黃南hepa高效過濾器

其實很多人對於高效過濾器的了（le）解還（hái）是停留在表麵上的，

比如（rú）隻知道（dào）潔淨室要安裝初效G4+中效F5+中高效F9+末端的高效H14，但是對（duì）於高效過濾器的一些特性還是不太（tài）了解的！

比如效率為針對0.3um的粒子其濃度不低（dī）於99.97%為美國的A級別高效過濾器,這句話的（de）詳細意（yì）思其實並沒有多少人思考！

比如MPPS方法介紹的H14或者U15過（guò）濾器的（de）測試粒子（zǐ）的尺寸是什麽？

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

不太懂的就看黑（hēi）體字就可（kě）以了！！！！

1.從（cóng）HEPA高效過濾器效率說起

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

最早的HEPA 的使用來源於美國軍（jun1）方（fāng）, 為MIT相關標準。其後歐洲持（chí）續優化自身規範和（hé）標準

目前國家上通行（háng）的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標（biāo）準。中國國內大部分項（xiàng）目緊跟的是EN1822標準（zhǔn）。

IEST規（guī）定對於MMD=0.3um的（de）顆粒的整體效率不（bú）低於99.97%為（wéi）高效;EN1882規定隻要在MPPS的（de）氣溶膠下通過率大於99.95%的就可以,也就是H13以上;
EN1822
從圖（tú）中可以（yǐ）看（kàn）到如下信息:EN1882對於局（jú）部穿透率可以是整（zhěng）體的5倍這（zhè）當然是在MPPS 的粒徑考慮之（zhī）下（xià）;
IEST描述
針對以（yǐ）上的（de）兩張表格,分（fèn）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（róng）膠粒徑分布當中50%的（de）質（zhì）量大於這個值,50%的質量小於（yú）這個值.

因此（cǐ）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.其實這個規定（dìng）要求的是質量中徑在0.3um的氣溶膠群,也就是氣溶膠（jiāo）是單分散相（xiàng）或（huò）者多分散相的,是一個範（fàn）圍內的氣溶膠群體,而絕不（bú）是單一粒徑的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的（de）是粒子尺寸中徑,也就（jiù）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（yuē）在0.2um.這是因為大顆粒的粒子（zǐ）占有的數量權重雖然小,但是質量權（quán）重很大。因此在IEST上麵說99.97%@0.3um其實大致（zhì）等同於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（xīn）版的EN1822-2009把以前的E10 E11 E12均作為（wéi）HEPA的分類劃入高效係列,不（bú）同於以前的EN1822-2000;

4).MPPS到底是多少,是需（xū）要對某一種濾料,比如某一種玻璃纖維做實驗室測（cè）試的。需要（yào）至少（shǎo）做5次重（chóng）複（fù）試驗。每次試驗均要發單[準]分（fèn）散相或者多分散相的粒子,布（bù）滿整體的0.1-0.5um的區間。最後用曲線做出來（lái）最低點。根據現（xiàn）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（zhī）間的某一個值。從（cóng）商業角（jiǎo）度而言,氣（qì）溶膠發生器或者（zhě）LASKIN噴嘴噴（pēn）出的氣溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑（jìng）粒子,從標準差而言.σ1.5為多分散。需要注意的是（shì）這個標準差和粒徑大小（xiǎo）沒（méi）有直接關係，也就是計算結果和粒徑沒有關係.因（yīn）此国产乱子伦一区二区三区可以認為MPPS的粒徑大小在（zài）測試的時候不是針對某一個粒徑的而是針對一個區間（jiān）的。這個也（yě）就是為什麽MPPS在實際現場測試的時候要求測（cè）試一個區間範圍內的（de）所有粒子數量總和;同時也要說明的是（shì）不同的過濾風速下MPPS是不同的（de）。出廠（chǎng）前需（xū）要明確額定濾速是多少.

5).對（duì）於實際的MPPS測（cè）試,一般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之（zhī）內的所有粒子總數。這裏所隱含的條件是氣溶膠的發塵（chén）應該正好落在這個範圍（wéi）之（zhī）內,而且粒徑的中值（zhí）CMD應該正好等於（yú）MPPS[理想化],EN1822規定偏差不能超過10%;

2.氣溶膠發生器

氣（qì）溶膠發生器可以分（fèn）為（wéi）若幹種,如熱發塵和冷發塵,異凝（níng）結發塵和同凝結發塵,在（zài）DPMS的幫助（zhù）下可以保（bǎo）證有單分散相粒徑發出。

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 單分散相異凝結（jié） 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相（xiàng）異凝結 1.05

自由噴射凝結式氣溶膠發生器 準單分散相自凝結 σ=1.5

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

從美國的IEST可以（yǐ）看（kàn）出他們使用的是第一種和第二種（zhǒng）,用（yòng）光度儀測試質量濃度比;而歐盟采用後麵四種進（jìn）行測試，更加合理優越。不（bú）過問（wèn）題在於MPPS不可能直接測量一個粒徑值。其實（shí）是一個範圍。很多（duō）工廠直接把（bǎ）0.1-0.2um之間的（de）粒子（zǐ）數量全部加起來作為MPPS的數量考慮應該（gāi）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（sàn）相粒子在測試效率的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相（xiàng）也不是真正的單分散相還是有（yǒu）各種粒徑分布的。隻要標準差小於1.5就可以這麽認為了。

對於多（duō）分散相就不是這麽（me）回事了。因為標準差大於1.5，因此在進行測試（shì）的時候要求同時測（cè）粒子粒徑分布和數量。需要注意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分段裏麵的全部或者部分粒子數量（liàng）即可。

舉例來說明:現在EN已經發現MPPS粒子一般坐落於0.1um-0.25um之（zhī）間。這個範圍的最大值（zhí）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（de）全部範圍或者部分。這是因為實際的光學粒（lì）子計數器有一個測量（liàng）精度問題（tí）。大家（jiā）知道的（de）一般是測量分段（duàn）為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結（jié）果是大部（bù）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（yě）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（xuǎn）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。

考慮到實際的光學粒子分（fèn）析儀,應該可以（yǐ）在其中三個分段裏麵任選一個並且（qiě）選擇全部的粒子或（huò）者部分的粒子（zǐ）。到底怎麽選根據實際的粒子分析（xī）儀來。實際的工程結（jié）果是選擇0.1-0.2um之間的（de）。因為大部分MPPS在0.18um的樣（yàng）子,因此采用第二種分段發可以在0.09um-0.27um之間選（xuǎn）擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值作為劑量（liàng）標準。

以上是對多分散粒子測試時（shí）候的分析與說明。

3:接收方法

一（yī）般有兩種方法。

一種是用（yòng）於測定質量濃度的光度計,它不能計（jì）數。因此可以用在DOP方法測試H13和H14上麵特別（bié）是在現場的時候；

另（lìng）外一種是用粒子計數器或（huò）者（zhě）粒（lì）徑分析計數器,它既（jì）可以測粒徑也可以測數量。不（bú）過需要說（shuō）明的是不（bú）能認為它什麽粒徑都（dōu）能測（cè）,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（me）0.111um,0.157um,0.18um這樣的（de）粒徑也（yě）能分析（xī）的一清（qīng）二楚. 因此（cǐ）實際的接收（shōu）粒子MPPS是在一段粒徑之間的。上麵已經說過了。

這（zhè）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。規定要求測（cè）至少六種不同的（de）粒徑（jìng）,通過畫曲線的方法找到最低點MPPS。這種方（fāng）法隻能用單分散相的粒子發生器來測試。因此其實找到的不是單一粒（lì）徑,而（ér）是一（yī）個區間;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏麵已（yǐ）經（jīng）要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑（jìng）,所以這更加說明了（le）是粒（lì）子分析隻能測試出某（mǒu）一段粒徑之間而絕不是細到每一粒徑的;

4. IEST的（de）測試方法

對於H13和H14,IEST要求對（duì）於其測試質（zhì）量（liàng）濃度就可以了,而對於高要求（qiú）的U15以上（shàng）要（yào）求用粒（lì）子計數器,並且直接讀取（qǔ）0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更加不利的那（nà）一個數據.但是並（bìng）不需要先（xiān）檢測出MPPS值。

對於現（xiàn）場中的DOP檢測（cè）,很多公司使用（yòng）TFI的冷發塵,由於其屬於多分散相，因此其實導致的結果（guǒ）就是（shì）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（bǐ）為99.99%@H13H14是合理的.因（yīn）為這（zhè）裏的結果已經比（bǐ）0.3um為99.99%在實驗室要求低了。

對（duì）於大部分的項目而言,還是使用H14以上的高效（xiào）比（bǐ）較保險。

5. EN1822測試方法

對（duì）於（yú）H10以上的就需要（yào）測試MPPS了（le）,對於測試方法上（shàng）麵已經有說明,總體而言就是測包含MPPS的一段區間（jiān）粒徑的數（shù）量;

6:對測試結果的分析

由於現場測（cè）試的隻能是（shì）樣本,而且不可（kě）能全部都測.因此實際的結果分析采用（yòng）了泊鬆分布的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並且在資料當中提到了統計學相關知識,包括（kuò）泊（bó）鬆分布/95%置信區間/標（biāo）準差/幾何標準差