濟寧hepa高效過濾器
其實很多人對於高(gāo)效過(guò)濾器的了解還是(shì)停留在表麵上的(de),
比如隻知道潔淨室要安裝初效G4+中效(xiào)F5+中高效F9+末端的高效H14,但是對於高效過濾器的一些(xiē)特性還是不(bú)太了解的!
比如(rú)效率為針對0.3um的粒子其(qí)濃度不低於99.97%為美國的A級別高(gāo)效過濾器,這句話的詳細意思其實並(bìng)沒有多少人思考!
比如MPPS方法介紹的H14或者U15過濾器(qì)的測試粒子的尺寸是什麽?
下麵的內容(róng)則是我自己以前整理(lǐ)的一些筆記,針對高效過濾(lǜ)器的一些詳細介紹。
不太懂的就看(kàn)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
目前國家上(shàng)通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國國內大部分項目緊跟的是EN1822標準。
IEST規定對於MMD=0.3um的顆粒的整體效率不低於99.97%為高效;EN1882規定隻要(yào)在MPPS的氣溶膠(jiāo)下通(tōng)過率大於99.95%的就可以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中可以(yǐ)看到如下信息:EN1882對於局部穿(chuān)透率可以是整體的(de)5倍這當然是在MPPS
的粒徑考慮之下;
IEST描述(shù)
針對以上的(de)兩張表(biǎo)格(gé),分析如下:
1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質量(liàng)中徑,也就(jiù)是所有(yǒu)的氣溶膠粒徑分布當中50%的質量大於這(zhè)個值,50%的(de)質量小(xiǎo)於這個值.
因此不要認(rèn)為IEST的規定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是針對0.3um的要(yào)求.其實這個規定要求的是質量中(zhōng)徑在(zài)0.3um的氣溶(róng)膠群,也就是氣溶膠(jiāo)是單(dān)分散相(xiàng)或者(zhě)多分散相的(de),是一個範圍內的氣溶膠群體,而絕(jué)不(bú)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(jìng),也就是有50%的粒子大於這個值(zhí).50%的粒子小於這個值。MMD=0.3um的顆粒(lì)們其實它們的(de)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,不能完全等同。
3).新版的EN1822-2009把(bǎ)以(yǐ)前的E10 E11 E12均作為HEPA的分類(lèi)劃入高效係列,不同於以前的EN1822-2000;
4).MPPS到底是(shì)多少,是需要對某一(yī)種(zhǒng)濾料,比如(rú)某一種(zhǒng)玻璃纖維做實驗室測試的(de)。需要至少做5次重複試驗。每(měi)次(cì)試驗(yàn)均要發單[準]分散相或者多分散相的粒子,布滿整體的0.1-0.5um的區間。最(zuì)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(zǐ)粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值。從商業(yè)角度而言,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴噴出的氣溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑粒子,從標準差而言.σ1.5為多分散。需要注意的是這個標(biāo)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.因此国产乱子伦一区二区三区可以(yǐ)認為MPPS的粒徑大小在測試的時(shí)候(hòu)不(bú)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(hòu)要求測試一個區間範圍內的所(suǒ)有粒子(zǐ)數量總和;同時也要說明的是不同的過濾風速下MPPS是不同的。出廠前需要(yào)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(wéi)之內的所(suǒ)有粒子總數。這裏所隱含的條件是氣溶膠的發塵應該正好落(luò)在這(zhè)個範圍之內,而且粒徑的中值CMD應該正好等於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不能超(chāo)過(guò)10%;
2.氣溶膠發生器
氣溶膠發生器可以(yǐ)分為若幹種(zhǒng),如熱(rè)發(fā)塵和冷發塵,異凝結發塵和同(tóng)凝結發塵,在(zài)DPMS的幫助下可(kě)以保證有單分散相粒徑發出。
壓縮(suō)空氣多分(fèn)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(sàn)相異凝結 1.05
Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝(níng)結 1.05
自由噴射凝結式(shì)氣溶膠發生器 準單分散(sàn)相自凝結 σ=1.5
氣溶膠發塵+DPMS 多分散電移過濾為(wéi)單分散相 σ=1.1不穩定
從美國的IEST可(kě)以看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行測試(shì),更加合理優越(yuè)。不過問題在於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(jiē)把0.1-0.2um之間(jiān)的粒子數量全部(bù)加起來作為MPPS的數量考慮應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這(zhè)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。直接把所有(yǒu)的粒(lì)子數量加在一(yī)起就可以作為上下遊(yóu)分別的粒子計數了。但(dàn)是這裏要注意的是單(dān)分散相也不是真正的單分散相還是有各種(zhǒng)粒徑(jìng)分布的。隻要標準差小於1.5就可(kě)以(yǐ)這麽認(rèn)為了。
對於(yú)多分散相就不是(shì)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粒子粒徑(jìng)分布和數量。需要注意的是在上下遊收集的時候,在MPPS已經知道(dào)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(shù)量(liàng)即可。
舉例來說明:現在EN已經發現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(xiǎo)值之比為2.5.因此在EN1822-5的要求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍或者部分。這是因為實(shí)際的(de)光(guāng)學粒子(zǐ)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。所以實際的結(jié)果是大部分(fèn)廠家或者測試方最終的(de)計數結(jié)果0.1um-0.2um之間的總數作為計量基(jī)礎。
根據(jù)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的分段上任選一組作為劑量範(fàn)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(xià)進行計量。
考慮到實際的光學粒子分析儀,應該可以在其中(zhōng)三個分段裏(lǐ)麵任選一個並且選擇全部的粒子或者部分的粒子(zǐ)。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(yīn)此采用第二種(zhǒng)分段發可以在0.09um-0.27um之間選擇部(bù)分也就是0.1um-0.2um之(zhī)間的值作為劑量標準。
以上是對多分散粒子(zǐ)測試時候(hòu)的分析與說明。
3:接收(shōu)方法
一般有兩(liǎng)種方法。
一種是用於測定質量濃度的光度計(jì),它不(bú)能計數。因(yīn)此可以(yǐ)用在DOP方法(fǎ)測試H13和H14上麵特別是在現場的時(shí)候;
另外(wài)一種是用粒子計數器或者粒徑分析計數器,它既可以測粒徑也可以測數量。不過需要說明的是不能認為它什麽粒徑都能測,它一般隻能分(fèn)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(yàng)的粒徑也能分析的一清二楚. 因(yīn)此(cǐ)實際的接收粒(lì)子(zǐ)MPPS是在一段粒徑之間的。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,而不是(shì)實際測出來的。規(guī)定要求測(cè)至少六(liù)種不同的(de)粒徑,通過畫曲線的方法找到最低(dī)點MPPS。這種方法隻能用單分散相的粒子發生器來測試。因(yīn)此(cǐ)其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(gèng)加(jiā)說明了是粒子分析隻能測試(shì)出(chū)某一段粒徑(jìng)之間而絕不是細到每一粒徑(jìng)的;
4. IEST的測試方法
對(duì)於H13和H14,IEST要求對於其測試質量濃度就可(kě)以了,而對於高要求的(de)U15以(yǐ)上要求用粒子計數器,並(bìng)且直接(jiē)讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組(zǔ)中的更加不利的那一個數據.但是並不需要先(xiān)檢測出MPPS值。
對於(yú)現(xiàn)場中的DOP檢測,很多公司使用TFI的(de)冷發塵,由於其屬於多分散相,因此其實導致的結果就是(shì)CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要求了(le)。因此要求現(xiàn)場的(de)測試質量濃度比為99.99%@H13H14是合(hé)理的.因為這裏的結果已經比0.3um為99.99%在實驗室要(yào)求低了。
對於(yú)大部分的項目而言,還是使用H14以上的(de)高效比較保險。
5. EN1822測試方(fāng)法
對於H10以上的就需要測試MPPS了,對於測試方法上(shàng)麵已(yǐ)經有說明,總體而言就是(shì)測(cè)包含MPPS的一(yī)段區間粒徑的數量(liàng);
6:對測試結果的分析
由於現場測試的隻能是樣本,而且不可能全部都測.因此實際的結果分析采用了泊鬆分布的95%置信(xìn)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關知識(shí),包括泊鬆分布/95%置信區間/標準差/幾何標(biāo)準差