什麽粒徑都能測,它一般隻能分段測粒徑(jìng)。比如(rú)0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大家(jiā)想象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣(yàng)的粒徑也能分析的(de)一清二楚. 因此實際的接收粒子MPPS是在一段粒(lì)徑之間的。上麵已經說(shuō)過了。
這是因為EN1822-3對於濾料測試的最低MPPS的點是曲線找(zhǎo)出來的(de),而不是實際測出來的。規定要求測至少六種不同(tóng)的粒徑,通過畫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(qì)來測試。因此其(qí)實找到(dào)的不是單一粒徑,而是(shì)一(yī)個區間;
並且在EN1822-4和EN1822-5裏麵已經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所以這更加(jiā)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(měi)一粒徑(jìng)的;
4. IEST的測試方法
對於H13和(hé)H14,IEST要(yào)求對於其測試質量濃度(dù)就可以了,而對於高要求的U15以上要求用粒子計數器,並(bìng)且直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更加不(bú)利的(de)那一個數據.但(dàn)是(shì)並不需要先檢測出MPPS值。
對於現場中的DOP檢測,很多公司使用TFI的冷發塵,由於其屬於多分散相,因此其實導(dǎo)致的結果就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要求了(le)。因此要求現場的測試(shì)質量濃(nóng)度比為(wéi)99.99%@H13H14是合理的.因為這裏的結果已經比0.3um為99.99%在實驗室要求低了。
對於大部分的項目而言,還(hái)是(shì)使用(yòng)H14以上的高效比較保險。
5. EN1822測試方法
對於H10以上的就需要測試MPPS了,對於測試方法上麵已經有說明,總體而言就是測包含MPPS的一段區間(jiān)粒徑的數量;
6:對測試結(jié)果的分析
由於(yú)現場測試的隻能是樣本(běn),而且(qiě)不可能全部都測.因此實際的結果分析采(cǎi)用了(le)泊鬆分布的95%置信區(qū)間的結(jié)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(bìng)且在資料當中提到了統計學相關知識,包括泊鬆分布/95%置信區間(jiān)/標準差/幾何標準差