重慶hepa高（gāo）效過濾器

其實很多人對於高效過濾器（qì）的了解還是停留在表麵上的，

比如隻知道（dào）潔（jié）淨室要安裝初（chū）效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性還是不太了解的！

比如效率為（wéi）針對0.3um的粒子（zǐ）其濃度不低於99.97%為美國（guó）的A級別高效過濾器,這句話的詳細意思其實並沒（méi）有（yǒu）多（duō）少人思考！

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

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

不太懂的就看黑體字就可以（yǐ）了！！！！

1.從HEPA高效過濾器效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾器

最早的HEPA 的（de）使用來源於美國軍方（fāng）, 為MIT相關標準。其後歐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。中國國內大部分項目緊跟（gēn）的是EN1822標（biāo）準。

IEST規定對於（yú）MMD=0.3um的顆粒的整體（tǐ）效率不低於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（kě）以,也就是H13以（yǐ）上;
EN1822
從圖中（zhōng）可以看到如下信息（xī）:EN1882對（duì）於局部穿（chuān）透率可以是整體的（de）5倍這當然是（shì）在MPPS 的粒徑考（kǎo）慮（lǜ）之下;
IEST描述
針對以上（shàng）的（de）兩張表格,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徑分布當中50%的質量（liàng）大於（yú）這個值,50%的質量小於這個值（zhí）.

因此不要認為（wéi）IEST的規定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅（jǐn）僅是針對0.3um的要求.其實這個規定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（fèn）散相的,是一個範圍內的氣溶膠群體,而絕不是單一粒徑（jìng）的0.3um的氣溶（róng）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（zǐ）大於這個值.50%的（de）粒（lì）子小於這個值。MMD=0.3um的顆粒們其實它們（men）的CMD大約在0.2um.這是因為大顆粒的粒（lì）子占有的數量權重雖然小,但（dàn）是（shì）質量權重很大。因此在IEST上麵說99.97%@0.3um其實大致等同於EN1882的MPPS的顆粒直徑.這裏也（yě）僅僅是類似，不（bú）能完全等同。

3).新版的EN1822-2009把以前的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到底是多少,是需要（yào）對某一種濾料,比如某一種玻璃纖維做（zuò）實驗室測試（shì）的。需要至少做5次重複試（shì）驗。每次試驗均要發單[準]分散相或者多分散相的粒子,布滿整體（tǐ）的0.1-0.5um的區間。最後用（yòng）曲線做出來最低點。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之間的某一個值。從商業角度而言,氣溶膠發生器（qì）或者LASKIN噴嘴（zuǐ）噴出的氣（qì）溶膠（jiāo）粒徑不可能保證為唯一粒徑粒子,從（cóng）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（yě）就是計算結果和粒徑沒有（yǒu）關係.因此国产乱子伦一区二区三区可以認為MPPS的粒徑大小在測試的（de）時候不是針對某（mǒu）一個粒（lì）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（suǒ）有粒（lì）子數量總和;同時也（yě）要說明的是不同的過濾風（fēng）速下MPPS是不同的（de）。出廠（chǎng）前需要明確額定濾速（sù）是多少.

5).對於（yú）實（shí）際的（de）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（shù）。這裏所隱（yǐn）含的條件是氣溶膠的發塵應該正好落在這個範圍之內,而且粒徑的中值CMD應該正好等於MPPS[理想化（huà）],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幹（gàn）種,如熱發（fā）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單分散（sàn）相粒徑發出。

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（xiàng）異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05

自（zì）由噴射凝結式氣溶膠發生器 準單（dān）分散相自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分散（sàn）電移過濾為單分散相 σ=1.1不穩定（dìng）

從美國的IEST可（kě）以看出他們使用的是第一種和第（dì）二種,用光（guāng）度儀測試質量（liàng）濃度比;而歐盟采用後麵四（sì）種進行測試，更加合理優越。不過（guò）問題在（zài）於MPPS不可能直接測量一個粒徑值。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（de）說（shuō）法（fǎ）,如（rú）果（guǒ）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。直接（jiē）把所有的粒子數量加在一起（qǐ）就可以作為上（shàng）下遊分別的粒子計數了。但是這裏（lǐ）要注意的是單分散相也不是（shì）真正的單（dān）分散相還是有各種粒徑（jìng）分布（bù）的。隻要（yào）標準差小於1.5就（jiù）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（chà）大於1.5，因此在進行測試的時候要求同（tóng）時（shí）測粒子粒徑分布和數量。需要注意的是在上下遊收集的時候,在（zài）MPPS已經知道的情況下,隻需要測量（liàng）MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者部分粒子數量即可。

舉（jǔ）例來說明:現在EN已經發現（xiàn）MPPS粒子一般坐落於0.1um-0.25um之間（jiān）。這個範圍的最大值與最小值之比為2.5.因此在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（zǐ）計數器有一個測量精度（dù）問題。大家知（zhī）道（dào）的一般是測量分段為（wéi）0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結果是（shì）大部分廠家或者測試方最終的計數結果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（zǔ）作為劑量範圍（wéi）.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（kě）以在其中三個分段裏麵（miàn）任選（xuǎn）一個並且選擇全部的粒子或（huò）者部分的粒（lì）子。到底（dǐ）怎麽選根據實（shí）際的粒子分（fèn）析儀來。實際的工程結果是選（xuǎn）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（dì）二種分段發（fā）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明。

3:接（jiē）收（shōu）方法

一般有兩種方法。

一種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（zài）DOP方法測試H13和H14上麵（miàn）特別是（shì）在現（xiàn）場的時候；

另外一（yī）種是用粒子（zǐ）計數器或者粒徑分析計數器,它既可（kě）以測粒徑也可以測（cè）數量。不過需（xū）要（yào）說明（míng）的是不能認為它什麽粒徑（jìng）都能測,它一般隻能分段測（cè）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（lì）徑也能分析的一清二楚. 因此實際的接收粒子（zǐ）MPPS是在一段粒徑（jìng）之間的。上麵已經（jīng）說過了（le）。

這（zhè）是因（yīn）為EN1822-3對於濾料測（cè）試的最（zuì）低（dī）MPPS的點是曲線找出（chū）來的,而不是實際測出來的。規定要（yào）求測至少六種不（bú）同的粒徑（jìng）,通過畫（huà）曲線的方法找到最低點（diǎn）MPPS。這種方法隻能用單（dān）分（fèn）散相的粒子（zǐ）發（fā）生器來測試。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EN1822-5裏麵已經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑（jìng）,所以這更加（jiā）說明了是粒子分（fèn）析隻能測試出某一段粒徑之間而絕不是細到（dào）每一粒徑的;

4. IEST的測（cè）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（shù）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（lì）的那一個數據.但是（shì）並不需要先檢測出MPPS值。

對（duì）於現場中（zhōng）的DOP檢（jiǎn）測,很多公司使用TFI的冷發塵,由於其屬（shǔ）於多分散（sàn）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（yào）求了。因此要求（qiú）現場的測試（shì）質量濃度比為99.99%@H13H14是合理的（de）.因為這（zhè）裏的結果（guǒ）已經比0.3um為99.99%在（zài）實驗室要（yào）求（qiú）低了。

對於大部分的項目而言,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（fǎ）上麵已經有說明（míng）,總體（tǐ）而言就是測包含MPPS的一段區間粒徑的數量（liàng）;

6:對測試結果的分析

由於現（xiàn）場測試的隻能是樣本（běn）,而且不可能（néng）全部都測.因此實際的結果分析采用了泊鬆分布的（de）95%置信區間的（de）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（bìng）且在資料當中（zhōng）提到了統計學相關（guān）知識,包括泊鬆分（fèn）布/95%置信區間/標準差/幾何標準差