平涼（liáng）hepa高效過濾器

其（qí）實很多人對於高效過濾器的了（le）解還（hái）是停留在表麵上的，

比如隻（zhī）知道潔淨室要安裝初效G4+中效F5+中高效F9+末端（duān）的高效H14，但是（shì）對於高效過（guò）濾器的（de）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（wéi）美國的（de）A級別高效過（guò）濾器,這句話（huà）的詳細意思其實並沒有（yǒu）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（me）？

下麵（miàn）的內容則是我自己以前（qián）整（zhěng）理的一些筆記，針對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高效過濾器效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾器

最早的HEPA 的（de）使用來源於美國軍方, 為MIT相關標準。其後歐洲持續（xù）優化（huà）自身規範和標（biāo）準

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

IEST規定（dìng）對於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MPPS的氣（qì）溶（róng）膠下通過率大於99.95%的就可以,也就是H13以上;
EN1822
從（cóng）圖中可以看（kàn）到如下信息:EN1882對於局部穿（chuān）透率可以是整體的5倍這當然是（shì）在MPPS 的粒（lì）徑考（kǎo）慮之下;
IEST描述
針對（duì）以上的（de）兩張表格,分析如下:

1).IEST中（zhōng）的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質量中徑,也就是（shì）所有的氣溶膠粒徑分布當（dāng）中50%的質量大於這個值,50%的質量小於這個值.

因此（cǐ）不（bú）要（yào）認為IEST的規定（dìng）@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是針對0.3um的要求.其實（shí）這（zhè）個規定（dìng）要求（qiú）的是質量中徑（jìng）在0.3um的氣溶（róng）膠群（qún）,也（yě）就是氣（qì）溶膠是單分散相或者多分散相的,是一個範圍內的氣溶（róng）膠群體,而絕不是單一粒徑的0.3um的氣溶膠（jiāo）;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒（lì）子尺寸中徑,也就是有（yǒu）50%的粒子大於這個值.50%的粒（lì）子小於這個值。MMD=0.3um的顆（kē）粒們其實它們的CMD大約在0.2um.這是因為大顆粒的粒子占有的（de）數（shù）量權重雖然小,但是質量（liàng）權重很大。因（yīn）此在IEST上麵說99.97%@0.3um其實大致等同（tóng）於EN1882的MPPS的（de）顆粒直徑.這裏也僅僅是類（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（de）分類劃入高效（xiào）係列,不同於以前的（de）EN1822-2000;

4).MPPS到底是多少,是（shì）需要對某一種濾料,比如某一種（zhǒng）玻璃纖（xiān）維做（zuò）實驗室測試的。需要（yào）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（zǐ）,布滿整體的0.1-0.5um的區間。最（zuì）後用（yòng）曲線做出來最低點。根據現在EN1822的統計（jì）,絕大部分的最易穿透的（de）粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值。從商（shāng）業角度而言,氣溶膠發生器（qì）或者LASKIN噴嘴噴出的氣（qì）溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑粒子（zǐ）,從標準差而言.σ1.5為多分散。需要注意的是這個標準差和粒徑大小沒有直接關（guān）係，也就是計算結果和粒徑沒有關係.因此嫩草影院可以認為MPPS的粒徑大小在測試的時候不是（shì）針（zhēn）對某一個粒徑的而是針（zhēn）對一個區（qū）間的。這個也就是為什麽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（yǒu）粒子數量總和（hé）;同時也要說明的是不同的過濾風速（sù）下MPPS是不同（tóng）的。出廠前需（xū）要明確額定濾（lǜ）速是多少.

5).對於實（shí）際的MPPS測試,一（yī）般（bān）要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的所有（yǒu）粒子總數。這裏所隱含的條件是氣溶膠的發（fā）塵應該正好落在這個範圍之內（nèi）,而且粒徑的中值CMD應該（gāi）正好等於MPPS[理（lǐ）想化],EN1822規定偏差不能超過10%;

2.氣溶膠（jiāo）發生器（qì）

氣溶膠發生器可以分為若幹種,如熱發塵和冷發塵,異（yì）凝結發塵和同凝結發塵,在DPMS的幫（bāng）助下可以保證有單分散相粒徑發出。

壓縮空氣多分散熱發（fā）塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散冷發塵（chén） 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 單分散相異凝結 1.05

自由（yóu）噴射凝結式氣溶膠發生器（qì） 準（zhǔn）單分散相自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分散電移過濾（lǜ）為單分散相 σ=1.1不穩定

從美國的IEST可以看出他們使（shǐ）用的是第一種和第（dì）二（èr）種,用光度儀測試質量濃（nóng）度比;而歐盟采用後麵四種進行測試，更加合理優越。不過（guò）問（wèn）題在於MPPS不可能直接測量一個粒徑值。其實是一個範圍。很多工廠直（zhí）接把0.1-0.2um之間的粒（lì）子數（shù）量（liàng）全部加起來作為MPPS的數量考（kǎo）慮應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。

根據EN1822-5的說法,如果是采用單分散相粒子在測試（shì）效（xiào）率的時候是不計量粒子分徑的。直（zhí）接把所（suǒ）有（yǒu）的粒子數量加在一起就可（kě）以作為上下遊分別的粒（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相還是有各種粒徑分布的。隻要標準差小（xiǎo）於（yú）1.5就可以這麽認為了（le）。

對於多分（fèn）散相就不是這麽回事了。因為標準差大於1.5，因此在進行（háng）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（shàng）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分段裏（lǐ）麵的全部或者部分（fèn）粒子數量即可。

舉（jǔ）例來說明:現在EN已（yǐ）經發現MPPS粒子一般（bān）坐落（luò）於0.1um-0.25um之間。這個範圍的最大（dà）值與最小（xiǎo）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（fàn）圍或者部（bù）分。這是因（yīn）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（wéi）0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結果（guǒ）是（shì）大部（bù）分廠家或者測試方最終的計數結（jié）果0.1um-0.2um之間的總數作（zuò）為計量基礎。

根據（jù）EN1822要求,最好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規（guī）範（fàn）也可以要求（qiú）在mpps/2-mpps/1.5之（zhī）間或者在mpps*1.5-mpps*2的分段上任選一（yī）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（jìn）行計量。

考慮到實際的光學（xué）粒子分析儀（yí）,應該可以在其中三（sān）個分段裏麵任選一個並且選擇全部的粒子或者部（bù）分的粒子。到底怎麽選根據實際的粒子分析儀（yí）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0.18um的樣子,因此采用第二種分（fèn）段發可以在（zài）0.09um-0.27um之間（jiān）選擇（zé）部分也就是0.1um-0.2um之間的值（zhí）作為劑（jì）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

一般有兩種方法（fǎ）。

一種是用於測定質量（liàng）濃度的光度計,它不能計（jì）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（jì）數器或者（zhě）粒徑（jìng）分析計數器,它既可以測粒徑也可以測數量（liàng）。不過需要說明的是不能認為它什麽粒徑都能（néng）測,它一般隻能分段測粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大家想象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣的粒徑也能分析（xī）的一清二楚. 因此實際的（de）接收粒子（zǐ）MPPS是在一段粒徑之間（jiān）的。上麵（miàn）已經說過了。

這是因（yīn）為EN1822-3對於濾料測試的最低MPPS的點（diǎn）是（shì）曲線找出來的,而不是實際測出來的。規定要（yào）求測至少六種不同的粒徑（jìng）,通過（guò）畫曲線的方法找到最低點MPPS。這種方法隻能用單（dān）分散相的粒子發生器來測試。因此其實找到的（de）不是單一粒徑,而是一個區（qū）間;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏（lǐ）麵已（yǐ）經要（yào）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（duàn）粒徑之間而絕不是細到每一粒徑的（de）;

4. IEST的測試（shì）方法

對於H13和H14,IEST要求對於其測試質量濃度就可以了,而（ér）對於高要（yào）求的U15以上要求用粒子計數器,並且直接讀（dú）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.但是並不需要先檢測（cè）出MPPS值。

對於現場中的DOP檢測,很多公司使用TFI的冷發塵,由於其屬於多分散相（xiàng），因此其實導致的結果就是CMD在（zài）0.4um,MMD在0.7um,已經大於（yú）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。

對於大部分的項目而言,還是（shì）使用H14以上的高效比較保險。

5. EN1822測試方法

對（duì）於H10以上的就需要測試MPPS了,對（duì）於測試（shì）方法上麵（miàn）已經有說明,總體而言就是測包含MPPS的（de）一段區間粒徑的數（shù）量（liàng）;

6:對測試（shì）結果的分析

由於現場測試的隻能是樣本,而且（qiě）不可能全部都測.因（yīn）此實際的（de）結果分（fèn）析采用了（le）泊鬆分布的（de）95%置信區間的結果（guǒ）。

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（liào）當（dāng）中提到了統計學（xué）相關知識,包括泊鬆分布/95%置信區間/標準差/幾何標準差