永州（zhōu）hepa高效（xiào）過濾器

其（qí）實很多人對（duì）於（yú）高效過濾器的了解（jiě）還是停留在表麵上的，

比如隻知道潔淨室要（yào）安裝初效G4+中效F5+中高效F9+末（mò）端的高效H14，但是對（duì）於高效過（guò）濾器的一些特性（xìng）還（hái）是不太了（le）解的！

比如效率（lǜ）為針對（duì）0.3um的粒（lì）子其濃度不低於99.97%為美國的A級別高效過濾器,這句話的詳細意思其實（shí）並沒（méi）有多少人思考！

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

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

不太（tài）懂（dǒng）的就看黑體字就可以了！！！！

1.從HEPA高效過（guò）濾器效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾器

最（zuì）早（zǎo）的HEPA 的使（shǐ）用來源於（yú）美國軍方, 為MIT相關標準。其後歐洲持續優（yōu）化自身規範和標準

目（mù）前國家上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國（guó）國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（lǜ）不低（dī）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%的就可以,也就（jiù）是H13以上;
EN1822
從圖中（zhōng）可以看到如下信息:EN1882對於局（jú）部穿透率（lǜ）可以是（shì）整體（tǐ）的5倍這當然是在MPPS 的粒徑考慮之下;
IEST描述
針對以上的兩張表格（gé）,分析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質量中徑,也就是所有的氣溶膠粒（lì）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（bú）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（dìng）要求的是質量中徑在0.3um的氣溶膠群,也就是氣溶膠是單分散相或者多分散相的,是一個範圍內的氣溶膠群體,而絕不是單一粒（lì）徑的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指（zhǐ）的是粒子尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於這個值.50%的（de）粒子小於（yú）這個值。MMD=0.3um的顆粒們其（qí）實（shí）它們的CMD大約在0.2um.這是因為（wéi）大顆粒的粒（lì）子占有（yǒu）的數量權重雖然（rán）小,但是質量權重很大。因此在（zài）IEST上麵說99.97%@0.3um其實大致等同於（yú）EN1882的MPPS的顆粒直徑.這裏也僅（jǐn）僅是類似，不能完全等同。

3).新版的EN1822-2009把以前的（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到底是（shì）多少,是需（xū）要對某一（yī）種濾料,比如某一種玻璃纖維做實驗室測試的。需要至少做5次（cì）重複試驗。每次試驗均要發單[準]分散相或（huò）者多分散相的粒子,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（de）統計,絕大部（bù）分的最易穿透（tòu）的粒子粒（lì）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噴嘴噴出的氣溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑粒（lì）子,從標準差而言.σ1.5為多分散。需要注意的是這個標準（zhǔn）差和粒徑大小沒有直接關係，也就是計算結果和粒徑沒有關（guān）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（shì）針對某一個粒徑的而（ér）是針對一個區間的。這個也就是為什麽MPPS在實（shí）際現場測試的時候要求測試一個區間範圍內的所（suǒ）有粒子數量總和;同時（shí）也（yě）要說明的是不同的（de）過濾風速下MPPS是不同的（de）。出（chū）廠前需要明確額定濾速是多少.

5).對（duì）於（yú）實際的MPPS測試（shì）,一般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的所有粒子總數（shù）。這裏所隱含的條件是氣溶膠的發塵應該正（zhèng）好落在這個範圍之內（nèi）,而（ér）且粒徑的中值CMD應該正好等（děng）於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不能超過10%;

2.氣（qì）溶膠發生器

氣溶膠發生器可以分為若（ruò）幹種,如熱發塵和冷發塵,異（yì）凝結發塵和同凝結發塵,在DPMS的幫（bāng）助下可以保證有單分散相（xiàng）粒徑發出。

壓縮空（kōng）氣多分散熱發（fā）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（qì） 單分散相異凝結 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（róng）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（diàn）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（èr）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（yōu）越。不過（guò）問題（tí）在於MPPS不可能直接（jiē）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（shù）量全部（bù）加（jiā）起來作為MPPS的數量考（kǎo）慮應該（gāi）是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這（zhè）個範圍的。

根據EN1822-5的說（shuō）法,如果是采用單分散相（xiàng）粒子在測試效率的（de）時候是不計量粒子分徑的。直接把所有的粒子數量加在一起就可（kě）以作為上下遊分別的粒子計數了。但是這裏要注意的（de）是單（dān）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（me）認為（wéi）了。

對於多（duō）分（fèn）散（sàn）相就（jiù）不是這麽回事了。因為標（biāo）準差大於1.5，因此在進行測試的時候要求同（tóng）時測粒子粒徑分布（bù）和數量。需要注意（yì）的是在上下遊收集的時（shí）候,在MPPS已經知道的情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全（quán）部或者部分粒子數量即可。

舉例來說明（míng）:現在EN已經發現MPPS粒子一般坐落於0.1um-0.25um之間。這個範圍的最大值（zhí）與最（zuì）小值之比為2.5.因此在EN1822-5的要求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的（de）全部範圍或者部分。這是因為實際的光學粒子（zǐ）計數器有一個測量精度問題。大家（jiā）知道的一般是測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結果是大部分廠家或（huò）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EN1822要（yào）求,最好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之間或者在mpps*1.5-mpps*2的分段上任（rèn）選一組（zǔ）作為劑量範圍.因此實際的測試可以在

MPPS/1.5-MPPS*1.5

MPPS/2-MPPS*1.5

MPPS/1.5-MPPS*2

這三種情況下進行計量。

考慮到實際的（de）光學粒（lì）子分析儀,應該可以在其中三個（gè）分段裏麵任選一（yī）個並且選擇全部的（de）粒子或者部分的粒子（zǐ）。到底怎（zěn）麽選（xuǎn）根據實際的（de）粒子（zǐ）分析儀（yí）來。實際的工程結果是選擇0.1-0.2um之間的。因為（wéi）大部分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（jiān）的值作為劑量標準。

以上是對多分散粒（lì）子測試時候的分析與說（shuō）明。

3:接收方法

一般有兩種方法。

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

另（lìng）外一種是用粒子計數器或者粒徑分析計數器,它既（jì）可以（yǐ）測粒徑也可以測數量。不過需要說明（míng）的是不能（néng）認為它什（shí）麽粒徑都能測（cè）,它一般隻能分段測粒（lì）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（yě）能分析的一清二楚（chǔ）. 因此實際的（de）接收粒子MPPS是在一段粒徑之間的。上麵（miàn）已經說過了。

這是因為EN1822-3對（duì）於濾（lǜ）料測（cè）試的最低MPPS的點是曲線找出來的,而不是實際測出來的。規定要求測至少六（liù）種（zhǒng）不同的粒徑,通（tōng）過畫曲（qǔ）線的方法找到最低點MPPS。這種方法隻能用單分散相的粒（lì）子（zǐ）發生器來測試。因此其實找到的不是單一粒徑,而是一個區間;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏麵已（yǐ）經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒（lì）徑,所以這（zhè）更加（jiā）說明了是粒子分析隻能測（cè）試出某（mǒu）一段粒徑之間而絕不（bú）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（bìng）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（bìng）不需要先檢測（cè）出MPPS值。

對於現場中（zhōng）的DOP檢（jiǎn）測,很多公司使用TFI的冷發塵,由於其（qí）屬於多分散（sàn）相，因此其實導致的結果（guǒ）就是CMD在（zài）0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的（de）要求了。因此要求現場的測試質量濃度比為99.99%@H13H14是合理（lǐ）的.因為這裏的結（jié）果已經比0.3um為99.99%在實驗室要求低了。

對於大部分的項目而言（yán）,還是使用H14以上的高效比較保險。

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,總體而言就是測包含MPPS的一段（duàn）區間粒徑的數量;

6:對測試結果的分析

由（yóu）於現場測試的隻能是樣（yàng）本,而（ér）且不可能全部都測.因此實際（jì）的結果分析采用了泊鬆分布的95%置信區（qū）間（jiān）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（dào）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