十（shí）堰hepa高效過濾器

其實很多人對於（yú）高效過濾器的了解還（hái）是停留在表麵（miàn）上的，

比如隻知（zhī）道潔（jié）淨室要安裝初效G4+中效F5+中高效F9+末端的高效（xiào）H14，但是對於高效過濾器的一些（xiē）特性還是不太（tài）了解的（de）！

比如效率（lǜ）為針對0.3um的粒子其（qí）濃度不低於99.97%為美國的A級別高效過濾（lǜ）器,這句話的詳（xiáng）細意思其實並沒（méi）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（chǐ）寸是什麽？

下麵的內容則是我自（zì）己以前整理的一些筆記，針對（duì）高效過濾（lǜ）器的一些詳（xiáng）細介紹。

不太懂的就看黑體字就（jiù）可以了！！！！

1.從HEPA高效（xiào）過濾器（qì）效率說起

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

最早的HEPA 的使用來（lái）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（tōng）行（háng）的是（shì）IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標（biāo）準。中國國內大部分項目緊跟的是EN1822標（biāo）準。

IEST規定對於MMD=0.3um的顆粒的（de）整體（tǐ）效率不低於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（tú）中（zhōng）可以看（kàn）到如下（xià）信息:EN1882對於局部穿透率可以是（shì）整體的5倍這當然（rán）是在MPPS 的粒徑考慮之下;
IEST描述
針對（duì）以上的（de）兩張表格,分析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子（zǐ）質（zhì）量中徑,也就是所有的氣溶（róng）膠粒徑分布當中50%的質量大於這個值（zhí）,50%的質量小於這個（gè）值.

因此不要認為IEST的規定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是針對0.3um的要求.其實這個（gè）規定要求的是質量中徑在0.3um的氣溶膠群,也就是氣溶膠是單分散相或者多分散相（xiàng）的（de）,是一個範（fàn）圍內的氣溶膠群體,而絕不是單一粒徑的0.3um的氣溶膠（jiāo）;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於這個（gè）值（zhí）.50%的粒子小於這個（gè）值。MMD=0.3um的顆粒（lì）們（men）其實它們的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,但是質量權重很大。因（yīn）此在IEST上（shàng）麵說99.97%@0.3um其實大致等同於EN1882的（de）MPPS的顆粒直徑.這裏也僅僅是類似，不能完全等同。

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

4).MPPS到（dào）底是多少,是需要對某一種（zhǒng）濾料,比如某一種玻璃纖維做（zuò）實驗室測試的。需（xū）要至少做5次重複試驗。每次（cì）試驗均（jun1）要發單[準]分散相或（huò）者多分散相的粒子,布滿整體的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（jué）大部分的最易穿透（tòu）的粒子（zǐ）粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值。從商業（yè）角度而言（yán）,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴噴（pēn）出的氣溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑粒子,從（cóng）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（dà）小沒（méi）有直（zhí）接（jiē）關係，也就是（shì）計算結（jié）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針對某（mǒu）一個粒徑的而是針對一個區（qū）間的。這個（gè）也就（jiù）是為（wéi）什麽MPPS在實際現場測試的時候要求測試一個區間（jiān）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。出廠前需要明（míng）確額定濾（lǜ）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（fàn）圍之內（nèi）的所有粒（lì）子總數。這裏所隱含的條件是氣溶膠的發塵應該正好（hǎo）落在這個範圍之內,而且粒（lì）徑的中值CMD應該正好等於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不能超過10%;

2.氣（qì）溶膠發生器

氣溶膠發生器可以（yǐ）分為若幹種,如（rú）熱發塵和冷發塵（chén）,異凝（níng）結發塵和同（tóng）凝結（jié）發塵（chén）,在DPMS的幫助下可以保證有單分散相粒徑發出。

壓（yā）縮空氣多（duō）分（fèn）散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣（qì）多分散（sàn）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（dān）分散相異凝結 1.05

自由噴射凝結（jié）式氣溶膠發生器（qì） 準單分散相自凝結 σ=1.5

氣溶膠發（fā）塵+DPMS 多（duō）分散電移過（guò）濾為單分散（sàn）相 σ=1.1不穩定

從美國的IEST可以看出他（tā）們使用的是（shì）第一種和第二種,用（yòng）光度（dù）儀（yí）測試質量濃度（dù）比;而歐盟采用後麵四種進行測試（shì），更加合理優越。不過問題在於MPPS不可能直接測量一個粒徑值。其實是一個範圍。很多工廠直接把0.1-0.2um之（zhī）間的粒子數量全（quán）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效率的時候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）以作為上下遊分別的（de）粒子計數了。但是這裏要注意的是單分（fèn）散相也不是真（zhēn）正的單分散相還是有各種粒徑分布（bù）的。隻要標準差小於1.5就可以這麽認為了。

對（duì）於多分散相就不是這麽回事了。因為標準差（chà）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。需要注意的是在上下遊收集的時（shí）候,在（zài）MPPS已經知道（dào）的情況下（xià）,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵（miàn）的全部或者部分粒子數量即可。

舉（jǔ）例來說明:現在EN已經（jīng）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,最好取（qǔ）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0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結果是大部分（fèn）廠家或者測試方最終的計數結果0.1um-0.2um之間的總數作（zuò）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（dàn）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（duàn）上任選一組作為（wéi）劑量（liàng）範（fàn）圍.因此實（shí）際（jì）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（qíng）況下進行計（jì）量。

考慮到（dào）實際的光學粒子分析儀（yí）,應（yīng）該（gāi）可以在其中三個分段裏麵（miàn）任（rèn）選一個並且（qiě）選擇全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儀來（lái）。實際的工程結果是選擇0.1-0.2um之間的。因為大部分（fèn）MPPS在0.18um的（de）樣子,因此采（cǎi）用第二種分（fèn）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（shōu）方法

一般有兩種方法。

一種是用於測定質量濃度（dù）的光度計（jì）,它不能計數。因此可以用在DOP方（fāng）法測試H13和H14上（shàng）麵特別是在現場的時候；

另外一種是用粒子計（jì）數器或（huò）者粒徑分析計數器,它既可（kě）以測粒徑也可以測數量。不過需要說明的是不能認為它什麽（me）粒徑都能（néng）測,它一般隻能分（fèn）段測粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大家想象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣（yàng）的粒徑也能分（fèn）析的一清二楚. 因此實際的接收粒子MPPS是在一段粒徑之間的（de）。上麵已經說過了。

這是因為EN1822-3對於濾料測試的最（zuì）低MPPS的（de）點是曲線（xiàn）找出來的,而（ér）不是實際測出來的。規定要（yào）求測至少六（liù）種不同的粒徑,通過畫曲線的方法找到最低點MPPS。這種方法隻能用（yòng）單分散相的粒（lì）子發生器來測試。因此其實找到的不（bú）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,所以這更加（jiā）說明了是粒子分析隻能測試出某一（yī）段粒徑（jìng）之間而絕不是細到每一粒徑的;

4. IEST的測試方（fāng）法

對於H13和H14,IEST要求（qiú）對於其測試質量濃度就可以了,而對於（yú）高要求的U15以上要求用粒（lì）子計數器,並且直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更加不利的那一個數據.但是並不需要（yào）先檢（jiǎn）測出MPPS值。

對（duì）於現場中的DOP檢測（cè）,很多公司使用TFI的冷發塵,由於其屬於多分散相，因此其實導致的結果就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經（jīng）大於0.3um的要求了。因此要求現場的測（cè）試質量濃度比為99.99%@H13H14是合理的.因為這裏的結（jié）果（guǒ）已經（jīng）比0.3um為99.99%在實驗室要求低了。

對於（yú）大（dà）部分的項目（mù）而言,還（hái）是使（shǐ）用H14以上的高效比較保險。

5. EN1822測試方法

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

6:對測試結果的分析

由於現場測（cè）試的（de）隻能是樣（yàng）本,而且（qiě）不可（kě）能全部都（dōu）測.因此實際的（de）結果（guǒ）分析采用了泊鬆分布的（de）95%置信（xìn）區間的結（jié）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（le）統計學（xué）相（xiàng）關知識,包括泊鬆分布/95%置信區間（jiān）/標準差/幾何標準差