海西hepa高效過濾器

其實很多人對於高效過（guò）濾器的了解還是停留在表麵上（shàng）的，

比如隻知（zhī）道潔淨室要安裝初效（xiào）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（yī）些（xiē）特性還是不太了解的！

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有多少人思考！

比如MPPS方法介紹（shào）的H14或者U15過濾（lǜ）器的測（cè）試粒子的尺寸是什麽？

下麵的內容則是我自己以（yǐ）前整理的一些筆記，針對高效過濾器的一些詳（xiáng）細介（jiè）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

HEPA—high efficiency particulate air為（wéi）高效（xiào）過濾器

最（zuì）早的HEPA 的使用來源於美國軍方, 為（wéi）MIT相（xiàng）關標（biāo）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（guó）國內大部分項目緊跟的是EN1822標準。

IEST規（guī）定（dìng）對於MMD=0.3um的（de）顆粒的（de）整（zhěng）體效率不低（dī）於（yú）99.97%為（wéi）高效;EN1882規定隻（zhī）要（yào）在MPPS的氣溶膠下通過率大於99.95%的就可（kě）以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如下信息:EN1882對（duì）於局部穿透率可以是整（zhěng）體的5倍這當然（rán）是在MPPS 的（de）粒徑考慮之下;
IEST描述
針對以（yǐ）上的（de）兩張表格（gé）,分析如下:

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

因（yīn）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（gè）規定要求（qiú）的是質量（liàng）中徑在0.3um的氣溶膠群（qún）,也就是氣溶膠是（shì）單分散相或者多分散相的,是一個範圍內的氣溶膠群體（tǐ）,而絕不（bú）是單一粒徑的（de）0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指（zhǐ）的是粒子尺寸中徑,也就是有50%的（de）粒（lì）子大於這個值.50%的粒子（zǐ）小於這（zhè）個值。MMD=0.3um的顆粒們其（qí）實它們的CMD大約在0.2um.這是因為大顆粒的粒子占有（yǒu）的數量權重雖然小,但是質量權（quán）重很（hěn）大（dà）。因此在IEST上麵說（shuō）99.97%@0.3um其（qí）實大致等（děng）同於EN1882的MPPS的顆粒直徑.這裏也（yě）僅（jǐn）僅是類似，不（bú）能完全等同。

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

4).MPPS到底是多少,是需要對某（mǒu）一種濾料,比如某一種玻璃纖維做實驗室測試的。需要至少（shǎo）做5次重複試驗。每次試驗均（jun1）要發單[準]分散相或者多分散相（xiàng）的粒子,布（bù）滿整體的0.1-0.5um的區間。最後用曲線做（zuò）出來最低點。根據現在EN1822的統計,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（zhí）。從商業角度而言,氣溶（róng）膠發生器或（huò）者LASKIN噴嘴噴出（chū）的氣溶膠粒（lì）徑不可能保（bǎo）證為唯（wéi）一粒徑粒子,從（cóng）標準差而言.σ1.5為多分散。需（xū）要注（zhù）意的是這個標準差和粒徑大小沒有直接關係，也就是計算（suàn）結果和粒徑沒有關係.因此我（wǒ）們可以認為MPPS的粒徑大小在測試的時候不是針（zhēn）對某一個（gè）粒徑的而是（shì）針對一個區間的。這個也就是（shì）為什麽（me）MPPS在實際現場測試的時（shí）候要（yào）求測試一個區間範圍內的所有粒子數量總和;同時也要說明的是不同的過濾風速下MPPS是不同的。出廠前需（xū）要明確額（é）定濾速是多少.

5).對於實際的MPPS測試,一般要求收（shōu）集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的所有粒子總數。這裏（lǐ）所隱含的條件是（shì）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（hǎo）等於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不能超過10%;

2.氣溶膠發生器

氣溶膠發生器可以分為若幹種,如熱（rè）發塵和冷（lěng）發塵,異凝（níng）結發塵和（hé）同凝（níng）結（jié）發塵,在DPMS的幫助下可以保證有單分散（sàn）相粒徑發出。

壓縮空氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠發生器 單分散相異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分（fèn）散相（xiàng）異凝（níng）結 1.05

自（zì）由噴射凝結式氣溶膠發生器 準（zhǔn）單分散相自凝（níng）結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分（fèn）散電移過濾為單分散相（xiàng） σ=1.1不穩定（dìng）

從美（měi）國的IEST可以看出他們使用的是第一（yī）種和第二種,用光度儀測試質（zhì）量濃度比;而歐（ōu）盟采（cǎi）用後麵四種進行測試，更加合理優（yōu）越。不過問題在於MPPS不（bú）可能直接測量一個粒徑值。其實是一個範圍。很多工廠（chǎng）直接把0.1-0.2um之間的（de）粒子數量全（quán）部加起來作為MPPS的數量考慮應該是符（fú）合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。

根據EN1822-5的說法（fǎ）,如果是采（cǎi）用單分散相粒子在測試效率的時候是不計（jì）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（xià）遊分（fèn）別的粒子計數了。但是這裏要注意的是單分散相也不（bú）是真正（zhèng）的單分散（sàn）相還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（shì）這麽回事了。因（yīn）為標準差大於1.5，因此在進行測（cè）試的時候要求（qiú）同時測粒子粒徑分布和數量。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的要求下（xià）,最好（hǎo）取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍或者部分。這（zhè）是因為實際的（de）光學粒子計數器有一個測量（liàng）精度問（wèn）題。大家知道的一般是測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等（děng）。所（suǒ）以實際的結果是大部（bù）分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（zài）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圍.因此實際的測試可（kě）以在

MPPS/1.5-MPPS*1.5

MPPS/2-MPPS*1.5

MPPS/1.5-MPPS*2

這三種（zhǒng）情（qíng）況下進行計量。

考（kǎo）慮到實際的光學粒子分析儀,應該（gāi）可以在（zài）其中三（sān）個分段裏麵任選一個並且選擇（zé）全部的粒子或者部（bù）分的粒子。到（dào）底怎麽選根據實際的粒子分析儀（yí）來。實際（jì）的（de）工（gōng）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,因此（cǐ）采用第二種分段發可以在0.09um-0.27um之間選（xuǎn）擇部（bù）分（fèn）也就是0.1um-0.2um之（zhī）間的（de）值作為劑量標準。

以上是對多分散粒子測試時候的分析與說明。

3:接收方法

一般有（yǒu）兩種方法。

一種是用於測定（dìng）質（zhì）量濃度的光度計（jì）,它不能計數。因此可以用在DOP方法測試（shì）H13和H14上麵特（tè）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（jì）可（kě）以測粒徑也可以測數量。不過需要說明的是不能認（rèn）為它什麽粒徑（jìng）都（dōu）能測,它一（yī）般隻能分段測粒（lì）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這樣的粒（lì）徑（jìng）也（yě）能（néng）分析的一清二楚（chǔ）. 因此實際的（de）接收粒子MPPS是在一段（duàn）粒徑之間的。上麵（miàn）已經說過了。

這是因為EN1822-3對（duì）於濾料測試的（de）最低MPPS的點是曲線找出來的,而不是實際測出來的。規（guī）定要求測至少六（liù）種不同的粒徑,通過畫曲（qǔ）線的方法找到最低點MPPS。這種方法隻能用單分散相的粒子發生器來測試。因此其實找到的不是單一粒徑,而是（shì）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,所以這更加說明了是粒子分析隻能測試出某一段粒徑（jìng）之間而絕不是細到每一粒徑的（de）;

4. IEST的測試方法

對於（yú）H13和H14,IEST要（yào）求對於其測試質量濃度就可以了,而（ér）對於高要求的U15以上要求用粒子（zǐ）計數器,並且直接讀取0.1um-0.2um或（huò）者0.2um-0.3um兩組（zǔ）中的更加不利的那一個數據.但是並不需要先檢測出MPPS值。

對於現場中的DOP檢測,很（hěn）多（duō）公司（sī）使用TFI的（de）冷發塵,由於其屬於多分散相，因此其實（shí）導（dǎo）致的結果（guǒ）就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於（yú）0.3um的要求了。因此（cǐ）要求現場的測試（shì）質量濃度比為99.99%@H13H14是合理的.因為這裏的結果（guǒ）已經比0.3um為99.99%在實驗室要求低了。

對於大部分的項目而言,還是使用H14以上的高效比較保險。

5. EN1822測試方法（fǎ）

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

6:對（duì）測（cè）試（shì）結果的分析

由於現場測試的（de）隻能（néng）是樣本,而且不可能全部都測（cè）.因此實際（jì）的結（jié）果分析采用了泊鬆分布的95%置信區（qū）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,包（bāo）括泊鬆分布/95%置（zhì）信區間/標準差/幾何標準差