池州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麵上的,
比如隻知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特性還是(shì)不太了解的!
比如效率為針對0.3um的粒子其(qí)濃度不(bú)低於(yú)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過濾器的測試粒子的尺寸是什(shí)麽?
下麵的內容(róng)則是我自己以前整(zhěng)理(lǐ)的一些筆記,針對高效過濾器的一些詳細(xì)介紹。
不太懂的就看黑體字就可(kě)以了!!!!
1.從HEPA高效過(guò)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(yú)美國軍方, 為MIT相關標(biāo)準。其後歐洲持續優化自身規(guī)範和標準
目前國家(jiā)上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國國內大部分項(xiàng)目緊跟的是EN1822標準。
IEST規定對(duì)於MMD=0.3um的顆(kē)粒的整體效率不(bú)低於99.97%為高效;EN1882規定隻要在MPPS的氣溶膠下通過率大於99.95%的就可以,也就是H13以(yǐ)上;
EN1822
從(cóng)圖中可以看到如下信息:EN1882對於局部穿透率可以是整體的5倍這當然(rán)是在MPPS
的粒徑考慮之下;
IEST描述
針對以上的兩張(zhāng)表格,分析如下:
1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質量中徑,也就是所有的氣溶膠粒徑分布當中50%的質量大(dà)於這個值,50%的質量小於這個值.
因此不要認為IEST的規定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是針(zhēn)對0.3um的要求.其實這個規定要求的是質量中徑在0.3um的氣溶膠群,也就是氣溶膠是單分散相或者多(duō)分散相的,是一(yī)個(gè)範圍內的氣溶膠群體,而(ér)絕不是單一粒徑的0.3um的氣溶膠;
2).CMD-Count of number Median Diameter指的(de)是粒子(zǐ)尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於這個值.50%的粒子小於這個值。MMD=0.3um的(de)顆粒們其實它們的CMD大約(yuē)在(zài)0.2um.這是因為大顆粒的粒子占有的數量(liàng)權(quán)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(de)MPPS的顆粒直(zhí)徑.這裏也僅僅是類似,不能完全等同。
3).新版的EN1822-2009把以(yǐ)前的E10 E11 E12均作為HEPA的分(fèn)類(lèi)劃入高效係列,不同於以前的EN1822-2000;
4).MPPS到底是多少,是需要對某一種濾料,比如(rú)某一種玻璃纖維做實驗室測試的。需(xū)要(yào)至少做5次(cì)重複試(shì)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(hòu)用曲線做出來最低點。根據現在EN1822的統計,絕(jué)大部分的最易穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值。從(cóng)商業角度而言,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴噴出(chū)的氣溶(róng)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(duō)分散。需要注意(yì)的是這(zhè)個標準差和粒徑大小沒(méi)有直接關係,也就是計(jì)算結果和粒徑沒有關係.因此91小视频可以認為MPPS的粒徑大(dà)小在測試的時候(hòu)不是針對某一(yī)個粒(lì)徑的而是針對一個區間的。這個也就是(shì)為什麽MPPS在實際現場測試的時候(hòu)要求測試一(yī)個區間範圍內的所有粒子數量總和;同時(shí)也(yě)要說明的是不同的過濾風速下MPPS是不同的。出廠前需要明確額定濾速是多(duō)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(zǐ)總數。這裏所隱含的(de)條件是氣溶膠的發塵應該(gāi)正好落在這個範圍之內,而且粒徑的中值CMD應該正好等於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(shēng)器可以分為若幹種,如熱發塵和(hé)冷發塵,異凝結發塵和同凝結發塵,在DPMS的(de)幫助下可以保證(zhèng)有單分散相粒徑發出。
壓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 氣溶膠發生器 單分散相異凝結 1.05
Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05
自由(yóu)噴射凝結式(shì)氣溶膠發(fā)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(dān)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(zhǒng)和第二種,用光度儀(yí)測(cè)試質量濃度比;而歐盟采(cǎi)用後麵四種進行測試,更加合理優越。不過問題在於MPPS不可能直接(jiē)測(cè)量一個粒徑值。其實是一個範圍。很多工廠直接把0.1-0.2um之間的粒子數(shù)量全部(bù)加(jiā)起來作為MPPS的數量(liàng)考慮應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這(zhè)個範(fàn)圍的。
根據(jù)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(bú)計量粒子分徑(jìng)的。直接把所有的粒子(zǐ)數量加在一起就可以作為上下遊分別的粒子計數了。但是這裏(lǐ)要注意的是單分散相也不是真正的單分散相(xiàng)還是有各種粒(lì)徑分布的(de)。隻要(yào)標準(zhǔn)差小於1.5就可以這麽認為了。
對於多分散(sàn)相(xiàng)就不是這麽回事了。因為標準(zhǔn)差大於1.5,因此在(zài)進行測試的時候要(yào)求同時(shí)測粒(lì)子粒徑分布和數(shù)量(liàng)。需要注意的是在上下遊收(shōu)集(jí)的時候,在MPPS已經知道的情況下,隻(zhī)需要測量(liàng)MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者部分(fèn)粒(lì)子數量即(jí)可。
舉例來說明:現在EN已經發現MPPS粒子(zǐ)一般坐落於0.1um-0.25um之間。這個範圍(wéi)的最大值與最(zuì)小值之比為2.5.因此在(zài)EN1822-5的要求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍或者部分。這是因為實際的光學粒子計(jì)數器有一個測量精度問題。大家知道的一般是測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結(jié)果是大部分廠家或者測試方(fāng)最終(zhōng)的(de)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,最好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之(zhī)間或者在mpps*1.5-mpps*2的分段上任選一組(zǔ)作為劑量範(fàn)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。
考慮到實際的光(guāng)學粒子分(fèn)析儀,應該可以在其中三個(gè)分段裏麵任選一個並且選擇全部的粒子或者部(bù)分的粒(lì)子。到底怎麽選根據實際的粒子(zǐ)分析儀來(lái)。實際的(de)工程結果是選擇0.1-0.2um之間的。因為大(dà)部分MPPS在0.18um的樣子,因此采用第二種分段(duàn)發可(kě)以(yǐ)在0.09um-0.27um之(zhī)間選擇(zé)部分也就是0.1um-0.2um之(zhī)間的值作為劑量標準。
以上是對(duì)多分散粒子測試時候的(de)分析與(yǔ)說明。
3:接收方法
一般(bān)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(chǎng)的時候;
另外一種(zhǒng)是用粒子計數器或者粒徑分析計數器,它既可以測粒徑也可(kě)以測數量。不過(guò)需要說明的是不能認為它什(shí)麽粒徑都能測,它一般(bān)隻能分段測粒(lì)徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大家想象的什(shí)麽0.111um,0.157um,0.18um這(zhè)樣的粒徑也能分析的一清(qīng)二楚. 因此(cǐ)實際的(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對於濾料測試的最低MPPS的(de)點是曲線找出來的,而不是實際(jì)測出來的(de)。規定(dìng)要求測至少六種不同的粒徑,通過畫曲線的方法找到(dào)最低(dī)點MPPS。這種方法隻能用單分散相的粒子發生器來測試。因此其實找(zhǎo)到(dào)的不是單一(yī)粒徑(jìng),而是一個區間;
並且在EN1822-4和EN1822-5裏(lǐ)麵已經要求了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(zhī)能(néng)測試出(chū)某一段粒徑之間而絕不是細到每一粒徑(jìng)的;
4. IEST的測試方法
對於H13和H14,IEST要求對(duì)於其測試(shì)質量濃度就可以了,而對於高要求的U15以上要(yào)求用粒子計數器,並且直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組(zǔ)中的更加不利的(de)那(nà)一個數據.但是並不需(xū)要先檢(jiǎn)測出MPPS值。
對於現(xiàn)場中的DOP檢(jiǎn)測(cè),很多公司使用TFI的冷(lěng)發塵,由於其屬於多分散相,因此其實(shí)導致的結果就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經(jīng)大於(yú)0.3um的要求了。因此(cǐ)要求現場的測試質量(liàng)濃(nóng)度比為99.99%@H13H14是(shì)合理的(de).因為這(zhè)裏的(de)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,還是使用H14以(yǐ)上的高效比較保險。
5. EN1822測試方法
對(duì)於H10以上的就需要測試MPPS了,對於測(cè)試方(fāng)法上麵已經有說明,總體而言就是測包含MPPS的一段區間粒徑的數量;
6:對測(cè)試結果的分析
由於現場測試的隻能是樣本,而且不可(kě)能全部都測.因此(cǐ)實際的結果分析采用了泊鬆分布的(de)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(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/標準差/幾(jǐ)何標準差