寧（níng）德hepa高效過濾器

其實（shí）很多人（rén）對於高效過濾器的了解還是停留在表麵上的，

比如隻（zhī）知道潔淨室要安裝初效G4+中效F5+中高（gāo）效F9+末端的高效H14，但（dàn）是對（duì）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的粒子其濃度不低於99.97%為（wéi）美國的A級（jí）別高效過濾器（qì）,這句話的詳細意思其實並沒有多少人思（sī）考！

比如MPPS方法介（jiè）紹（shào）的（de）H14或者U15過濾器的測試粒子的尺寸是什麽？

下麵的（de）內（nèi）容則是我自己以（yǐ）前整理的一（yī）些筆記，針（zhēn）對高效過濾器的（de）一些詳細介紹（shào）。

不太懂（dǒng）的就看黑體字就可以了！！！！

1.從HEPA高效過濾（lǜ）器效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高（gāo）效過濾器

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

目前國家上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國國內大部分（fèn）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（gāo）效;EN1882規定（dìng）隻要在MPPS的氣溶膠下通過率大（dà）於99.95%的就（jiù）可以,也就是H13以上;
EN1822
從圖（tú）中可以看到如下信息:EN1882對於局部穿透率可（kě）以是（shì）整體的5倍（bèi）這當然是在MPPS 的粒徑考慮之下;
IEST描述
針對以上的兩張（zhāng）表（biǎo）格,分析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子（zǐ）質量中徑,也（yě）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（de）質（zhì）量小於這個值.

因此不要認（rèn）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.其實這個規（guī）定要求的（de）是質量中徑在0.3um的氣溶膠群,也（yě）就是（shì）氣溶膠是單分（fèn）散相或者多分散相的,是一（yī）個範圍內的（de）氣溶（róng）膠群體,而絕不是單一粒徑的0.3um的氣溶（róng）膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子尺寸中徑,也就是有（yǒu）50%的粒子大於這個值.50%的粒子小於這個值。MMD=0.3um的顆粒（lì）們其實它們的CMD大約在0.2um.這是因為大顆粒的粒子占有（yǒu）的數量權重雖然（rán）小,但是質量權重很大。因此在IEST上麵（miàn）說99.97%@0.3um其實（shí）大致等同於EN1882的MPPS的顆粒（lì）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的分類劃入高效係列（liè）,不同於以前（qián）的EN1822-2000;

4).MPPS到底是多少,是需要對某一種濾料,比如某一種玻璃纖維做（zuò）實（shí）驗室測試的（de）。需要至少（shǎo）做5次重複試驗。每次試驗均要發單（dān）[準]分散相或（huò）者多（duō）分（fèn）散相的粒子,布滿整體的0.1-0.5um的區間。最後用曲（qǔ）線做（zuò）出（chū）來最低點。根據現在EN1822的統計,絕大部分的最易穿透的（de）粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值。從商業角度而言,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴噴出的氣（qì）溶膠粒（lì）徑不可能保證為唯一粒徑粒子,從標準差（chà）而言.σ1.5為多分散。需（xū）要注意的是這個標（biāo）準差和粒徑大小沒有直接關係，也就是計算結果（guǒ）和粒（lì）徑沒有（yǒu）關（guān）係.因（yīn）此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區（qū）間（jiān）的。這個也就（jiù）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的所（suǒ）有粒子數量（liàng）總和;同時也要說明的是不同的過濾風速下MPPS是不同的。出廠前需（xū）要明確額定濾速是多少.

5).對於實際（jì）的MPPS測試,一般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之（zhī）內（nèi）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（qì）溶膠發生器可以分（fèn）為若幹種,如熱發（fā）塵和冷（lěng）發塵,異凝結發塵（chén）和同凝結發塵,在DPMS的幫助下可（kě）以保證有單分散相（xiàng）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（qì）溶膠發生器 單分散相異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生（shēng）器（qì） 單分散（sàn）相異凝（níng）結 1.05

自由噴（pēn）射凝結式氣溶膠發生器 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（kě）以看出他們（men）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（méng）采用後麵四種進行（háng）測（cè）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（gè）範圍。很多工（gōng）廠直接把0.1-0.2um之間的粒子數量（liàng）全部加起來作為MPPS的數量（liàng）考慮（lǜ）應該是符（fú）合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。

根據EN1822-5的說法,如果是采用單分散相（xiàng）粒子在（zài）測試效率的時候是不計量（liàng）粒子分徑（jìng）的。直接（jiē）把所有的粒子數（shù）量加在一（yī）起就可以作為上下遊分（fèn）別的（de）粒子計數了。但是這裏要注意的是單分散相也不是真正的單分散相還是有各種粒徑分布的。隻要標準差小於1.5就可以這（zhè）麽認為了（le）。

對於多分散相就（jiù）不是這麽回事了。因為標準差大（dà）於1.5，因此在進行測試的時候要求同時測粒子粒徑分布和數量。需要注意的是在上下（xià）遊收集的時候,在MPPS已經（jīng）知道的情況（kuàng）下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分（fèn）段裏麵的全部或（huò）者部分粒子（zǐ）數（shù）量即可。

舉（jǔ）例（lì）來（lái）說（shuō）明（míng）:現在EN已經發現MPPS粒子（zǐ）一般坐落（luò）於0.1um-0.25um之間。這個範圍的最大值與最小值之比為2.5.因此在EN1822-5的要求下,最好（hǎo）取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍或者部分。這是因（yīn）為實（shí）際的光學粒子（zǐ）計數器有一個測（cè）量精度問題。大家知道的一般是測量分（fèn）段（duàn）為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際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之間的總數作為計量基礎。

根據（jù）EN1822要求,最好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範（fàn）也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之間或者在mpps*1.5-mpps*2的分段上任選一組作為劑量範圍.因（yīn）此實際（jì）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（háng）計量。

考慮（lǜ）到實際的光學粒子分析儀,應該可以在其中（zhōng）三（sān）個分（fèn）段（duàn）裏麵（miàn）任選一個並且（qiě）選擇全部（bù）的粒子或者（zhě）部分的粒子。到底怎麽選根據實際的粒子分析儀來。實際的工程結果是選擇（zé）0.1-0.2um之間的。因為大部分MPPS在0.18um的樣子,因此（cǐ）采用第二種分段發可以在（zài）0.09um-0.27um之間選擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值作為劑（jì）量標（biāo）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（fǎ）。

一種是（shì）用於測定質量濃度的光（guāng）度（dù）計（jì）,它不能計數。因此可以用在DOP方（fāng）法測試H13和（hé）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徑分析計數器,它（tā）既可以測粒徑也可以測數量。不過需（xū）要說明的（de）是不能認為它什麽粒徑都能測,它一般隻（zhī）能分段測（cè）粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大家想（xiǎng）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（zǐ）MPPS是在一段粒（lì）徑之間的。上麵已經說過了。

這是因為EN1822-3對於濾料測試的最低MPPS的點是曲（qǔ）線找出來的,而不是實際測出來的（de）。規（guī）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（dī）點MPPS。這種方法（fǎ）隻（zhī）能（néng）用單分散相的粒子發生器來測試。因此（cǐ）其實找到（dào）的不是單一粒徑（jìng）,而是一個區間;

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,所以這更加說明了是粒子分析隻能測試出某一段粒徑之間（jiān）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（qiú）對於其測試質量濃度就可以了,而對於高要求的U15以（yǐ）上要求用粒（lì）子（zǐ）計數器,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一個數據.但是並不（bú）需要先檢測出MPPS值。

對於現場中的DOP檢測（cè）,很多公司使用TFI的冷發塵,由於（yú）其屬於多分散相，因此其實（shí）導致的結果（guǒ）就是CMD在（zài）0.4um,MMD在0.7um,已（yǐ）經大於0.3um的（de）要求（qiú）了。因此要求現場的測試質量濃度比為99.99%@H13H14是（shì）合理的.因為（wéi）這裏的結果（guǒ）已經比0.3um為99.99%在（zài）實驗（yàn）室（shì）要求（qiú）低了。

對於大部分的項目而言,還（hái）是使用H14以上的（de）高效（xiào）比（bǐ）較保險。

5. EN1822測試（shì）方法

對於H10以上的（de）就需要測試MPPS了（le）,對（duì）於（yú）測試方法上麵已經（jīng）有說明,總體而言就是測包含MPPS的一段區間粒（lì）徑（jìng）的數量;

6:對測試結果的分析

由於現場測試的隻能是樣本,而且不可能全部都（dōu）測.因此實（shí）際的結果分析采用了泊鬆分布的95%置信區間的結果（guǒ）。

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,包括泊鬆分布/95%置信區間/標準差/幾何標準差