張家界（jiè）hepa高效過濾器

其實很（hěn）多人對於（yú）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（zhōng）高效F9+末端的高效（xiào）H14，但是對於高效過濾器的一些特性還（hái）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（huò）者U15過濾器的測試粒子的尺寸是（shì）什麽？

下麵的內容則是我自（zì）己以前整理（lǐ）的一些（xiē）筆記，針（zhēn）對高效過濾器的一些詳細介紹。

不太懂的就看黑體字就可以了！！！！

1.從（cóng）HEPA高效過濾器效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效（xiào）過濾（lǜ）器

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

目前國家上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國國（guó）內大部（bù）分（fèn）項目緊跟（gēn）的是EN1822標準。

IEST規定對於MMD=0.3um的顆粒的整體效率不（bú）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%的就可以,也就（jiù）是（shì）H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如下信息:EN1882對於局（jú）部穿透率可以是整體的5倍這當（dāng）然是在MPPS 的粒徑考（kǎo）慮之下;
IEST描述
針對以上的兩張表（biǎo）格,分析（xī）如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質量中徑,也就是所有（yǒu）的氣溶膠粒徑（jìng）分布（bù）當中50%的（de）質量大於這個值,50%的質量小於這個值.

因此不要認為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在0.3um的氣溶（róng）膠群,也就是氣溶膠是單分散相或者多分散相的,是一個範（fàn）圍內的氣溶膠群體,而絕不是單一粒徑的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%的粒子小於這個值。MMD=0.3um的顆（kē）粒們其實它們的CMD大約在（zài）0.2um.這是因為大（dà）顆粒的粒子（zǐ）占有的數量權（quán）重雖然小,但是質量權（quán）重很大。因此在IEST上麵說99.97%@0.3um其實大致等同於EN1882的MPPS的顆（kē）粒直徑.這裏也僅僅（jǐn）是類似，不能完全（quán）等同。

3).新版的EN1822-2009把以前的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,是需要對某一種濾（lǜ）料,比如某一種玻（bō）璃纖維做（zuò）實驗室測試的。需（xū）要至少（shǎo）做5次重複試驗。每次試驗均要發單（dān）[準]分散（sàn）相或者多分散相的粒子,布滿整（zhěng）體的0.1-0.5um的區間。最後（hòu）用曲線做（zuò）出來最低點。根據現在EN1822的統計,絕大部分的最易穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個（gè）值。從商業角度而言,氣溶膠發生器或者（zhě）LASKIN噴嘴噴出的氣溶膠粒徑（jìng）不可能保證為唯一粒徑粒子,從標準差而言.σ1.5為（wéi）多分散。需要注意的（de）是這個標準差和粒徑大（dà）小沒有直接（jiē）關（guān）係，也就是（shì）計算（suàn）結果和粒徑沒有關係.因此91小视频可以認為MPPS的粒徑大（dà）小在測試的時候不是針對某一個粒徑的而是針對一個區間的。這個也就是為什麽MPPS在實際現場測試的時候要求（qiú）測試一個區間範圍內的所有（yǒu）粒子數量總和（hé）;同時也要說明的是不同的過濾風速下（xià）MPPS是不同的。出（chū）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範圍之內的所有粒子總數。這裏所隱含的條件是氣溶膠的發塵應該（gāi）正好落在（zài）這個範圍之內（nèi）,而且粒徑的（de）中值（zhí）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（jiāo）發生器

氣溶膠（jiāo）發生器可以分為若（ruò）幹（gàn）種,如熱發塵和冷發塵,異凝結發塵和同凝結發塵,在DPMS的幫助下可（kě）以保證有單分散相粒徑發出。

壓（yā）縮空氣多分散熱（rè）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 單分散相異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05

自由噴射凝結式氣溶（róng）膠發生器（qì） 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（xiàng） 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二種（zhǒng）,用光度儀測試質量濃度比;而歐盟采用後麵四種進（jìn）行測試，更（gèng）加合（hé）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（shì）一個範（fàn）圍（wéi）。很多工廠直接把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子在測試效率的時候是不計量粒子分徑的（de）。直接把所有（yǒu）的（de）粒子（zǐ）數量加在一起就可以作為上下遊分別的粒子計（jì）數（shù）了。但是這（zhè）裏要注（zhù）意的是單分散（sàn）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（sàn）相就不是這麽回事了。因為標準差大於1.5，因此在進行測試的時候要求同時測粒（lì）子粒徑分（fèn）布和數量（liàng）。需要注意的是在上（shàng）下遊收集的時候,在MPPS已經知道的情況下,隻需要測（cè）量（liàng）MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者（zhě）部分粒子數量即可。

舉例來說明:現在EN已（yǐ）經發現MPPS粒子一般（bān）坐落於0.1um-0.25um之間（jiān）。這（zhè）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（huò）者部（bù）分。這（zhè）是（shì）因為實際（jì）的光學粒子計數器有一個測量精度問題。大家知道（dào）的一般是（shì）測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所（suǒ）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（liàng）基礎。

根據EN1822要求,最好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間（jiān）。但是規（guī）範也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之間或者在mpps*1.5-mpps*2的分段上任選一（yī）組作為劑量範（fàn）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（yǐ）在其（qí）中三個分段裏麵任選一個並且選擇全部的粒子或（huò）者部分的粒子。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0.1-0.2um之間的。因為大部分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之間的值作為劑量標準。

以上是對多分散粒子測試時候的分析與說（shuō）明。

3:接收方法（fǎ）

一般有兩種方（fāng）法。

一種是用於測定質（zhì）量（liàng）濃度的光（guāng）度計,它不能計數。因此可以用在DOP方（fāng）法測試H13和H14上麵（miàn）特（tè）別是在現場的時（shí）候；

另外一種是用粒子計數器或者粒（lì）徑分析計數器,它既（jì）可以測粒徑也（yě）可以測數量。不（bú）過需要說明的是不能（néng）認為它（tā）什麽（me）粒徑都能測,它一般隻能（néng）分段測粒徑（jìng）。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大（dà）家想象的什麽（me）0.111um,0.157um,0.18um這樣的粒徑也能分析的一（yī）清二（èr）楚. 因此（cǐ）實際的接收粒子MPPS是在一段粒徑之（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的點是曲線找出來的（de）,而不是實際測出來的。規（guī）定要（yào）求測至少六種不同的粒徑,通過畫曲線的方法（fǎ）找到最低點（diǎn）MPPS。這種方法隻能用單分散相的粒子發生器來測試。因此其（qí）實找到的不是單一粒徑,而是一個區間;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏麵已經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所以這更加說明（míng）了是粒子分析（xī）隻能測試出某（mǒu）一段粒（lì）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（duì）於其測試質量（liàng）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（jiǎn）測,很多公司使用TFI的冷（lěng）發塵,由於其屬於多分散相，因此其實導致（zhì）的結果就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要求了。因此要求現場的（de）測試質量濃度比為（wéi）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（shí）驗室要求低了。

對於大部分的項目而言（yán）,還是（shì）使用H14以上的高效比（bǐ）較保險。

5. EN1822測試方法

對於H10以上的就需（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（cè）包含MPPS的一段區間粒徑的數（shù）量;

6:對測試結果的（de）分析

由於現場測試的隻能是樣本,而且不可能全（quán）部都測.因此實際的結果分析采（cǎi）用了泊鬆分布的95%置信區間的結（jié）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了統計學相關知識,包括泊鬆分布/95%置信區間/標（biāo）準（zhǔn）差/幾何標（biāo）準差