克拉瑪依hepa高效過濾器

其實很多人對於高效（xiào）過濾器的了解還是停（tíng）留在表麵上的，

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

比如效率為針（zhēn）對0.3um的粒子其濃度不低於99.97%為美國的A級別高效過濾器,這句（jù）話的詳細意思其實並沒有多少人思考！

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

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

不太懂的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。中國國內大部分項目緊跟的（de）是EN1822標準。

IEST規（guī）定對於MMD=0.3um的顆粒的整體效率不低於（yú）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（de）就可以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如下信息:EN1882對於局部穿透率可以是整體（tǐ）的5倍這當然是在MPPS 的粒徑考慮之下;
IEST描述
針對以上的兩張（zhāng）表格,分析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質（zhì）量中徑（jìng）,也（yě）就是所有的氣溶膠粒徑分布當中50%的（de）質量大於這個值,50%的質量小於這個值.

因此（cǐ）不要認為（wéi）IEST的規定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是（shì）針對0.3um的要求.其實這個規定要求的（de）是質量中徑在0.3um的氣溶膠群,也就是氣溶膠是單分（fèn）散相或者多分散相的,是一個範圍內的氣（qì）溶（róng）膠群體,而（ér）絕不是單一粒徑的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子（zǐ）尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於這個（gè）值.50%的粒子小於這個值。MMD=0.3um的顆粒們其實它們的CMD大（dà）約在0.2um.這是因（yīn）為大顆（kē）粒的粒子占有的數量權重雖然小,但是質量（liàng）權重很大。因此在IEST上（shàng）麵說99.97%@0.3um其實大（dà）致等同於EN1882的MPPS的顆粒直徑.這裏也僅僅是類（lèi）似，不能完全等（děng）同。

3).新（xīn）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（de）EN1822-2000;

4).MPPS到底是多少,是需要對某一種濾料（liào）,比如（rú）某一種玻璃纖維做實驗室測試的（de）。需要至少做5次重（chóng）複試驗。每次試驗均要發（fā）單[準]分散相或者多分散相的粒子（zǐ）,布滿（mǎn）整體的0.1-0.5um的區間。最後（hòu）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）的粒子粒徑（jìng）在（zài）0.1um-0.25um之間的某一個值。從商業角度而言,氣溶膠發生器或（huò）者LASKIN噴嘴噴出（chū）的氣溶膠粒徑不可能保證（zhèng）為唯一粒徑粒子,從標（biāo）準差而言.σ1.5為多分散（sàn）。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（jì）算（suàn）結果和粒徑沒有關係.因此嫩草影院（men）可以（yǐ）認為MPPS的粒徑（jìng）大小在（zài）測試的時候不是針對（duì）某一個粒徑的而是針對一個（gè）區間的。這個也（yě）就是為什麽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（shù）量總和;同時也要說明的是不同的過濾風速下（xià）MPPS是不同的。出（chū）廠（chǎng）前需要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範圍之內的所有粒子總（zǒng）數。這裏所隱含的條件（jiàn）是氣溶（róng）膠的發塵應該正好落在（zài）這個範圍之（zhī）內,而（ér）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,異凝結發塵和同凝結發塵,在DPMS的（de）幫助下可以保證有單分散相粒徑發出。

壓（yā）縮空氣多分散熱（rè）發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣（qì）多分散冷（lěng）發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠發生器 單分散相異（yì）凝（níng）結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05

自（zì）由噴（pēn）射凝結式氣溶膠發生器 準單分（fèn）散相自凝結 σ=1.5

氣（qì）溶（róng）膠發塵（chén）+DPMS 多分散電移過濾為單分散相 σ=1.1不穩定

從美國的IEST可以看出他們使用的是第一種和第二種,用光度（dù）儀測試質量濃度比;而歐盟采用後麵四種進（jìn）行測試，更加（jiā）合理優越。不過問題在於MPPS不可能（néng）直接測量一個粒徑值。其實是一個範圍（wéi）。很多工廠（chǎng）直接把0.1-0.2um之（zhī）間的粒子數量全部加起（qǐ）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（zài）測試效率的時（shí）候（hòu）是不計量粒子分徑的。直接把所有的粒子數量加（jiā）在一起就可（kě）以作為上（shàng）下遊分別的粒子計數了。但是這（zhè）裏要注意的是單分散相也不是真正的單分（fèn）散相還是有（yǒu）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（sàn）相（xiàng）就不是這麽回事（shì）了。因為標準差大於1.5，因此在進行測試的時候要求同（tóng）時測粒子粒徑分布和數量（liàng）。需要注意的是在上下遊收集（jí）的時候,在MPPS已（yǐ）經知道的（de）情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者部（bù）分（fèn）粒子數（shù）量即可。

舉例來說明:現在EN已經發現MPPS粒子一般坐落於0.1um-0.25um之間。這個範圍的最大值與最小值之比為（wéi）2.5.因此在EN1822-5的要求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍（wéi）或（huò）者部分。這是因為實際的光學粒子計數器有（yǒu）一個測量精度問題。大（dà）家知道的一般是測量分段（duàn）為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實（shí）際的結果是大部分廠家或者測試方最終的（de）計數（shù）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（zhī）間。但是規範也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之（zhī）間或者在mpps*1.5-mpps*2的分段上任選（xuǎn）一組作為劑量範圍（wéi）.因此實際的測（cè）試可以在

MPPS/1.5-MPPS*1.5

MPPS/2-MPPS*1.5

MPPS/1.5-MPPS*2

這三種情（qíng）況下（xià）進行計量。

考慮到實際的光學粒子分析儀,應該可以（yǐ）在其中三個（gè）分段裏麵任選一個（gè）並且選（xuǎn）擇全部的粒子或（huò）者部分的粒子。到底怎麽選根據實際的粒子分析儀來。實（shí）際的（de）工程結果是選擇0.1-0.2um之間的。因（yīn）為大部分MPPS在0.18um的樣子,因此采（cǎi）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（jì）量標準。

以上是對多分散（sàn）粒子測試時候的分析與說明。

3:接收方法

一般有兩種方法。

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

另外一種（zhǒng）是用粒子（zǐ）計（jì）數器或者粒徑分析計數器,它既可以測（cè）粒徑也可以測數量。不過需（xū）要說明的是不能認為它什麽粒徑都能測,它一般隻能（néng）分段測（cè）粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大家想（xiǎng）象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣的粒徑也能（néng）分析的一清（qīng）二楚（chǔ）. 因（yīn）此實際的接（jiē）收粒子MPPS是在一段粒徑之間的（de）。上麵已經說過了。

這是因為EN1822-3對於濾料測試（shì）的最低MPPS的點是曲線找（zhǎo）出來的,而不是實際測（cè）出（chū）來的。規定要求測至少六種不同的粒徑,通過畫曲線的（de）方（fāng）法找到最低點（diǎn）MPPS。這種方法隻能用單分散相的粒子發生器來測試（shì）。因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裏麵已經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所以這更（gèng）加說明了（le）是粒子分析隻能測試出某一段粒徑之間而絕（jué）不是細到每（měi）一粒徑的（de）;

4. IEST的（de）測試方法

對於（yú）H13和H14,IEST要求對於其測（cè）試質量濃度就可以（yǐ）了,而對於高要求的U15以上（shàng）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（zhōng）的更加不利的那一個數據.但是並（bìng）不需要先檢測出MPPS值。

對於現場中的（de）DOP檢測,很多公司使用TFI的冷發塵,由於其屬於多分散（sàn）相，因此（cǐ）其實導致（zhì）的結果（guǒ）就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要求了。因此要求（qiú）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%在實驗室要求低了。

對於大部分的項目（mù）而言（yán）,還是使用H14以上的高效（xiào）比較保險（xiǎn）。

5. EN1822測試方（fāng）法

對於H10以上的就（jiù）需要（yào）測試MPPS了,對於測試方法上麵已經有說（shuō）明,總體而言就是測包含MPPS的一（yī）段區間粒徑的數量;

6:對測試（shì）結果的分析

由於現場測試（shì）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（jiān）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（zài）資料當中提到了統計學相（xiàng）關知識,包括泊鬆分布/95%置信區間/標準差/幾何標準差