五指（zhǐ）山hepa高效過濾器

其實很多人（rén）對於高（gāo）效（xiào）過濾器的了解還是停留在表麵上的，

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

比如效率為針對0.3um的粒（lì）子其濃度不低於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（méi）有多（duō）少人思考！

比如MPPS方法介紹的H14或（huò）者U15過（guò）濾器的（de）測試粒子的尺寸（cùn）是什麽？

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

不太懂的（de）就看黑體字就可以了！！！！

1.從HEPA高效過濾器效率說起（qǐ）

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾器

最早的HEPA 的使用來源於美國軍（jun1）方, 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（zhǔn）。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（dìng）隻要在MPPS的氣溶膠下通過率大於99.95%的就可以（yǐ）,也（yě）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（kě）以是整體的5倍這（zhè）當（dāng）然是在MPPS 的粒徑考慮之下;
IEST描述（shù）
針對以上的兩張表格,分析如下:

1).IEST中的（de）MMD-Mass Median Diameter指（zhǐ）的是粒子質量中徑,也就是所（suǒ）有的氣溶膠粒徑分布（bù）當中50%的質量大於這個值,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%僅僅是針對（duì）0.3um的要求.其實（shí）這個規（guī）定要求的是質量中徑在0.3um的氣（qì）溶膠群（qún）,也（yě）就是氣溶膠是單分散（sàn）相或者多分散相（xiàng）的,是一個範（fàn）圍內的氣溶膠群體,而絕不是單一粒徑的0.3um的（de）氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於（yú）這個值.50%的粒子小於這個值。MMD=0.3um的顆粒們其實它們的CMD大約在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（zhì）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EN1882的MPPS的顆粒直（zhí）徑.這裏也僅僅是類似，不能完全等同。

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（yú）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（bō）璃纖維做實驗室測試的。需要至少做5次重複試驗。每（měi）次試驗均要發單[準]分散相或者多分（fèn）散相的粒子,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（tǒng）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（yè）角度而言,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴（zuǐ）噴（pēn）出的氣溶膠粒徑不可能保證（zhèng）為唯一粒徑粒子,從（cóng）標準差而言.σ1.5為（wéi）多分散。需要注意的是這個標準差和粒徑大（dà）小沒有直接（jiē）關係，也就是計（jì）算結果和粒徑沒有關（guān）係.因此我（wǒ）們可以認為MPPS的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（yī）個區間的。這個也就是為什麽MPPS在實際現場測試的時（shí）候要求測試一個區間範圍內的所有粒子數量（liàng）總和;同時也要（yào）說明的是不同（tóng）的過濾風速下MPPS是不同（tóng）的。出廠前需要明確額定濾速是多少（shǎo）.

5).對於實際的MPPS測試,一般要求收（shōu）集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的（de）所有粒子總數。這（zhè）裏所隱含的條件是氣溶膠的（de）發塵應該正好落在（zài）這個範圍之內,而且粒徑的中值CMD應該正（zhèng）好等於MPPS[理（lǐ）想化],EN1822規定偏差不能超過（guò）10%;

2.氣溶膠發（fā）生器

氣溶膠發生器可以分為若幹（gàn）種,如熱發塵和冷發塵,異凝結發（fā）塵和同凝結發塵,在DPMS的幫助下可以保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（lěng）發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣（qì）溶膠發生器 單分散相異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05

自（zì）由噴（pēn）射凝結式氣溶膠發（fā）生（shēng）器 準單分散相自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多（duō）分（fèn）散電移過濾為單（dān）分散相 σ=1.1不（bú）穩定

從美國（guó）的IEST可以看出他們使用的是第一種和（hé）第二（èr）種,用光度儀測試質量濃度（dù）比;而歐盟采用後麵四種進行測試，更加合理優越。不過問題在於MPPS不可能直接測（cè）量一（yī）個粒徑值。其實是（shì）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（lǜ）應該是符（fú）合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。

根據（jù）EN1822-5的說法,如（rú）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（zǐ）分徑的。直接把所有的（de）粒子數（shù）量加在一起就可以作為上下遊分別的粒子計（jì）數了。但（dàn）是這裏要注意的是單分散相也不是真正（zhèng）的單分散相還（hái）是有各種粒徑分布的。隻要標準差小於1.5就可以這麽認為了。

對於多分散相就不是這麽回事了。因（yīn）為標準差大於1.5，因此在進行測試的時候要求同時（shí）測粒子粒徑分布和數（shù）量。需要注意的是在上下遊收集（jí）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（bù）分粒子數量即可（kě）。

舉（jǔ）例（lì）來說明:現在EN已經（jīng）發現MPPS粒（lì）子一般坐落於（yú）0.1um-0.25um之間。這個範圍的最大值與最（zuì）小值之比為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）際的光學粒（lì）子計數器有一個測量精度問題（tí）。大家（jiā）知道的（de）一般是測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等（děng）等。所以實際（jì）的結果是（shì）大部分（fèn）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（zuì）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（zài）mpps*1.5-mpps*2的分段上任選一組作為劑量範圍.因此實際的測試（shì）可以在（zài）

MPPS/1.5-MPPS*1.5

MPPS/2-MPPS*1.5

MPPS/1.5-MPPS*2

這三種（zhǒng）情況下進行計量。

考慮到實際的光學粒子分析儀,應該可以在其中三個分段裏（lǐ）麵任選一個並且選擇全部的（de）粒子或（huò）者部（bù）分的粒子（zǐ）。到底怎（zěn）麽選根據實際的粒子分析儀來。實際的工程結果是（shì）選擇0.1-0.2um之間的。因為大部分MPPS在0.18um的樣子,因此采用第二種分段發可以在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（biāo）準（zhǔn）。

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

一般有兩種方法。

一種是用於測定質量濃度的（de）光（guāng）度計,它不（bú）能計數。因此可以用在DOP方法測試H13和H14上麵特別是在現場的時候；

另外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,它一般隻能分段測粒徑。比如（rú）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二楚. 因此（cǐ）實際（jì）的接收粒子MPPS是在一段粒徑之（zhī）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（dī）MPPS的（de）點是曲線找出來的,而不是實際測出來的。規（guī）定要求測至少六種不（bú）同的粒（lì）徑,通過（guò）畫曲（qǔ）線的方法找到最低（dī）點MPPS。這種（zhǒng）方法隻能用單分散相的（de）粒子發生器來測試。因（yīn）此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（yǐ）經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑（jìng）,所以這更加說（shuō）明了是粒子分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的測試方（fāng）法

對（duì）於H13和H14,IEST要求對於（yú）其測試質（zhì）量濃度就可以了,而對於高要（yào）求的（de）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兩組中的更加不利的那一個數據.但是並不需（xū）要先檢測出MPPS值。

對於現場（chǎng）中的DOP檢測,很多公司使用TFI的（de）冷發塵,由於其屬於多（duō）分散相，因此其實導致的結果就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已（yǐ）經大於0.3um的（de）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（lǐ）的結果已經比0.3um為99.99%在實驗室要求（qiú）低了（le）。

對於大部分的項目而言,還是（shì）使用H14以上（shàng）的高效比較保（bǎo）險。

5. EN1822測試方法

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

6:對測試結果的分析（xī）

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（qiě）在資料（liào）當中提（tí）到了統計學相關（guān）知識,包括泊鬆分布/95%置信（xìn）區間/標（biāo）準差/幾（jǐ）何標準差