泰安(ān)hepa高效過濾器
其實很(hěn)多人對於高效過濾器的了解(jiě)還是停留在表麵上的(de),
比如(rú)隻知道潔淨室要安(ān)裝初效G4+中效F5+中高效F9+末端的高(gāo)效H14,但是對於高效過濾(lǜ)器的一些特性還是不(bú)太了解的!
比如效率為針(zhēn)對0.3um的粒子其濃(nóng)度不(bú)低於99.97%為美國(guó)的A級別高效(xiào)過濾器,這句話的詳(xiáng)細意思其(qí)實並沒有多(duō)少(shǎo)人(rén)思考!
比如MPPS方法(fǎ)介紹的H14或者U15過濾器的測試粒子的尺寸是什(shí)麽?
下麵的內容則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紹。
不太懂的就看黑(hēi)體字(zì)就可以了!!!!
1.從HEPA高(gāo)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(huà)自身規(guī)範和標準
目前(qián)國家上(shàng)通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國(guó)國內大部(bù)分項目緊跟的是EN1822標準(zhǔn)。
IEST規(guī)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(zài)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(cóng)圖中可以看到如下信息:EN1882對於(yú)局部穿透率可(kě)以是整體的5倍這當然(rán)是(shì)在MPPS
的(de)粒徑考慮之下;
IEST描述
針對以(yǐ)上的(de)兩張表格,分(fèn)析如下:
1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質量中徑(jìng),也就是(shì)所有的氣(qì)溶膠粒徑分布當中50%的質量大於這個(gè)值,50%的質量小於這個值(zhí).
因此不要認為IEST的(de)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(yào)求的是質量中徑在0.3um的氣(qì)溶膠群,也就是氣溶膠是單分散相或者多分散相的(de),是一個範圍內的氣(qì)溶膠群體,而(ér)絕不是(shì)單一粒徑的0.3um的氣溶膠(jiāo);
2).CMD-Count of number Median Diameter指的是(shì)粒(lì)子尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於這個值.50%的(de)粒子小於這個值。MMD=0.3um的顆(kē)粒(lì)們其實它們的CMD大約在(zài)0.2um.這是因為大顆粒的(de)粒子占有的數量權重雖然小,但是質量權重很大。因此在IEST上麵說99.97%@0.3um其實(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(néng)完全等同。
3).新版的EN1822-2009把(bǎ)以前的E10 E11 E12均作為HEPA的分類劃入高(gāo)效係列,不(bú)同(tóng)於以前的EN1822-2000;
4).MPPS到底是多少,是需要(yào)對某一種濾(lǜ)料,比如某一種(zhǒng)玻璃纖維做實驗室測(cè)試的(de)。需要至少做5次(cì)重複試驗。每次試驗均要發單[準]分散相或者(zhě)多(duō)分散相的(de)粒子,布滿(mǎn)整體的0.1-0.5um的區間。最後(hòu)用曲(qǔ)線做出來最低點。根據現在EN1822的統計,絕大部分(fèn)的最易穿透(tòu)的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值(zhí)。從商業角度(dù)而言,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴噴出的氣溶膠粒徑不(bú)可(kě)能保證為唯(wéi)一粒徑粒子,從標準差而言.σ1.5為多分散。需要注意的是這個標準差和粒徑大小沒(méi)有直接關(guān)係(xì),也就是計算結果(guǒ)和粒徑(jìng)沒有關係(xì).因此91小视频可(kě)以認為MPPS的粒徑大小在測試的時候不是針對某一個(gè)粒徑的而是針對一(yī)個區間的。這個也就是(shì)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(de)所有粒子數量(liàng)總和;同時也要說明的(de)是不同的過濾風速下MPPS是不同的。出廠前需要明(míng)確額定濾(lǜ)速是(shì)多少.
5).對於實際的MPPS測試,一般要求(qiú)收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的所有粒子總數。這(zhè)裏所隱含的條件是(shì)氣溶膠的發塵應該正好落(luò)在這個範圍之內,而且粒徑的中值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
氣溶膠發生器可以分為若幹種,如熱發(fā)塵和冷(lěng)發塵,異凝結發塵和同凝結發塵,在DPMS的幫助下可以保證(zhèng)有單分散相粒徑發出。
壓(yā)縮空氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM
空氣多分散冷(lěng)發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM
Sinclair-LaMer 氣溶膠發生器(qì) 單分(fèn)散相異凝結 1.05
Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05
自由噴射凝(níng)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(tā)們使用的是第一種和第二種,用光度儀測試(shì)質量濃度比;而歐盟采用後麵四種進(jìn)行測試,更加合(hé)理優越(yuè)。不(bú)過問題在於MPPS不可能直(zhí)接測量(liàng)一個粒徑值。其實是一個範圍。很多工廠直(zhí)接把(bǎ)0.1-0.2um之間的粒子數量全部加起來作為MPPS的數量考慮應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。
根據EN1822-5的說法(fǎ),如果(guǒ)是(shì)采用單分散相粒子在測試效率的時候是不計量粒子分徑(jìng)的。直接把所有的粒子數量加在一起就可以作為上下遊分別的粒子計數(shù)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就可以這麽認為(wéi)了。
對於多分散相就不是這(zhè)麽回事了。因為標(biāo)準差(chà)大於(yú)1.5,因(yīn)此在進行測試的(de)時候要求同時測粒子粒徑分布和(hé)數(shù)量。需要注意的是在上下遊收集的時(shí)候,在MPPS已(yǐ)經(jīng)知道的情況下,隻需(xū)要(yào)測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者部(bù)分粒子數量即可(kě)。
舉例來說(shuō)明:現在EN已經發現MPPS粒子一(yī)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.因此在EN1822-5的要求下(xià),最好取MPPS/2-MPPS*2的(de)全(quán)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(jīng)度(dù)問題。大家知道的一般是測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等(děng)等。所以實際的結(jié)果是大部分廠家或者測(cè)試方(fāng)最終的(de)計數結果0.1um-0.2um之間的(de)總數作為計量基礎。
根據EN1822要求,最好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範也(yě)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(shì)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)學粒子分析儀,應該可以在(zài)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(jì)的粒子分析儀來。實際(jì)的工程結(jié)果是選擇0.1-0.2um之間的。因為大部分(fèn)MPPS在0.18um的樣子,因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(zhǔn)。
以上是對多分散粒子測試時候的(de)分析與說明。
3:接收方法
一般有兩種方(fāng)法。
一種(zhǒng)是用於測定質量濃度的光度計,它不能計數。因此(cǐ)可(kě)以用在DOP方(fāng)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(jì)可以測(cè)粒徑也可以測數量。不過需要說明的是不(bú)能認為它(tā)什麽粒徑都能測,它一般隻能分段測(cè)粒徑(jìng)。比(bǐ)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這樣的粒徑也能(néng)分析的一(yī)清二楚. 因此實際的接收粒子MPPS是在(zài)一段粒徑之間的。上麵已經說過(guò)了。
這是因為EN1822-3對(duì)於濾(lǜ)料測試的最低MPPS的點是曲線找出來(lái)的,而不是實際測出來(lái)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點MPPS。這種方法(fǎ)隻能用(yòng)單分散相的粒子發生器來測試。因此其實找到的不是(shì)單一粒徑,而是一個區間;
並且在EN1822-4和EN1822-5裏麵已經要求(qiú)了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒(lì)徑,所以這更加說明了是粒子分析隻能(néng)測試出(chū)某一段粒徑之間而絕不是(shì)細到每一粒徑的;
4. IEST的(de)測試方法(fǎ)
對於H13和H14,IEST要求(qiú)對於其測試質量濃度就可以(yǐ)了,而對於高要求的U15以上(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兩組中的更加不利的那一個數據.但是並不需要(yào)先檢測出MPPS值。
對於現場中的DOP檢(jiǎn)測,很多公司使用TFI的冷發塵,由於其屬於多分散相,因此其實導致的結果就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要求了。因此要(yào)求現場的測試(shì)質量濃度比為99.99%@H13H14是合理(lǐ)的.因為這裏的結果已(yǐ)經比0.3um為99.99%在實驗室要求低了。
對於大(dà)部分的項目而言,還是使用H14以上的(de)高效比較保(bǎo)險。
5. EN1822測試方法
對於H10以上的就需要測試MPPS了,對於測試方法上麵已經有說明,總體而(ér)言就(jiù)是測(cè)包含MPPS的一段區間粒徑的(de)數量;
6:對測試結果的分析
由於現(xiàn)場測試的隻能是樣本(běn),而且不(bú)可能全(quán)部都測.因此實際(jì)的結果分析采用(yòng)了泊鬆分布的95%置信區間的結果。
參考(kǎo)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(zhōng)提到了統計(jì)學相關知識,包括(kuò)泊鬆分布/95%置信區間(jiān)/標準差/幾何標準(zhǔn)差