通化hepa高效過濾器

其（qí）實很多人對於高效過濾器的了解（jiě）還是停留在表麵上的，

比如隻知（zhī）道潔（jié）淨室要安裝初效G4+中（zhōng）效F5+中高效F9+末（mò）端的高效H14，但是對於高效（xiào）過濾器的一些特性還是不太了解的！

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（bié）高效過濾器,這（zhè）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或者U15過濾器的測試（shì）粒子的尺寸是什麽？

下麵的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。

不太懂的就看黑體字就可以了！！！！

1.從（cóng）HEPA高效過濾器效（xiào）率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾器

最早的HEPA 的使用來源於美國（guó）軍方, 為MIT相關標準。其後歐（ōu）洲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。中國國內（nèi）大部分項目緊跟的是EN1822標準。

IEST規定對於MMD=0.3um的（de）顆粒（lì）的整體效率不低於99.97%為高（gāo）效;EN1882規定隻要在MPPS的氣溶膠下通過率大（dà）於99.95%的就可以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如下信息:EN1882對於局部穿透率可以是整體的5倍這當然（rán）是在MPPS 的粒徑考慮之（zhī）下;
IEST描述
針對以上的兩張（zhāng）表格,分（fèn）析如下（xià）:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質（zhì）量（liàng）中徑,也就是所有的氣溶膠粒徑分布當中50%的質量大於這個（gè）值,50%的質量小（xiǎo）於這個值.

因此不要認（rèn）為IEST的（de）規（guī）定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是針對0.3um的要（yào）求.其實這（zhè）個規定要（yào）求的是質（zhì）量中徑在0.3um的氣溶膠群,也就是氣溶膠（jiāo）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（dān）一粒徑的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指（zhǐ）的（de）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的顆粒們其實它（tā）們的CMD大約在0.2um.這（zhè）是因為大顆粒的粒子占有的數量權重雖然小,但是質量權重很大。因此在IEST上麵說99.97%@0.3um其實大致（zhì）等同於EN1882的MPPS的顆粒直徑.這裏也僅僅是類似，不能完（wán）全等同。

3).新版的EN1822-2009把以前的E10 E11 E12均作（zuò）為HEPA的分（fèn）類劃入高效係列,不同（tóng）於以（yǐ）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（shí）驗室測試的。需要至少做5次重（chóng）複試驗。每次試（shì）驗均要（yào）發單[準]分散（sàn）相或者多分散相（xiàng）的粒子,布滿（mǎn）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,絕（jué）大部分的最易穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值。從商業角（jiǎo）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（néng）保證為唯一粒徑粒子,從標準差而言（yán）.σ1.5為多分散。需要注意的是這個標準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係.因此我（wǒ）們可以認（rèn）為（wéi）MPPS的粒徑大小在測試的時候不是針對某一個粒徑的而是（shì）針對一個區（qū）間的。這個也就是為什麽MPPS在實際現場測試的（de）時候（hòu）要（yào）求（qiú）測試一個區間範圍內的所有粒子（zǐ）數（shù）量總和;同時也要說明的是（shì）不同的過濾風速下MPPS是不同的。出廠前需要明確（què）額（é）定濾速是多少.

5).對（duì）於實際的MPPS測試,一般要求收集（jí）MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內（nèi）的所有粒子總（zǒng）數。這裏所隱含的條件是氣溶膠的發塵（chén）應該（gāi）正好落在這個範圍之內,而且粒徑的中值CMD應該正（zhèng）好等於（yú）MPPS[理想化],EN1822規（guī）定偏差不能超過10%;

2.氣溶膠發生器（qì）

氣溶膠發生器可以分為若幹種,如熱發（fā）塵和冷發塵,異（yì）凝結發塵和（hé）同（tóng）凝結發塵,在DPMS的幫助下可以保（bǎo）證有單分散相粒徑（jìng）發出。

壓縮空（kōng）氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散冷發塵（chén） 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（dān）分散相（xiàng）異凝結 1.05

自由噴射凝結式氣溶膠發（fā）生器 準單分散相自凝結（jié） σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分散電移過濾為單分（fèn）散相 σ=1.1不（bú）穩定

從美國的IEST可以看出他們使用的是第一種和第二種,用光度儀（yí）測試質量濃度比;而歐盟采用後麵四種進行測試，更加合（hé）理優越。不（bú）過問題（tí）在於MPPS不可能直接測量一個粒徑值。其實（shí）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（quán）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）,如果是采用單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（bǎ）所有的粒（lì）子數量加在一起就可以作為上下遊分別的粒子計數了。但（dàn）是這裏要注意的是單分散（sàn）相（xiàng）也不是真正的單分散相（xiàng）還是（shì）有各種粒徑分（fèn）布的。隻（zhī）要標準差小於1.5就可以這麽認為了。

對於多分散相就不是這麽回事了。因為標準差大於1.5，因此在進行測（cè）試的時候要求同時測（cè）粒子粒徑分布和數量（liàng）。需要注意的是在上下遊收集的時候,在MPPS已經知道的情況下（xià）,隻需要測（cè）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:現在EN已經發（fā）現MPPS粒子一般（bān）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（yīn）此在EN1822-5的要（yào）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精度問題。大家知道的一般是測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以（yǐ）實際的結果是大部分廠家或者測試（shì）方最終的計數（shù）結果0.1um-0.2um之間的總數（shù）作（zuò）為計（jì）量基礎。

根（gēn）據EN1822要（yào）求,最好（hǎo）的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間（jiān）。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的分段上任選一組作為劑（jì）量範圍.因此實際的測（cè）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（shí）際的光學粒子分析（xī）儀,應該可以（yǐ）在其中三個分段（duàn）裏麵任選一個並且選擇全部的粒子或者部分的粒子。到（dào）底（dǐ）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（zhǒng）分段（duàn）發可以在0.09um-0.27um之間選擇部分也就是0.1um-0.2um之間的（de）值作（zuò）為（wéi）劑量標準。

以上是對多分散粒子測試時候的分析與說明。

3:接收方法

一般有（yǒu）兩種方法。

一（yī）種是用於測定質量濃度的光度計,它不能計數。因此可以用在DOP方法（fǎ）測（cè）試H13和H14上麵特別是在（zài）現場（chǎng）的時候；

另外一種是用（yòng）粒子計數器或者粒徑（jìng）分析計數器,它既（jì）可（kě）以測（cè）粒徑也可以測（cè）數量。不過（guò）需要說明的是不能認為它什麽粒徑（jìng）都能測,它一般隻能（néng）分段測粒（lì）徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大（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（qīng）二楚. 因此實際的接收粒（lì）子MPPS是在一段粒徑之間的。上麵已經說過了。

這是因為EN1822-3對（duì）於濾料測試的最低MPPS的（de）點是曲線（xiàn）找出來的（de）,而不是實際測出來的。規定要求測（cè）至少六種不同的粒（lì）徑,通過畫曲線的方法找到最低點MPPS。這種方法隻能用單分（fèn）散相的粒子發生器來（lái）測試。因此其實找到的不是單一粒徑,而是一個區（qū）間;

並且在EN1822-4和（hé）EN1822-5裏（lǐ）麵已經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑（jìng）,所以這更加說明了是粒子分析隻能測（cè）試出某一段粒徑之間而絕不（bú）是細到每一粒徑的;

4. IEST的（de）測（cè）試方法

對於H13和（hé）H14,IEST要求對於（yú）其測試（shì）質量濃度就可以了（le）,而對（duì）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（huò）者0.2um-0.3um兩組中的更加不利的那一個數據.但是並不（bú）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（fā）塵,由於其屬於多分散相，因此（cǐ）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。因此要求現場的測試質量濃度比為99.99%@H13H14是合理的.因為這裏的結（jié）果已（yǐ）經比0.3um為99.99%在實驗（yàn）室要求低了。

對於大部分的項目而（ér）言,還是使用H14以上的（de）高效比較保險。

5. EN1822測試方法

對於H10以上的就需要測（cè）試MPPS了,對於（yú）測試（shì）方法上麵已經有說明,總體而言就是測包含MPPS的一段區（qū）間粒徑的數量;

6:對測試結果的分析

由於現場測（cè）試的隻能（néng）是樣本,而且不可能全部都測.因此實際的結果（guǒ）分析采用了泊鬆（sōng）分布的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並且在資料當中提到了統計學相（xiàng）關知識,包括泊鬆分布/95%置信區間（jiān）/標準（zhǔn）差/幾何標準差