清遠（yuǎn）hepa高效過濾器

其（qí）實很多人對於高效過濾器的了解還（hái）是停留在表麵上的，

比如隻知道潔淨室要安裝初效G4+中效（xiào）F5+中高效F9+末端的高效H14，但是對於高效（xiào）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%為美（měi）國的A級別高效過濾（lǜ）器,這句話的詳細意思其實並沒有多少人思考！

比如MPPS方法介紹的H14或者U15過濾器的測試（shì）粒子的尺寸是什麽（me）？

下麵的內容則（zé）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（jiè）紹。

不（bú）太懂的就看黑體字就可以（yǐ）了！！！！

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。其後歐洲持續優化自身規範和標準

目前（qián）國家（jiā）上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國國（guó）內大部分項目緊跟的是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（dìng）隻要在MPPS的氣溶膠下通過率大於99.95%的就可以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中（zhōng）可以看到如下信息:EN1882對於局部穿透率可以是整體的（de）5倍這當（dāng）然是在MPPS 的粒（lì）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（zhōng）的MMD-Mass Median Diameter指（zhǐ）的是粒子質量中徑,也（yě）就是所有的氣溶膠粒徑分布（bù）當中50%的質量大於這個（gè）值（zhí）,50%的質量小（xiǎo）於這個值.

因此不（bú）要認為IEST的規定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是針對0.3um的要求.其實這個規（guī）定要求的是質量中徑（jìng）在0.3um的氣溶膠群,也（yě）就是氣溶膠是單分散相（xiàng）或者多分散相的,是一個範圍內的氣溶膠群體,而絕不是單一（yī）粒徑的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒（lì）子尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於這個值.50%的粒子小於（yú）這（zhè）個值。MMD=0.3um的顆粒們其實它（tā）們的CMD大約在0.2um.這（zhè）是因為大顆粒的（de）粒子占有的數量（liàng）權（quán）重雖然（rán）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（tóng）於EN1882的MPPS的顆（kē）粒直徑.這裏也僅僅是類似（sì），不能完全等（děng）同。

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

4).MPPS到（dào）底是多少,是需要對某一種濾料,比如某一種（zhǒng）玻璃纖維（wéi）做實驗室測試的。需要至少做（zuò）5次（cì）重複試驗。每次試驗（yàn）均要（yào）發單[準]分（fèn）散相或（huò）者多分散相的粒子（zǐ）,布滿整體的0.1-0.5um的區（qū）間。最後用曲線做出來最低（dī）點。根據現在EN1822的（de）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（zhí）。從（cóng）商業角度而言,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴噴出的氣溶（róng）膠粒徑不可能保證為唯一粒徑粒子,從標準差而言.σ1.5為多分散。需（xū）要（yào）注意的是這（zhè）個標準差和粒徑大小沒有直接關係，也就是計（jì）算結果和（hé）粒徑沒有關係.因此（cǐ）91小视频可以認為MPPS的粒徑大小在測試的時候不是針對某一（yī）個粒徑的而是針（zhēn）對一個區間的。這（zhè）個（gè）也就是為（wéi）什麽MPPS在實際現場測試的時候要（yào）求測試一個區間範（fàn）圍內的所有粒子數量總和;同時也要說明的是（shì）不同的過濾風（fēng）速下MPPS是（shì）不同的。出廠（chǎng）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（fàn）圍之內的所有（yǒu）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（zhèng）好等於（yú）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,如熱發（fā）塵和冷發塵,異（yì）凝結發塵和同（tóng）凝結發（fā）塵,在DPMS的幫助下可以保證有單分散相粒徑發出。

壓縮空氣多分散熱發（fā）塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散（sàn）冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠發生（shēng）器 單分散相（xiàng）異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器（qì） 單分散相異凝結 1.05

自由（yóu）噴射凝結式氣溶膠發生（shēng）器 準單分散相自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分（fèn）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（dì）二種,用光度儀測（cè）試質量濃度比（bǐ）;而歐盟采用後麵四種進行測試，更加合（hé）理優（yōu）越。不過問題在於MPPS不可能直接測（cè）量一個粒徑值。其實是一個（gè）範圍。很多工廠直接把（bǎ）0.1-0.2um之間的粒子數量（liàng）全部加起來作為MPPS的數量考慮應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。

根據EN1822-5的說法,如果是采用單分散相粒（lì）子在測試效率的時候是不計量粒子分徑的。直接把所有的粒子數（shù）量加在一起就可以作（zuò）為上下遊分別的粒子計數（shù）了。但（dàn）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（fèn）布的。隻要標準差小於1.5就可以這麽認為了。

對於多分散相就不（bú）是這麽（me）回事（shì）了（le）。因為標準差大於（yú）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遊收集的時候,在MPPS已（yǐ）經知道的情（qíng）況下（xià）,隻需要測（cè）量（liàng）MPPS/2-MPPS*2分段裏（lǐ）麵的全部或者部分粒子數量（liàng）即可。

舉例來（lái）說明:現在（zài）EN已經發現MPPS粒子一般坐落於0.1um-0.25um之間。這個範圍的最（zuì）大值與最小值之比為2.5.因此在EN1822-5的要求下,最（zuì）好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍或者部分。這是因為實際的光（guāng）學粒子計數器有一（yī）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。所以實際的結果（guǒ）是大（dà）部分廠家或（huò）者測（cè）試方最（zuì）終的計數結果0.1um-0.2um之間的總數作為計量基礎。

根（gēn）據EN1822要求,最好的測量（liàng）範圍（wéi）在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之間或（huò）者在mpps*1.5-mpps*2的分段上任選一組作為劑量範圍.因此實際的測試可以（yǐ）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）粒子分析儀,應（yīng）該可以在其中三個分段裏麵任（rèn）選一個並且選擇全部的粒子或者部分的粒子。到底怎麽選根據實際的粒子分析儀來。實（shí）際的（de）工程結果是選擇（zé）0.1-0.2um之間的（de）。因為大部（bù）分MPPS在0.18um的樣子,因（yīn）此采用第二種分段發可以在0.09um-0.27um之間選擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值作為劑量標準。

以上是（shì）對多分散粒子測試時候的分（fèn）析與說明。

3:接（jiē）收方法

一般有兩種方（fāng）法。

一種是用於測定質量（liàng）濃度的光度計,它不（bú）能計數。因此可以用在DOP方法測試H13和H14上（shàng）麵特別是在現場的時候；

另外一種是用粒子計數器或者粒徑分析計數器,它既可以測粒徑也可以測數（shù）量。不過需要說明的是不能認為它（tā）什麽粒徑都能測,它一般隻能分段測粒徑（jìng）。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（yàng）的粒（lì）徑也能分析的一清二楚. 因此（cǐ）實際的接收（shōu）粒子MPPS是在一段粒（lì）徑之間的。上麵已經說過（guò）了。

這是因為EN1822-3對於濾料測（cè）試的最低MPPS的（de）點（diǎn）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（dī）點MPPS。這種方法隻能用單分散相的（de）粒子（zǐ）發生器來（lái）測試。因此其實找到的不是單一粒徑,而（ér）是一個區間;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏麵已經要（yào）求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所（suǒ）以這更加說明（míng）了是粒子分析隻能（néng）測試出某一段粒徑之間而絕不是細到每一粒徑的;

4. IEST的測試方法

對於H13和（hé）H14,IEST要求對於其測（cè）試質量濃度就可以了,而對於高要求的U15以上要求用粒子計數器,並且直接（jiē）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.但是並不需要先檢測出MPPS值。

對於現場中的DOP檢測,很（hěn）多公司使用TFI的冷發塵,由於其屬於多分散（sàn）相，因此（cǐ）其實導致（zhì）的結果就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大（dà）於0.3um的要求了。因此要求現場的測試質量濃（nóng）度比（bǐ）為99.99%@H13H14是合理的.因為（wéi）這裏的結果已經比0.3um為99.99%在實驗室要求低了。

對於大部分（fèn）的項目（mù）而言,還是使用H14以上（shàng）的高效比較保險。

5. EN1822測試（shì）方法

對（duì）於H10以（yǐ）上的（de）就需（xū）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的一段區間粒徑的數量;

6:對測試（shì）結（jié）果的分析

由於現場測試的隻（zhī）能是樣本,而（ér）且不可能全部都（dōu）測.因（yīn）此（cǐ）實際的結果（guǒ）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並且在資（zī）料當中提到了統計學（xué）相關知識,包括泊鬆（sōng）分（fèn）布/95%置信區間/標準差/幾何標準差