三明hepa高效過濾器

其實（shí）很多（duō）人對於高效過濾器的了解（jiě）還是停留在表麵上的，

比如隻知道潔淨室要安（ān）裝初（chū）效G4+中效F5+中高效F9+末端（duān）的高效H14，但是對於高效過濾（lǜ）器的一些特性還（hái）是不太了解的！

比如（rú）效率為針對0.3um的粒子其濃（nóng）度不（bú）低於99.97%為美（měi）國的A級別高效過濾器,這句話的詳（xiáng）細（xì）意思其實並沒有多少人（rén）思考！

比如MPPS方法（fǎ）介紹的H14或者U15過濾器的測試粒（lì）子的尺寸是什麽？

下麵的內容則是我自己以前整理的一些筆記，針對高效過（guò）濾器的一些詳細介紹。

不太（tài）懂的（de）就看黑體（tǐ）字就可以了（le）！！！！

1.從HEPA高效過濾器效率說起

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

最早的HEPA 的使用來源於美國軍方, 為MIT相關標準。其後歐洲持續優（yōu）化自（zì）身規範和標準（zhǔn）

目前國（guó）家上（shàng）通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國國內大（dà）部分項目緊跟（gēn）的是EN1822標準。

IEST規（guī）定對於MMD=0.3um的顆粒的整體（tǐ）效率不低（dī）於99.97%為高效;EN1882規定隻（zhī）要在MPPS的氣溶膠下通過率大於99.95%的就可以,也就是（shì）H13以上;
EN1822
從圖（tú）中可以看到如下信息:EN1882對（duì）於局部穿透率可以是整體的5倍這當然是在MPPS 的粒徑考慮之下;
IEST描述（shù）
針對以上的兩（liǎng）張表格,分析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質量中（zhōng）徑,也就是所有的氣溶膠粒徑分（fèn）布當中（zhōng）50%的（de）質量大於這個值,50%的質量小於這（zhè）個值.

因此不要（yào）認為IEST的規定@0.3um >=99.97% 或（huò）者@0.3um>=99.99%僅僅（jǐn）是（shì）針對0.3um的要求.其實這個規定要求的是質量中徑在（zài）0.3um的氣溶膠群,也就是（shì）氣（qì）溶膠是單分散相或者（zhě）多分散相的（de）,是一個範圍內的氣溶膠群體,而絕不是單一（yī）粒徑（jìng）的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的（de）是粒子尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於這個值.50%的粒（lì）子小於這個（gè）值。MMD=0.3um的顆粒們其實它（tā）們的CMD大約在0.2um.這是因為大顆粒的粒（lì）子占有的數量權重雖然小,但是質（zhì）量權重很大。因此在IEST上麵說99.97%@0.3um其實大致等同於EN1882的MPPS的顆粒直徑.這裏也僅（jǐn）僅是類似，不能完全等同。

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

4).MPPS到底是多少,是（shì）需要對某（mǒu）一種濾料,比如某一種玻璃纖維做實驗（yàn）室測試的。需（xū）要至少做5次重複試驗。每次試驗均要發單[準]分散相或者多（duō）分散相的粒子,布滿整體（tǐ）的0.1-0.5um的區（qū）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（zhī）間的某一個值。從商業角度而（ér）言,氣（qì）溶膠發生器或（huò）者LASKIN噴嘴噴出的氣溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑粒子,從標準差而言.σ1.5為多分散（sàn）。需要注意的是這個標準差和粒徑大（dà）小沒有直接關係，也就是計（jì）算結果和粒徑沒有關係.因此91小视频可以（yǐ）認為MPPS的粒徑大小（xiǎo）在測試的時候（hòu）不是針對某一（yī）個粒徑的而是針對一個區（qū）間的。這個也就是為什麽MPPS在實際現場測試的時候要求測試一個區間範圍內（nèi）的（de）所有粒子數量總和;同時（shí）也要說明的是不同的（de）過濾風速下MPPS是不同的。出廠前需要明確額定濾速是多少.

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（de）所有粒子總數。這裏所隱含的條件是氣溶膠的發塵應該正好落（luò）在這個範圍之（zhī）內（nèi）,而且粒徑的中值CMD應該正好等於MPPS[理（lǐ）想（xiǎng）化],EN1822規定（dìng）偏差不能超過10%;

2.氣溶膠發生器

氣（qì）溶膠發生器可以分為若幹種,如熱發塵和冷發塵,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（lì）徑發出。

壓縮空氣（qì）多分散（sàn）熱（rè）發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空（kōng）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（níng）結式氣溶膠發生器 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可以看出他們使用的是第一種和第二種,用光度儀測試質量濃度比;而歐盟采用後麵（miàn）四種進行測試，更加合理優越。不過問題在於MPPS不可能直（zhí）接測量一個粒徑（jìng）值。其實是一（yī）個範圍。很多工廠（chǎng）直接把0.1-0.2um之間的粒子數量全部加起來作（zuò）為MPPS的數量考（kǎo）慮（lǜ）應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。

根據EN1822-5的說法,如果是采用單分（fèn）散相粒（lì）子在測（cè）試效率的時候是不計量粒子分徑（jìng）的。直接把所有的粒子數量加在一起就可以作為上下遊分（fèn）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（shì）真正的單分散相還是有各種粒徑分布的。隻要標準（zhǔn）差小於1.5就可以這（zhè）麽認為了。

對（duì）於多分散相就（jiù）不是這麽回事了（le）。因（yīn）為標準差大於1.5，因此在進行測試的時候要求同時測粒（lì）子（zǐ）粒徑分布和數量。需要注意的是在上下遊收集的時候,在MPPS已經（jīng）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（shuō）明: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（zhí）與最小值之比為2.5.因此在EN1822-5的（de）要求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範（fàn）圍或者部分（fèn）。這是因為實際的光（guāng）學粒子計（jì）數器（qì）有一個測量精度問題。大家知（zhī）道的一般是測量分段（duàn）為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結果是大部（bù）分廠家（jiā）或者（zhě）測試方最終的計數結果0.1um-0.2um之間的總數作為計量基礎。

根據EN1822要（yào）求,最好（hǎo）的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是（shì）規範也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之間或（huò）者在（zài）mpps*1.5-mpps*2的分段上任選（xuǎn）一（yī）組（zǔ）作為劑量範圍（wéi）.因此實際的測試可以在

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（xué）粒（lì）子分析（xī）儀,應該可（kě）以在其中三個分段裏麵任選一個並且選擇全部的粒（lì）子或者部分的粒子。到底怎麽選根據實（shí）際的粒（lì）子分析儀來。實（shí）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（yàng）子,因此采用第二種分（fèn）段發可以在0.09um-0.27um之間選擇部分也就（jiù）是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析與說明。

3:接收方法

一般有兩（liǎng）種方法。

一（yī）種是用（yòng）於測（cè）定質量濃（nóng）度的光度計（jì）,它不能計數。因此可以用在（zài）DOP方法測試H13和H14上麵特別（bié）是在現場（chǎng）的時候；

另外一種是用粒子（zǐ）計數器或者粒徑分析計數器,它既可以測粒（lì）徑也（yě）可（kě）以測數量。不過需要說明的（de）是不能認為它什麽粒徑都能測（cè）,它一般隻（zhī）能分段測粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不（bú）是大（dà）家想象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣的粒徑也能分析的一清二楚. 因此實際的接收（shōu）粒子MPPS是在一段粒徑之間的。上麵（miàn）已經說過了（le）。

這是因（yīn）為EN1822-3對於濾料（liào）測試的最低MPPS的點是曲線找出來的,而不是實際測出（chū）來的（de）。規定要求測至少六種不同的粒徑,通過畫曲線的方法（fǎ）找到最低（dī）點MPPS。這種方法隻能用單（dān）分散相的粒子發（fā）生（shēng）器來測試。因此其實找到的不是單一粒徑,而是一個區間;

並（bìng）且在EN1822-4和EN1822-5裏麵已經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之（zhī）間的粒徑,所以這更加說（shuō）明了是粒子分析隻能測（cè）試出某一段粒徑之間而絕不是細到每一粒徑的（de）;

4. IEST的測試方法

對於H13和H14,IEST要求對於其測試質量濃度就（jiù）可以了,而對於高要求的U15以（yǐ）上要求用粒子（zǐ）計數器,並且（qiě）直（zhí）接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組（zǔ）中的更加不利（lì）的那一個數據.但是並不需要先檢（jiǎn）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，因此其實導致的（de）結果（guǒ）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質量濃度比為（wéi）99.99%@H13H14是（shì）合理（lǐ）的.因為這裏的結果已經比0.3um為99.99%在實驗室要（yào）求低了。

對於大部（bù）分的項目而言,還是使用H14以上的高效比較保險（xiǎn）。

5. EN1822測試（shì）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的一段區間粒徑（jìng）的數量;

6:對測試結果的（de）分析

由於現場測試的隻能是樣本,而且不可能全部都測.因此（cǐ）實際的（de）結果分析采用了泊鬆分布的95%置信區間的（de）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並且在資料當中提到了統計學（xué）相關知識,包括（kuò）泊鬆分布/95%置信區間/標準（zhǔn）差/幾何標準差