神農架hepa高效過濾器

其實很多人對於高效過濾器的了解還是停留在（zài）表麵上的，

比如隻知道潔（jié）淨室要安裝初效G4+中效F5+中高效F9+末端的高效H14，但是（shì）對於高效過（guò）濾器（qì）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（qí）濃度不低於99.97%為美國的A級別高效過濾器,這句話的詳細意思其實並沒有（yǒu）多少人思考！

比如MPPS方法（fǎ）介紹的H14或者U15過（guò）濾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（tǐ）字就可以了（le）！！！！

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（de）使（shǐ）用來源於美國（guó）軍（jun1）方（fāng）, 為MIT相關標準。其後歐洲持續（xù）優化自身規範和標準

目（mù）前國家上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國（guó）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（dī）於99.97%為高效;EN1882規定隻要在MPPS的氣（qì）溶膠下通過率大於99.95%的就可（kě）以,也就是H13以上;
EN1822
從圖（tú）中可以看到如下信息:EN1882對於局部穿（chuān）透率可以是整體的5倍這當然是在MPPS 的粒（lì）徑（jìng）考慮之下;
IEST描述
針對（duì）以上的兩張表格,分析如（rú）下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質量中（zhōng）徑,也就是所有的氣溶（róng）膠粒徑分布當中50%的質量大於這個值（zhí）,50%的質量小於這個值.

因此不要認為IEST的規定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅（jǐn）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（dān）分散相（xiàng）或者多分（fèn）散相的,是（shì）一個範圍內的氣溶膠群體,而絕不（bú）是單一粒徑的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指（zhǐ）的是粒子（zǐ）尺（chǐ）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（shí）它們的CMD大約在0.2um.這是因為大顆（kē）粒的粒子占有的（de）數量權重雖然小（xiǎo）,但是質量（liàng）權重很大。因此在IEST上麵說99.97%@0.3um其實大致（zhì）等同於（yú）EN1882的MPPS的顆粒直徑.這裏也僅僅是類似，不（bú）能完全等同。

3).新版（bǎn）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（dǐ）是多少,是需要對某一種濾（lǜ）料（liào）,比如某一種玻（bō）璃纖維做實驗室（shì）測試的。需要至少做5次重複試驗。每次試驗均要發單[準]分（fèn）散相或者多分散相的粒（lì）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,絕大部分的最易穿透（tòu）的粒子（zǐ）粒徑在0.1um-0.25um之間的某（mǒu）一個值。從商業角度而言,氣溶膠發（fā）生器或者LASKIN噴嘴噴（pēn）出的（de）氣溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑粒子,從標準（zhǔn）差而言.σ1.5為多分散。需要注意的是這個標準差（chà）和粒（lì）徑大小沒有直（zhí）接關係，也就（jiù）是計算結果和粒（lì）徑（jìng）沒有（yǒu）關係.因此国产乱子伦一区二区三区可以認為MPPS的（de）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（jiān）的。這個也就（jiù）是為（wéi）什麽MPPS在實際現場測試的時候要求測試一個區間範圍內的所有粒子數量總和;同時也要說明（míng）的（de）是不同的過濾風速下MPPS是不同（tóng）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（yī）般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的所有粒子總數。這（zhè）裏所隱含的（de）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],EN1822規定偏差不（bú）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（níng）結發塵和同凝結發塵,在DPMS的幫助下可以保證（zhèng）有單分散相粒（lì）徑發出（chū）。

壓縮空氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分（fèn）散冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶（róng）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（qì）溶膠發生器 準單分散相自凝結 σ=1.5

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

從美國的IEST可以看出他們使用（yòng）的是第一種和第二種,用光度儀測（cè）試質（zhì）量濃度比;而歐（ōu）盟（méng）采用後麵四種進行測試，更加合理優越（yuè）。不過問題在（zài）於MPPS不可能直接（jiē）測量一個（gè）粒徑值。其實是一個範圍。很多工廠直接把0.1-0.2um之間的粒子數量全部加起來作為MPPS的數量考慮應該是（shì）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（fèn）散相粒子在測試效（xiào）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。但是這裏要注意的是單（dān）分散相（xiàng）也不是真正的單分散相（xiàng）還是有各（gè）種粒徑分布的。隻要標準差小於1.5就可以這麽認為了。

對於多分（fèn）散相（xiàng）就不是（shì）這麽回事了。因為標準（zhǔn）差（chà）大於1.5，因此在進行測試的時（shí）候要求同時測粒子粒（lì）徑分布和數量（liàng）。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MPPS/2-MPPS*2分段（duàn）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.因此在EN1822-5的要求（qiú）下,最（zuì）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（xué）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。所以實際的結果（guǒ）是（shì）大部分廠家或者測試方最終的計數結果（guǒ）0.1um-0.2um之間的總數作（zuò）為計量基礎（chǔ）。

根（gēn）據EN1822要求,最好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之（zhī）間。但是規範也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之間（jiān）或者在mpps*1.5-mpps*2的分段上任選一組作為劑量範圍.因此實際的（de）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者部分的粒子（zǐ）。到底怎麽（me）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（jiān）的。因（yīn）為大部分MPPS在0.18um的樣子,因此采用第二種分段（duàn）發可以在0.09um-0.27um之間選擇部分也就是0.1um-0.2um之間（jiān）的值作為劑量（liàng）標準。

以上是對多分散粒子測（cè）試時候的分析與說明。

3:接收方（fāng）法

一般有兩種方法。

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

另外一種是用粒子（zǐ）計數器或者粒徑分（fèn）析計數器,它既（jì）可以測粒徑也可以測數量。不過需要說明的是（shì）不能認為它什麽（me）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這樣的（de）粒徑（jìng）也能分析的一清二楚. 因此實際（jì）的接收粒子MPPS是在一段粒徑之間的。上（shàng）麵已（yǐ）經說過了。

這（zhè）是因為EN1822-3對於濾料測試的（de）最低（dī）MPPS的點是曲線找出來的,而不是實際測出來的。規定要求測至少六種不同的粒徑,通過畫（huà）曲線的方法找（zhǎo）到最低點MPPS。這種方法隻能用單分（fèn）散（sàn）相的粒子（zǐ）發生器來測試。因此其實找到的不（bú）是（shì）單一粒徑,而是一個區間（jiān）;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏麵（miàn）已經（jīng）要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所以這更加說明了是粒子分析隻能測（cè）試出某一段粒徑（jìng）之間（jiān）而絕不是細到每一（yī）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（liàng）濃度就可以了,而對（duì）於高要求的U15以上要求用粒子計數器,並且直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更加不（bú）利的那一（yī）個數據.但是並不（bú）需要（yào）先檢測（cè）出MPPS值。

對於現場中的DOP檢測,很多公司使用TFI的冷發塵,由（yóu）於其屬於（yú）多分散相，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的要求了。因（yīn）此要求現場的測試質量濃度比為99.99%@H13H14是合理的.因為這裏的結果已經比0.3um為99.99%在（zài）實驗室要（yào）求（qiú）低了。

對於大部分（fèn）的項目而言,還是使用H14以（yǐ）上的高效比較保險。

5. EN1822測（cè）試方法

對於H10以（yǐ）上的就需要測試MPPS了（le）,對於測試方法上麵已經有說明,總體而言就是（shì）測包含MPPS的一段區間粒徑的數量;

6:對測試結果的分析

由（yóu）於現場測（cè）試的隻能是樣本,而且不可能全部都測.因此實（shí）際的結果分析采用了泊鬆分布的95%置信區間的結果。

參考（kǎo）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（guān）知識,包（bāo）括泊鬆分布/95%置信區（qū）間（jiān）/標準差/幾何標準差