連雲（yún）港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留在表麵上的，

比如隻知道潔淨室要（yào）安裝初效G4+中（zhōng）效（xiào）F5+中高效F9+末端的高效H14，但是對於（yú）高效過濾器的一些特性還是不（bú）太了解的（de）！

比如效率為針對0.3um的粒子其濃度不（bú）低於99.97%為美國的A級別高效過濾（lǜ）器,這句話的詳細（xì）意思其實並沒有多少人思考！

比如MPPS方（fāng）法介紹的H14或者（zhě）U15過濾器的測試粒子的尺寸是什麽？

下（xià）麵的內（nèi）容則是我自（zì）己以前整理的一些筆記，針對高（gāo）效過（guò）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高效過濾（lǜ）器效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過（guò）濾器

最（zuì）早的HEPA 的使用來源於美國軍方, 為MIT相關標準。其後（hòu）歐（ōu）洲持續優化自身規（guī）範和標準

目前國家上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標（biāo）準。中國國內大部分項目緊跟的是EN1822標準。

IEST規定對（duì）於MMD=0.3um的顆粒的整體效率不低於99.97%為高效;EN1882規定隻要在（zài）MPPS的氣溶膠下通過率大於99.95%的就可以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如下信息:EN1882對於局部穿透率可以是整體（tǐ）的5倍（bèi）這當然是（shì）在MPPS 的粒（lì）徑考慮之下;
IEST描述
針對以上的兩張表格,分析如（rú）下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子（zǐ）質量中徑（jìng）,也（yě）就是所有的（de）氣溶膠粒徑分布當中50%的（de）質量大於這個值,50%的（de）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（shì）針對0.3um的要求（qiú）.其實這個（gè）規定要求的是質（zhì）量中徑在0.3um的氣溶膠（jiāo）群,也就是氣溶膠（jiāo）是單分散相或者多分散相的,是（shì）一個範圍內的氣溶膠群體,而絕不是單一粒（lì）徑的0.3um的氣（qì）溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於這個值（zhí）.50%的粒子小於這個值。MMD=0.3um的顆粒（lì）們其實它們的CMD大約在0.2um.這（zhè）是因為大顆粒的粒子占有的數量權（quán）重雖然小,但是質量權重（chóng）很大。因此在IEST上麵（miàn）說99.97%@0.3um其實大（dà）致（zhì）等同（tóng）於EN1882的MPPS的（de）顆粒直徑.這裏也僅僅是類似，不能（néng）完全等同。

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

4).MPPS到底是（shì）多少,是需要對某一種濾料,比如某一種玻璃（lí）纖維做實驗室測試的。需要至少做5次重複試驗。每次試驗均要發單[準]分散相（xiàng）或者（zhě）多分散相（xiàng）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的統計,絕（jué）大部分的最（zuì）易穿透的粒（lì）子粒徑在0.1um-0.25um之間（jiān）的某一個值。從商業角（jiǎo）度而言（yán）,氣（qì）溶（róng）膠發（fā）生器或者LASKIN噴嘴噴出的（de）氣溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑（jìng）粒子,從標準差而言.σ1.5為多分（fèn）散。需要注意的是這個標準差和粒徑大小沒有直接關係，也就是計算結果和粒徑沒有關係.因此嫩草影院可（kě）以認為MPPS的（de）粒徑大小在測試的時候不是（shì）針對某一個粒徑的而是針（zhēn）對一個區間的。這個也就是為什麽MPPS在實際現場測（cè）試的時候要求測試一個區間範圍內的所有粒子數量總（zǒng）和;同時也要說明的是不同的過（guò）濾風速下MPPS是不（bú）同的。出廠前需要明確（què）額定濾速（sù）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（zhī）內的所有（yǒu）粒子總（zǒng）數。這裏所隱含的（de）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（de）中值CMD應該正好等於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（rú）熱發塵和冷發塵,異凝結（jié）發塵和同凝（níng）結發塵,在DPMS的（de）幫助下可以保證有單（dān）分散相粒徑發出。

壓縮空氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

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

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05

自由（yóu）噴（pēn）射凝結式氣溶膠發生器 準單分散相自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分散電移過濾（lǜ）為單（dān）分散相 σ=1.1不穩定

從美國的IEST可以看出（chū）他們使用的是第一種和第二種,用光度儀測試質量濃度比;而歐盟采用後麵四種進（jìn）行測試，更加合（hé）理優越（yuè）。不過問題在（zài）於MPPS不可能直接測量一個粒徑值。其實是（shì）一個範圍。很多工廠直接把0.1-0.2um之間（jiān）的粒子數（shù）量全（quán）部加起來作為MPPS的數量考慮應該是符合（hé）MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。

根據（jù）EN1822-5的說法,如果是采用單分散相粒子在測試效率的時（shí）候是不計量粒子分徑的。直接把所有的粒子（zǐ）數量加在一起就可以作為（wéi）上（shàng）下遊分別的粒（lì）子計數了。但是這裏要注意的是單分散相也不是真正的單分散（sàn）相還是有各種粒徑（jìng）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（jiù）不（bú）是這麽回事了。因為標準差大於1.5，因此在進行測試的時候要求同時測粒子粒徑分布和數量。需要（yào）注意的是在上下遊收集的時候,在MPPS已經知道（dào）的情況下（xià）,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（fàn）圍（wéi）的最大值與最小值之（zhī）比為2.5.因此在EN1822-5的要求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的（de）全部範（fàn）圍或（huò）者部分。這是因為實際的光學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（de）結果是大部分廠家或者（zhě）測試方最終的（de）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（zhī）間。但是規範也可以要求在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（shí）際的光學粒子分析儀,應該（gāi）可以在其中三個（gè）分段裏麵任選一個並且選擇全（quán）部的粒子或者部分的粒子。到底怎麽選根據實際的粒子分析（xī）儀來。實際的工程結果是（shì）選擇0.1-0.2um之（zhī）間的。因為大部分MPPS在（zài）0.18um的樣子（zǐ）,因此采用第二種分段發可以（yǐ）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準。

以上是對多分散粒子（zǐ）測試時候的（de）分析（xī）與說（shuō）明。

3:接收方法

一般有兩種方（fāng）法。

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

另外一種（zhǒng）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（wéi）它什麽粒徑（jìng）都能測,它一般隻能分段測粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大家想象（xiàng）的什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣的粒徑也能分析的一清二楚. 因此實際的接收（shōu）粒子（zǐ）MPPS是（shì）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（liào）測試（shì）的最低MPPS的點是（shì）曲線找（zhǎo）出（chū）來的,而不是實際測出來的。規定要求測至少六種不同的粒（lì）徑,通過畫曲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（jìng）,而是一個（gè）區間;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏（lǐ）麵已經要求了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（néng）測試（shì）出某（mǒu）一段粒徑之間而絕不是細到每一粒徑的;

4. IEST的測試方法

對於H13和H14,IEST要求對於其測試質（zhì）量濃（nóng）度就可以了,而對於高要求的U15以上要（yào）求（qiú）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（jiā）不利的那一個數據.但是並不需要（yào）先檢測出MPPS值。

對於（yú）現場中的DOP檢測,很多公司使用TFI的冷發塵,由（yóu）於其屬於多分散相，因此其實導（dǎo）致的結（jié）果就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要（yào）求了。因此要求現場的測試（shì）質量濃度比為99.99%@H13H14是合理的.因為這裏的結果已（yǐ）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（yǐ）上的高效比較保險。

5. EN1822測試方法

對於H10以上（shàng）的就需要測試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的一段區間粒徑的數量（liàng）;

6:對測試結果（guǒ）的分析

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（jì）的結果分析采用了（le）泊鬆（sōng）分布的（de）95%置信（xìn）區間（jiān）的結果。

參考資料（liào）

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%置信區間/標準差/幾何標準差（chà）