貴（guì）陽hepa高效過濾器

其實很（hěn）多人對於高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不太了解的！

比如效率為針對0.3um的粒子其（qí）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（bǐ）如（rú）MPPS方法介紹的H14或者U15過濾器的測試粒子的尺寸是什麽（me）？

下麵的內容則是我自己以前整（zhěng）理（lǐ）的一些筆記，針對高效過濾器的一些詳細介紹（shào）。

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為高效過濾器

最早的HEPA 的使用來源（yuán）於美國軍（jun1）方, 為MIT相關（guān）標準。其後歐洲持續優化（huà）自身規範和（hé）標（biāo）準

目前國家上通行（háng）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（zhǔn）。

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的氣溶膠下通過率大於99.95%的就（jiù）可以,也就是（shì）H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如下信（xìn）息:EN1882對於（yú）局部穿透率可以是（shì）整體的5倍（bèi）這當然是在MPPS 的（de）粒徑考慮之下;
IEST描述
針對以上（shàng）的兩張表格,分析如下:

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

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（zhēn）對0.3um的要求.其實（shí）這個規定要求的是質（zhì）量中徑在0.3um的氣溶膠群,也（yě）就是氣溶膠是單（dān）分散相或者多分散相的,是（shì）一（yī）個範圍內的（de）氣（qì）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（zhōng）徑,也就是（shì）有50%的粒子大於這個值.50%的粒子小於（yú）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量權重雖然小,但是質量權重很大（dà）。因（yīn）此在IEST上麵說99.97%@0.3um其實大致等（děng）同於EN1882的MPPS的（de）顆粒直徑.這裏也僅僅是類似，不能完全等同。

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

4).MPPS到底（dǐ）是多少,是需要對某一種（zhǒng）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]分散相或者多分（fèn）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。根據現在EN1822的統（tǒng）計,絕大（dà）部分的最易穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值。從商業角（jiǎo）度而言,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴噴出的氣溶膠粒徑不可能保證為唯一粒（lì）徑粒子,從標準（zhǔn）差而言.σ1.5為多分散。需要注意的是這個標準差和粒徑（jìng）大小沒有直接關（guān）係，也就是計算結果和粒徑沒有關（guān）係.因此（cǐ）91小视频（men）可以認為MPPS的（de）粒徑大小在測試的時候不是針對某一個粒徑的而是針對一個（gè）區間的。這個也就是為什麽（me）MPPS在實（shí）際現場測試的時候要求測試一（yī）個區間範圍內的所有粒子數（shù）量總和;同時也要說（shuō）明的是（shì）不同的過濾風速下MPPS是不同的。出廠前需要明確（què）額（é）定濾速是多（duō）少.

5).對於實際的MPPS測試,一般（bān）要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的所有粒子總數。這裏所隱含的條（tiáo）件是氣溶膠的發塵應該正好落在這個範圍之內,而（ér）且粒徑的中值CMD應該正好等於MPPS[理想化（huà）],EN1822規定偏差（chà）不能超過10%;

2.氣溶膠發生器

氣溶膠（jiāo）發生器可以分為若幹（gàn）種,如熱發塵和冷發塵,異凝結發塵和（hé）同凝結（jié）發塵,在DPMS的幫助下可（kě）以保證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（jié） 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單（dān）分散相異凝結 1.05

自由噴射凝結式氣溶膠發（fā）生器 準單分散相自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分散（sàn）電移過濾為單分散相（xiàng） σ=1.1不穩定

從美國的IEST可以（yǐ）看出他們使用的（de）是第一（yī）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（guò）問題在於MPPS不可能直接測量一個粒徑值。其實是一個範圍。很多工廠直接把0.1-0.2um之間的粒子數量全部加起來作為MPPS的數量考慮應（yīng）該（gāi）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（dān）分散相粒子在測試效率的（de）時候是（shì）不計（jì）量粒子（zǐ）分徑的。直（zhí）接把所有的粒子數量加在一起就（jiù）可以作為上下遊分別的粒子計數了。但是這裏要注意的是單分散相也不是真正的（de）單分散相還是有（yǒu）各種粒徑分布的。隻要標準差小於（yú）1.5就可（kě）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時測粒子粒（lì）徑分布和數量。需要注意的是在上下遊收集的時候,在MPPS已（yǐ）經知（zhī）道的情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分（fèn）段裏麵的全部或者部分粒子數量即（jí）可。

舉（jǔ）例來說明:現在EN已經（jīng）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（yīn）此在EN1822-5的要求下（xià）,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範（fàn）圍或者部分。這（zhè）是因為實際的光學粒子計數器有一個測量精度問題。大家知道的一（yī）般是測量分段為（wéi）0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際（jì）的結果是大部分廠家或者測試方最終的計數結果0.1um-0.2um之（zhī）間（jiān）的總數作（zuò）為計量（liàng）基礎。

根（gēn）據EN1822要求,最好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規（guī）範（fàn）也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之間或（huò）者在mpps*1.5-mpps*2的（de）分段上任選一組作（zuò）為劑量範圍（wéi）.因此實際的測試可以在（zài）

MPPS/1.5-MPPS*1.5

MPPS/2-MPPS*1.5

MPPS/1.5-MPPS*2

這三種情況下進（jìn）行計量。

考慮到實際的光（guāng）學粒子分析儀,應（yīng）該（gāi）可以在其中三（sān）個分段裏麵任選（xuǎn）一個並且選擇（zé）全部的粒（lì）子或者部分的粒子。到底怎麽選根（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（bù）分（fèn）MPPS在0.18um的樣子（zǐ）,因此采用第（dì）二種分段發可以在0.09um-0.27um之間選擇部分也就是（shì）0.1um-0.2um之間的值作（zuò）為劑量標準。

以上是對多（duō）分散粒子測試時候的分析與說明。

3:接收方法

一般有兩種方法。

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

另（lìng）外一種是（shì）用粒子計數器或者粒徑分析（xī）計數器,它既可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（dōu）能（néng）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. 因此實際的接收粒子MPPS是在一段（duàn）粒徑之間的。上麵已經說過了（le）。

這是因為EN1822-3對（duì）於濾料測試的最低MPPS的點是曲線找出來的,而不是（shì）實際測出來的。規定要求測（cè）至少六種不同的粒徑,通（tōng）過畫曲線的方法找到最低（dī）點MPPS。這種方法隻能用單（dān）分散相的粒子發（fā）生器來測試。因（yīn）此其實找到（dào）的不是（shì）單一粒（lì）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之間的粒徑,所以這更加說明了是（shì）粒子分析隻能測試（shì）出某一（yī）段粒（lì）徑之間而（ér）絕不是細到每一粒徑的;

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（qì）,並且直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更加不利的那（nà）一個數據.但是並不需要（yào）先檢測出MPPS值。

對於（yú）現（xiàn）場中的（de）DOP檢（jiǎn）測,很多公司（sī）使用TFI的冷發塵,由於其屬於多分散相（xiàng），因此（cǐ）其實導致（zhì）的結果（guǒ）就（jiù）是CMD在0.4um,MMD在（zài）0.7um,已經（jīng）大於0.3um的要求了。因此要求現場的測試質（zhì）量濃度比為99.99%@H13H14是合理的.因為這裏（lǐ）的結果已經比0.3um為（wéi）99.99%在實驗室要求低（dī）了（le）。

對於大部分的項目而言,還是使用H14以上的高效比較保險。

5. EN1822測試方（fāng）法

對於H10以上的就需要測試（shì）MPPS了,對於測試（shì）方法上麵已（yǐ）經（jīng）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（cè）試結果的（de）分析（xī）

由於現場測試的隻能是樣本,而且不可能（néng）全部都（dōu）測.因此（cǐ）實際的結果分析（xī）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並且在資料當中提到了統計學相關知識,包（bāo）括泊鬆分布（bù）/95%置信區間/標準（zhǔn）差（chà）/幾何標準差