十（shí）堰hepa高（gāo）效過濾器

其實很多人（rén）對於（yú）高效過濾器的（de）了解還是停留在表麵（miàn）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（dàn）是對（duì）於高效過（guò）濾器的一些特性還（hái）是不太了解（jiě）的（de）！

比如（rú）效率為針（zhēn）對0.3um的粒子其濃（nóng）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（shí）並（bìng）沒有（yǒu）多少人思考！

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

下麵的內容則是我自（zì）己以前整理的一（yī）些筆記，針對高效過濾器的一些詳細介紹。

不太懂的就（jiù）看黑體字就可以了！！！！

1.從（cóng）HEPA高效過濾器效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為（wéi）高效過（guò）濾（lǜ）器

最（zuì）早（zǎo）的（de）HEPA 的使用來源於美國軍方, 為（wéi）MIT相關標準（zhǔn）。其後歐洲持續優化自（zì）身規（guī）範和標準

目前國家上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標（biāo）準。中國國內大部分項目緊跟的是EN1822標準。

IEST規定對於MMD=0.3um的（de）顆粒的（de）整體效率不低於99.97%為高效;EN1882規定隻要在MPPS的氣溶（róng）膠下通過率大於99.95%的（de）就（jiù）可以,也就（jiù）是H13以上（shàng）;
EN1822
從圖中可以看到如（rú）下信息:EN1882對（duì）於局部穿透率可以（yǐ）是整體的（de）5倍這當然是在MPPS 的粒徑（jìng）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指的是粒子質量中徑,也就是所有的氣（qì）溶膠粒徑分（fèn）布當中50%的質量大於這個（gè）值,50%的質量小於這個（gè）值.

因此不要認為（wéi）IEST的規定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是針對0.3um的要求.其實這個規定要求的（de）是（shì）質量中徑在0.3um的氣溶膠群,也就（jiù）是氣（qì）溶膠是單分散相或者多（duō）分散相（xiàng）的,是一個範圍內的氣溶（róng）膠（jiāo）群（qún）體,而絕（jué）不是單一（yī）粒徑的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於這個值.50%的粒子小（xiǎo）於這個值。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（lì）子占有的數量權（quán）重雖（suī）然小,但是質（zhì）量權重很大。因此在IEST上麵（miàn）說99.97%@0.3um其實大致等同於EN1882的MPPS的（de）顆粒（lì）直徑.這裏也僅僅是類似，不能完全等（děng）同。

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

4).MPPS到底是多少,是需要（yào）對某一（yī）種濾（lǜ）料,比如某一種玻璃纖維做實驗室測試的。需要至少（shǎo）做5次重複試驗。每次試驗均要發單[準]分散相或者多分散相的粒子,布滿整體的0.1-0.5um的區（qū）間。最後用曲線做出來最低點。根（gēn）據現在EN1822的統計,絕（jué）大部分的最（zuì）易穿透的（de）粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一（yī）個值。從商業角度而言（yán）,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴噴出的氣（qì）溶膠粒徑不可能保（bǎo）證為唯一粒徑粒子,從標準差而（ér）言（yán）.σ1.5為多分（fèn）散。需（xū）要注意的是這（zhè）個標準差和粒徑（jìng）大小沒有直接（jiē）關係，也就是（shì）計算結果和粒徑沒有關係.因此91小视频可以認為MPPS的粒（lì）徑大（dà）小在測試（shì）的時候不是針對某一個粒（lì）徑的而是針對一個區間的。這個也就是為什麽MPPS在實際現場測試的（de）時候要求測試一個區間（jiān）範圍內的所有（yǒu）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（bú）同的。出廠前需要明確額定濾速（sù）是多少.

5).對於實際的MPPS測試,一般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的（de）所（suǒ）有粒子總數。這裏所隱含的條件是氣（qì）溶膠的發塵應（yīng）該正（zhèng）好落在這個範圍之內,而且（qiě）粒徑的中值（zhí）CMD應該正好（hǎo）等於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不能超過10%;

2.氣溶（róng）膠發生器

氣（qì）溶膠發生器可以分為若幹種,如熱發塵和冷發塵,異凝結發塵和同凝結發塵,在（zài）DPMS的幫助下可以保證有單（dān）分散相粒徑發（fā）出。

壓縮空氣多分（fèn）散（sàn）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（jiāo）發生器 單分散（sàn）相異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分（fèn）散相異凝結 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可以看出他們使用的是第一種（zhǒng）和第二種,用光度（dù）儀測試質量濃度比;而歐盟（méng）采用後麵四種（zhǒng）進行測試，更加合（hé）理優越。不過問題在於MPPS不可能直接測量（liàng）一個粒（lì）徑（jìng）值。其實是一個範圍。很多工廠（chǎng）直（zhí）接把0.1-0.2um之間的粒子數量全部加起來作為MPPS的數量（liàng）考慮應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。

根據EN1822-5的說（shuō）法,如果是采用單（dān）分散相粒子在測試效率的時候是不計量（liàng）粒子分徑的。直接把所有的粒子數量加（jiā）在一起（qǐ）就可以作為上下遊分別的粒子計數（shù）了。但（dàn）是這裏（lǐ）要注意的是單分散相（xiàng）也（yě）不是（shì）真正的單（dān）分散相還是有各種粒徑分布（bù）的。隻要標準差小於1.5就可以這麽認為了（le）。

對於多分散（sàn）相就不是這麽（me）回事（shì）了。因為標準差大於1.5，因此在進行（háng）測試的時候要求同時測粒子粒徑分布和數量。需要（yào）注意的是在上下遊收集的時（shí）候,在MPPS已經知（zhī）道的情況下,隻需（xū）要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部（bù）或者部分粒子數量即可（kě）。

舉（jǔ）例來說明:現在（zài）EN已經發（fā）現MPPS粒子一般坐落於（yú）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數器有一個測量（liàng）精度問題。大家（jiā）知道的一般是測（cè）量（liàng）分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結果（guǒ）是大部（bù）分廠家或者測試方最終的計數結果0.1um-0.2um之間的總數（shù）作為（wéi）計量基（jī）礎。

根據EN1822要求（qiú）,最好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範也可（kě）以要求在（zài）mpps/2-mpps/1.5之間或者在mpps*1.5-mpps*2的（de）分（fèn）段上任選一（yī）組作為劑（jì）量範（fàn）圍.因此實際的測（cè）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（kuàng）下進行計量。

考慮到實際的光（guāng）學粒子分析儀,應該可以在其中三個分（fèn）段（duàn）裏（lǐ）麵任選一個並且選（xuǎn）擇全部的粒子或者部分（fèn）的粒子（zǐ）。到底怎麽選根據實（shí）際的粒子分析儀來。實際的工程（chéng）結果是選（xuǎn）擇0.1-0.2um之（zhī）間的。因為大部分MPPS在0.18um的樣子,因此采用第二種分段（duàn）發可以在0.09um-0.27um之間選擇（zé）部分（fèn）也就（jiù）是0.1um-0.2um之間的值作為劑量標準（zhǔn）。

以（yǐ）上是對多分散粒子測試時候（hòu）的分析與說（shuō）明。

3:接收方法

一般（bān）有兩種方（fāng）法。

一種是（shì）用於（yú）測定質量濃度的光度計,它不能計數。因此可（kě）以用在（zài）DOP方法測試H13和H14上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（yǐ）測數量。不（bú）過需要說明的是不（bú）能認為它什麽粒徑都能（néng）測,它一（yī）般隻能分段測粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不（bú）是大（dà）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（yīn）此實際的接收粒子MPPS是在一（yī）段粒徑之（zhī）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（jì）測出來的。規（guī）定要求測至少六種不同的粒徑,通過畫曲線的（de）方法找到最低點（diǎn）MPPS。這種方法隻能用單分散相的粒子發（fā）生（shēng）器來測（cè）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裏麵已經要求了（le）MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所以這更加說明了是粒（lì）子分析隻能測試出某一段（duàn）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H14,IEST要（yào）求對於其測試質量濃度就可以了,而對於高要求的U15以（yǐ）上（shàng）要求用粒子計數器,並且直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的（de）更加（jiā）不（bú）利的那一個數據.但是並不（bú）需要先檢（jiǎn）測出MPPS值。

對（duì）於現場中的DOP檢測,很多公司使用TFI的冷發塵,由於其屬（shǔ）於多分散相，因此其實導致的結果就是CMD在（zài）0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要求了。因此要求現場的測試質量濃度比為99.99%@H13H14是合理的.因為這裏的（de）結果已（yǐ）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以上的高效比較保（bǎo）險。

5. EN1822測試方法

對於（yú）H10以上的就需要測試MPPS了,對於測試方法上麵已經有（yǒu）說明,總體而（ér）言就是測包含MPPS的一段區間粒（lì）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,而且不可能全部都測.因此實際的結果分析采用了泊鬆分布的95%置信區間的結果。

參考資料（liào）

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（dào）了統（tǒng）計學相關知識（shí）,包括泊鬆分布/95%置信區（qū）間（jiān）/標準差/幾（jǐ）何標準（zhǔn）差（chà）