昭（zhāo）通hepa高效過濾器

其實很多人對於高（gāo）效過濾器的了解還是停留在表（biǎo）麵上的，

比如隻知（zhī）道潔淨室要安裝初效G4+中效F5+中高效F9+末端的高效H14，但是對於高效過濾器的一些（xiē）特性還是不太了解的！

比如效率為針對0.3um的（de）粒子其濃度（dù）不低於99.97%為（wéi）美國的A級別高（gāo）效過濾器,這句（jù）話的詳細意思其實並沒有多少人思（sī）考！

比如MPPS方法介紹的H14或（huò）者U15過濾器的測試粒子的尺（chǐ）寸是什麽？

下麵的內容則是我自己以前整理的一些筆記，針對高效過濾器的一些詳細介紹。

不太懂的就看黑體字就（jiù）可以了！！！！

1.從HEPA高效過濾器（qì）效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾器

最早（zǎo）的HEPA 的使用來源於（yú）美國軍方（fāng）, 為（wéi）MIT相關標準。其後歐洲持續優化自（zì）身規範和標準

目前國家（jiā）上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國國內大（dà）部分項目緊（jǐn）跟的是EN1822標準。

IEST規定對於MMD=0.3um的顆粒的整體效率不低於99.97%為高效;EN1882規定隻要在MPPS的氣溶膠（jiāo）下通過率（lǜ）大於（yú）99.95%的就可以,也（yě）就（jiù）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（tǐ）的5倍（bèi）這當然是在MPPS 的粒徑考慮之下;
IEST描（miáo）述
針對以上的兩張表格,分析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質量中徑,也就是所（suǒ）有（yǒu）的氣溶膠粒徑分布當中50%的質（zhì）量大於這個值,50%的質量小於這個（gè）值.

因此不要（yào）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（yào）求（qiú）.其實這（zhè）個規定（dìng）要求的是質量中徑（jìng）在0.3um的氣溶（róng）膠群,也就是氣溶膠是單（dān）分散相或者多分散相的,是一個範圍內的氣（qì）溶膠群體,而絕不是單一粒徑的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子尺寸（cùn）中（zhōng）徑,也就是有50%的粒子大於（yú）這個值（zhí）.50%的粒子小於這個（gè）值。MMD=0.3um的顆粒們其實它們的CMD大約在0.2um.這是因為大（dà）顆粒的粒子占有的數量權重雖然小,但是質量權重很大。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（zhí）徑.這裏也僅僅是類似，不能完全等同。

3).新（xīn）版的EN1822-2009把（bǎ）以（yǐ）前的E10 E11 E12均作（zuò）為HEPA的（de）分類劃入（rù）高效係列,不同於以前的EN1822-2000;

4).MPPS到底（dǐ）是多少,是需要對某一種濾料,比如某一種玻璃纖維做實驗室測試的。需要至少做5次重複試驗。每次試驗均要發單[準]分散相或者（zhě）多分散相的粒子,布滿整體的0.1-0.5um的區間。最後用曲線做出來最低點（diǎn）。根據現（xiàn）在（zài）EN1822的統計,絕大部分的最易（yì）穿透（tòu）的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一（yī）個（gè）值。從商業（yè）角度而言,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴（zuǐ）噴出的（de）氣溶膠粒徑不可能保證（zhèng）為唯一粒徑粒子,從標準差（chà）而言.σ1.5為多（duō）分散。需要注意的是這個標準差和（hé）粒徑大小沒有直接關係，也就是計（jì）算結果和粒徑沒有關係.因此（cǐ）91小视频可以認為MPPS的粒徑大（dà）小在測（cè）試的時候不是針（zhēn）對某一個粒徑（jìng）的而是針對一個區間的。這個（gè）也就是為什（shí）麽MPPS在實際現場測試的時候要求（qiú）測試（shì）一個區（qū）間範圍內的所有粒子數量總和;同時也要說明的是不同的過濾風速下MPPS是不同（tóng）的。出廠前需要明確額定（dìng）濾速是多少.

5).對（duì）於實際的MPPS測試,一般要求收集（jí）MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的所有粒子總數（shù）。這裏所隱含的條件是氣溶膠（jiāo）的發塵應該正好落在這個範圍之內,而且粒徑的中值CMD應該（gāi）正（zhèng）好等於MPPS[理想化],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為若幹種,如（rú）熱發塵和冷發塵,異凝結發塵和同凝結（jié）發塵,在DPMS的幫（bāng）助下可以保（bǎo）證有單分散相（xiàng）粒徑發出。

壓縮空氣多（duō）分散熱發（fā）塵（chén） MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空（kōng）氣多分散冷（lěng）發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠發生器 單（dān）分散相異凝結（jié） 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05

自由噴射凝結式氣溶膠發生（shēng）器 準單分散（sàn）相（xiàng）自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多（duō）分（fèn）散電移過濾（lǜ）為單分（fèn）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（yòng）光度儀測試質量濃度比;而歐盟采用（yòng）後麵（miàn）四種進行測試，更加合理優越。不過問題在於MPPS不可能直接測量一個粒徑值。其實是一個範圍。很多工（gōng）廠直接把0.1-0.2um之間（jiān）的（de）粒子數量全（quán）部加起來作為MPPS的（de）數量考慮應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的（de）。

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（de）粒子（zǐ）數量加在一起就可以作為上下遊分別的粒子計數了。但是（shì）這（zhè）裏要注意的是單分散相（xiàng）也不（bú）是真正的單（dān）分散相還是有各種粒（lì）徑分布的。隻要（yào）標（biāo）準差小（xiǎo）於（yú）1.5就可以這麽認為了。

對於多分散相就不是這麽回（huí）事了（le）。因為標準（zhǔn）差大於（yú）1.5，因（yīn）此在進行測試的時候要求同時（shí）測粒子粒徑分布和數（shù）量。需要注（zhù）意的是在上（shàng）下遊收集的時候,在MPPS已經知（zhī）道的情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者部分粒子（zǐ）數量即可（kě）。

舉例來說明:現在（zài）EN已經發現MPPS粒子一般坐落於0.1um-0.25um之間。這個（gè）範圍的最大值與最小值之比為2.5.因此在EN1822-5的要求（qiú）下,最好取（qǔ）MPPS/2-MPPS*2的全部範圍（wéi）或者部分。這是因為實際的光學粒子計數器有一個（gè）測量精度問題。大家知道（dào）的一（yī）般是測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結果是（shì）大部分廠家或者測試方最終的（de）計數結果0.1um-0.2um之間的總數作（zuò）為計（jì）量基礎。

根據EN1822要求,最好的測量（liàng）範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範也可以要（yào）求在mpps/2-mpps/1.5之間或（huò）者在mpps*1.5-mpps*2的分段上（shàng）任選一組作（zuò）為劑量範（fàn）圍.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（zhè）三種情況下進行計量。

考慮到實際的（de）光學粒子分析儀,應該可以在其中三個分段裏（lǐ）麵任選一個並且選擇全部的粒子或者部（bù）分的粒子（zǐ）。到底怎（zěn）麽選根（gēn）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（wéi）大部分MPPS在（zài）0.18um的樣子,因此采用第二種（zhǒng）分段發可以在0.09um-0.27um之間選（xuǎn）擇（zé）部分也就是0.1um-0.2um之（zhī）間（jiān）的值作為劑量（liàng）標準。

以上是對多分（fèn）散粒子測試時候的分析與（yǔ）說明（míng）。

3:接收方法

一般有兩種方法。

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

另外一種是用粒（lì）子計數器或（huò）者粒徑分析計數（shù）器,它既可以測粒徑（jìng）也可以測數量。不過需要（yào）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。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大（dà）家想象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣的粒（lì）徑也能分析的一清二楚. 因此實際（jì）的（de）接收粒子MPPS是在一段粒徑之間的。上麵已經說過了。

這是因（yīn）為EN1822-3對（duì）於濾料測試的（de）最低MPPS的點是曲線找出來的,而不是實際測出來的。規定要求測至少六種不同的粒徑,通過畫曲線的方法找到最低點MPPS。這種方法隻能用單分散相的粒子發生器來測試。因此其（qí）實找到的不是單一粒（lì）徑,而是一個區間（jiān）;

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（jìng）,所以這更加說明了是粒子分析隻能測試出某一段粒徑之（zhī）間而絕不是（shì）細到每一粒徑的;

4. IEST的測試方法

對於H13和H14,IEST要求對於其測試質量（liàng）濃度就可（kě）以了,而對於高（gāo）要求的U15以（yǐ）上要求用粒子計（jì）數器,並（bìng）且直接讀取0.1um-0.2um或者（zhě）0.2um-0.3um兩（liǎng）組中（zhōng）的更加不利的那一（yī）個數據.但是並不需要先檢測出MPPS值。

對於現場中的DOP檢（jiǎn）測,很多公司使用TFI的冷發塵,由於其屬於多分散相（xiàng），因此其實導致的結果就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經（jīng）大於0.3um的要求了。因此要求現（xiàn）場的測試質量濃度比為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（dī）了。

對（duì）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（yǐ）上的就需要測試（shì）MPPS了,對於測試（shì）方法上麵已（yǐ）經有說明,總體而言就是測包含MPPS的一（yī）段（duàn）區間粒徑的數量;

6:對測試結果的分析

由於現（xiàn）場測試的隻能是樣本（běn）,而且不可能全（quán）部都測.因此實際的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（bìng）且在資料當中提到了統計學相關知（zhī）識（shí）,包括泊鬆分布/95%置信區間（jiān）/標準差/幾何標準差