保定（dìng）hepa高效過濾器

其實很多人對於高效過濾器的了解還是停（tíng）留在表麵上的，

比（bǐ）如（rú）隻知道潔淨室要安裝初效（xiào）G4+中效F5+中高效F9+末端的高效H14，但是對於高效過濾器的一些特（tè）性還是不太了解（jiě）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級別高效過濾器,這句（jù）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過濾器的測試粒子的尺（chǐ）寸是什麽？

下麵的內容則是我自己以前整理的一些（xiē）筆（bǐ）記，針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HEPA高效過濾器效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾器

最（zuì）早的HEPA 的使用來源於美國軍方, 為（wéi）MIT相關標準。其後歐洲持續優化自身規範和標準

目前國（guó）家（jiā）上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三（sān）大標準。中國國內（nèi）大（dà）部分項（xiàng）目緊（jǐn）跟的（de）是（shì）EN1822標準。

IEST規定對（duì）於MMD=0.3um的（de）顆粒的整體效（xiào）率（lǜ）不低於99.97%為高效;EN1882規定隻要在MPPS的（de）氣溶膠下通過率大（dà）於99.95%的就可以,也就（jiù）是H13以（yǐ）上;
EN1822
從圖中可（kě）以看到如下信息:EN1882對（duì）於局部穿透率可以是整體的5倍（bèi）這當然是在（zài）MPPS 的粒徑考慮之下;
IEST描（miáo）述（shù）
針對以上的兩張表格,分析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指（zhǐ）的是（shì）粒子質（zhì）量中徑,也就（jiù）是（shì）所有的氣溶膠粒徑分布當（dāng）中50%的質量大於這個（gè）值,50%的質量小於這個值.

因此（cǐ）不（bú）要認為IEST的規定（dìng）@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是針對0.3um的（de）要求（qiú）.其實這個規（guī）定要求的是質量（liàng）中徑在0.3um的氣溶膠群,也就是氣溶膠是單分散（sàn）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（jìng）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（zhí）.50%的粒子小於（yú）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子占有的數量權重雖然小,但是質量權重很（hěn）大。因此（cǐ）在IEST上（shàng）麵說99.97%@0.3um其實大致等（děng）同於EN1882的MPPS的顆粒直徑.這裏（lǐ）也（yě）僅僅是類似，不能完全等同。

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

4).MPPS到底是多少,是需要對某一種濾料,比如某一種玻璃纖維做實驗室測試的。需要至少做5次重複（fù）試驗。每次試驗均要發單（dān）[準]分散相或者多分（fèn）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的統計（jì）,絕大部分的最易穿透的粒子（zǐ）粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值。從商（shāng）業（yè）角度而言（yán）,氣溶膠發生器（qì）或者LASKIN噴嘴噴出（chū）的氣溶（róng）膠粒徑不可能保證為唯一粒徑粒子（zǐ）,從（cóng）標準差（chà）而言.σ1.5為多分散。需要注（zhù）意的是這個標準差和粒徑大小沒有直接關係，也（yě）就是計（jì）算結果和粒徑沒有關（guān）係.因此我（wǒ）們（men）可以認為MPPS的粒徑大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（jì）現場測試的時候要求測試一個區間範圍內的所有粒（lì）子數（shù）量（liàng）總和;同時也要說明的是不同的過（guò）濾風速下MPPS是不同的。出廠前（qián）需要明確額定濾速是多少.

5).對於實際（jì）的MPPS測試,一般要求收（shōu）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（fā）塵應（yīng）該正（zhèng）好落在這個範圍之（zhī）內,而且粒徑的（de）中值CMD應該正好等於MPPS[理想化],EN1822規定偏（piān）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,如熱發塵和冷發塵,異凝結發塵和同凝結發塵,在DPMS的幫助下可以保證有（yǒu）單分散相粒徑發（fā）出。

壓縮空氣多分散熱發塵 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膠（jiāo）發生器 準單分散（sàn）相（xiàng）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（cóng）美（měi）國的IEST可以看出他們使用的是第一種和第二種,用光度儀測（cè）試質量濃（nóng）度比;而歐盟采用後麵四（sì）種進行測試（shì），更加合理優越。不過問題在於MPPS不可（kě）能直接（jiē）測量一個粒徑值。其實是一個範（fàn）圍。很多工廠直接把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（gè）範圍的。

根據EN1822-5的說法,如果是采用單分散（sàn）相粒子（zǐ）在測試效率的時候是不計量粒子分徑的。直接把（bǎ）所有的粒子數量加在一起就可以作為上下遊分別的粒子（zǐ）計數了。但是這裏要注意（yì）的是（shì）單（dān）分散相也不是真正的單分散相還是有各種粒徑分布（bù）的。隻（zhī）要標準差小於1.5就可（kě）以這麽認為了。

對於多分散相就不是這麽回事了。因為標準差大於1.5，因此在進（jìn）行測試的時候要求同時測粒子粒徑（jìng）分布和數量。需要注意的是在（zài）上下遊收集的時候,在MPPS已經知道的（de）情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者部分粒子數量即可。

舉例來說明:現在EN已經發現MPPS粒子（zǐ）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（zhī）比為2.5.因此在EN1822-5的要求下,最好（hǎo）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（cè）量（liàng）精度問（wèn）題（tí）。大家知道的一般是測量分（fèn）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者測試方最終的計數（shù）結果0.1um-0.2um之間的總數作為計量基礎。

根據EN1822要求（qiú）,最好的（de）測量範（fàn）圍在（zài）mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範也可以要求在（zài）mpps/2-mpps/1.5之（zhī）間或者在（zài）mpps*1.5-mpps*2的分段（duàn）上任選一組作為劑量範圍.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。

考慮到實際的光學粒子分析儀,應該可以在其中三個分段（duàn）裏麵（miàn）任（rèn）選一個並且選擇全部的粒子或者部（bù）分的粒子。到底怎麽選根據實際的粒（lì）子分析（xī）儀來。實（shí）際的工程（chéng）結果是選擇0.1-0.2um之間的。因為大部（bù）分MPPS在0.18um的樣子,因此（cǐ）采用第二種分段發可以在（zài）0.09um-0.27um之間選擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值作（zuò）為劑（jì）量（liàng）標準（zhǔn）。

以上是對多（duō）分（fèn）散粒子測試時候（hòu）的分析與說（shuō）明（míng）。

3:接收方法

一般有（yǒu）兩（liǎng）種方法。

一種是用於測定質量（liàng）濃度的光度計,它不能計（jì）數。因此可以用在DOP方法（fǎ）測（cè）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（zhě）粒徑分析計數（shù）器,它（tā）既可以測粒徑也可以測數量。不過需要說明的（de）是（shì）不能認為它什麽粒徑都能（néng）測,它一般隻能分段測粒徑。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這樣的粒徑也能分析的一（yī）清二楚. 因此實際的接收粒子MPPS是在一（yī）段粒徑之間（jiān）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,而不是實際測（cè）出來的。規定要求測至少六（liù）種不（bú）同的粒徑,通過畫曲線的方法找到最低點MPPS。這種方法隻能用單分散相的粒（lì）子發生器來測（cè）試。因此其（qí）實找到的（de）不是單一粒徑,而（ér）是一個（gè）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（shuō）明了（le）是（shì）粒子分析隻能測試出某一段（duàn）粒徑之間而絕不（bú）是細到（dào）每一粒徑的;

4. IEST的測試方法

對於H13和H14,IEST要求對於其測試質（zhì）量濃度就可以了,而對於高要求的U15以上要求用（yòng）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檢測,很多公司使用TFI的冷發塵（chén）,由於其屬於多分（fèn）散相（xiàng），因此其實導致的（de）結果就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要求了。因此要求現場的測試質量濃度比為99.99%@H13H14是合理的.因（yīn）為這裏的結果已經比0.3um為99.99%在（zài）實驗（yàn）室要求低了。

對於大部分的項目而言,還是使用H14以（yǐ）上（shàng）的高效比較保險。

5. EN1822測試方法

對於H10以上（shàng）的就需要測試MPPS了,對於測試方法上麵已經有（yǒu）說明,總（zǒng）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

由於現場測試的隻能是樣本,而且不可能全部（bù）都測.因此實（shí）際的結果分析（xī）采用了泊鬆分布（bù）的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並且在資料當中提（tí）到了統計學相關知識,包括泊鬆分布/95%置信區間/標準（zhǔn）差/幾何標準差