南寧（níng）hepa高效過濾器

其實很多人對於高效過濾器的了解還是（shì）停留（liú）在表麵上的，

比如隻知（zhī）道潔淨室要安裝初效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的粒子其濃度不低於99.97%為美（měi）國的A級別高效過濾器,這句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是什麽？

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

不太懂的就看黑體字就可以了！！！！

1.從HEPA高（gāo）效過濾器效率說（shuō）起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾器

最早的HEPA 的使用來源於美（měi）國軍（jun1）方, 為MIT相關標準。其後歐洲持續優化自身規範（fàn）和標（biāo）準

目前國家上通行的（de）是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準（zhǔn）。中國國內（nèi）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（tǐ）效率不低於99.97%為高效（xiào）;EN1882規定隻要在MPPS的氣溶膠下通過率大於99.95%的就可以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中可（kě）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（dāng）然是在MPPS 的粒徑考慮（lǜ）之下;
IEST描述
針對以上的兩張表格,分析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指（zhǐ）的是粒子質量中徑,也就是所有的氣溶膠粒徑分（fèn）布當中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（zhēn）對0.3um的要求.其實這個規定要求的是（shì）質量中（zhōng）徑在0.3um的氣溶膠群（qún）,也就是氣溶膠是單分散相或者多分散相的,是一個範圍內的氣溶膠群體,而絕不是單一（yī）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,也就是有50%的粒（lì）子大於這個值.50%的粒子小於這個值。MMD=0.3um的顆粒們其實它（tā）們的CMD大約在0.2um.這是因為（wéi）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（dà）致等同於EN1882的MPPS的顆粒直徑.這裏也（yě）僅僅是類（lèi）似，不能完全等同。

3).新版的EN1822-2009把以前的E10 E11 E12均作為HEPA的分類劃入高（gāo）效係列,不同於以前的EN1822-2000;

4).MPPS到底是多少,是需要對某一種濾料,比如某一種玻璃纖維做實驗室測試的。需要至少做5次重（chóng）複試驗（yàn）。每次試驗均要發（fā）單[準]分散相或（huò）者（zhě）多分散相的粒（lì）子,布滿整體的0.1-0.5um的區（qū）間。最後用曲線做出來最低點。根據現在（zài）EN1822的統（tǒng）計,絕大部分的（de）最易穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之（zhī）間的某一個值。從商業角度而言,氣溶膠發（fā）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（biāo）準差而言.σ1.5為多分散。需要注（zhù）意的是這個（gè）標準差和粒徑大小沒有直接關係，也就（jiù）是計算結果和粒徑沒有關（guān）係.因此嫩草影院可以認（rèn）為（wéi）MPPS的粒（lì）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（gè）區（qū）間的。這個也就是（shì）為什麽MPPS在實際現場（chǎng）測試的時候要求測試一個區間範圍內的所有粒子數量（liàng）總和;同時也要說明的是不同的過濾風速下MPPS是不同的。出廠前需要明（míng）確額定濾速是多少.

5).對於實（shí）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（zǐ）總數。這（zhè）裏所隱含的條件是氣（qì）溶膠的發塵應（yīng）該正好（hǎo）落在這個範圍之內（nèi）,而且粒徑的中值CMD應該正好（hǎo）等於MPPS[理想化（huà）],EN1822規定偏差不能（néng）超過10%;

2.氣溶膠發生器

氣溶（róng）膠發生器可以分為若幹種,如熱發塵和冷發塵,異凝結發塵（chén）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（fèn）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 氣溶膠（jiāo）發生器 單分散相異凝結 1.05

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

自由噴射凝（níng）結式（shì）氣溶膠發生器 準單分（fèn）散相（xiàng）自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵（chén）+DPMS 多分散電移過（guò）濾（lǜ）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（shì）第一種和第二種,用光度儀測試質量濃度比;而歐盟采用後麵四（sì）種進行（háng）測試，更加合理優越。不過問題在於MPPS不可能直接測量一個（gè）粒徑值。其實是一個範圍。很多工廠直接把（bǎ）0.1-0.2um之間的粒（lì）子數量全部加起來作為MPPS的數量考慮應（yīng）該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。

根據EN1822-5的說法,如果是（shì）采用單（dān）分散相粒子在測試效率的時候是不計量粒子分徑的。直接把所有的粒（lì）子數量加在一起就可（kě）以作為上（shàng）下遊分別的粒子計數了。但（dàn）是這裏要注意的是單分散相也不是真正的單分散相還是有各種粒（lì）徑分布的。隻要標（biāo）準差小於1.5就可（kě）以這麽認為了（le）。

對於多分散（sàn）相就不是這麽回事了。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分布和數量。需要注（zhù）意的是在上下遊收集的時候,在MPPS已經知道的情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分（fèn）段裏麵的（de）全部（bù）或者部分（fèn）粒（lì）子（zǐ）數量即可。

舉例來說明:現在EN已經發現MPPS粒子一般坐（zuò）落於0.1um-0.25um之間。這個範圍的最（zuì）大值與最小值之（zhī）比為2.5.因（yīn）此在（zài）EN1822-5的要求（qiú）下,最（zuì）好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍或者部分。這是因為實際的光學粒子計數器有一個測量精（jīng）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（jì）的結果是大部分廠家或（huò）者（zhě）測試方最終的計數結果0.1um-0.2um之間的（de）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。但是規範也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之（zhī）間或者在mpps*1.5-mpps*2的（de）分段上任選（xuǎn）一組作為（wéi）劑量範圍（wéi）.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（zhǒng）情況下進（jìn）行計（jì）量。

考（kǎo）慮到實際的光學粒子分析儀,應該可以在其中三（sān）個分段裏麵任選一個並（bìng）且（qiě）選擇（zé）全部的粒（lì）子或者部分的（de）粒（lì）子。到底怎麽選根據（jù）實際（jì）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（zài）0.18um的樣子,因此采用（yòng）第二種分段發可以在0.09um-0.27um之間（jiān）選擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值作為劑量標準。

以上是（shì）對多分散粒子測試時候的分析（xī）與說明。

3:接收方法

一般有兩種方法。

一種是用於測定（dìng）質量濃（nóng）度（dù）的（de）光度計,它不能計數。因此可以用在DOP方法測試（shì）H13和H14上麵（miàn）特別是（shì）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（lì）徑也可以測（cè）數量。不過需要說明的是不能（néng）認為它什麽粒徑都能測,它一般隻（zhī）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（de）什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣的（de）粒徑也能（néng）分（fèn）析的一清二楚. 因此實際的接收粒子MPPS是在一段粒徑（jìng）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（de）點是曲線找（zhǎo）出來的,而（ér）不是（shì）實際測（cè）出來的。規定要求測至少六種不（bú）同的粒徑（jìng）,通過畫曲線的方法找到最低（dī）點MPPS。這種方法隻能用（yòng）單分散相的粒子發（fā）生器來測試（shì）。因此其（qí）實找到（dào）的不是單一粒徑（jìng）,而（ér）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（jiān）的粒徑,所以這更加說明了是粒子分析隻能測試出（chū）某一段粒（lì）徑之間而絕不（bú）是細（xì）到每一粒徑的;

4. IEST的測試方法

對於H13和（hé）H14,IEST要求對於其測試質量濃度就可以（yǐ）了,而對於高要求的U15以上要求用粒子計數器,並且直接（jiē）讀取0.1um-0.2um或（huò）者0.2um-0.3um兩組中的更加不利（lì）的（de）那一個數據.但（dàn）是（shì）並不需要先檢測出（chū）MPPS值。

對於現場中的DOP檢測,很多公司使用TFI的冷發塵（chén）,由於其屬於多分散（sàn）相，因此其實導致（zhì）的（de）結果（guǒ）就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要求了。因此要求現場的測試質量濃度比為99.99%@H13H14是合理的.因為這裏的（de）結果已經比0.3um為（wéi）99.99%在實驗室要求低了。

對於大部分的項目而（ér）言,還是使用H14以（yǐ）上的高效比（bǐ）較保險。

5. EN1822測試方法（fǎ）

對於（yú）H10以上的就需要測試（shì）MPPS了,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（jìng）的數量;

6:對測試結果的（de）分析

由於現場測試的隻能是樣本（běn）,而且（qiě）不可能（néng）全部都測.因此實際的結果分析采用了泊鬆分布（bù）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並且在資料當中提（tí）到了統計學相關知識,包括泊鬆分布/95%置信區間/標準差/幾何標準（zhǔn）差