通化hepa高效過濾器

其實很多人對於高效過濾器（qì）的了解還是停留在表麵（miàn）上的，

比如隻知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（dàn）是對於高效過濾器的一些（xiē）特性還是不太了解的（de）！

比（bǐ）如效率為針對0.3um的（de）粒子其濃度不低於99.97%為美國的A級（jí）別高（gāo）效過濾器,這句（jù）話的詳細意思其（qí）實並沒有多少人思考！

比如MPPS方法介紹的H14或者U15過濾（lǜ）器的測試粒子的尺寸（cùn）是什麽？

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

不太懂的就看黑體字就可以了（le）！！！！

1.從HEPA高效過濾器（qì）效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾器

最早的HEPA 的使用來源於美國軍方, 為MIT相關標準。其後歐洲持續優化自身規範和標準

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

IEST規定對於MMD=0.3um的顆粒的整體效率（lǜ）不低（dī）於99.97%為（wéi）高效;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（zhōng）可以看到如下信息:EN1882對於局部穿透率可（kě）以是整體的5倍這當然（rán）是在MPPS 的粒徑考慮之下;
IEST描述
針對以上的兩張表格,分析如下:

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

因此不要認（rèn）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.其實這個規定要求的是質（zhì）量中徑在（zài）0.3um的氣溶膠群（qún）,也就是氣溶（róng）膠是單分散相或者多分散相的,是（shì）一個（gè）範圍內的氣溶膠（jiāo）群體,而絕不是單一粒徑的0.3um的氣（qì）溶膠（jiāo）;

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

4).MPPS到底是多少,是需要對某一種（zhǒng）濾（lǜ）料,比如某一種玻璃纖維做實（shí）驗室測試的。需要至（zhì）少做5次重複（fù）試驗。每次試驗均要發單[準]分散相或者多（duō）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（de）統計,絕大部分的最易（yì）穿透的（de）粒子粒徑在（zài）0.1um-0.25um之間（jiān）的某一個值。從商業角度而言,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴噴出的氣溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑（jìng）粒子（zǐ）,從標準（zhǔn）差而言（yán）.σ1.5為多分散。需（xū）要注意的（de）是這個標準差和粒徑大小沒有直接（jiē）關係，也（yě）就是計算結果（guǒ）和粒徑（jìng）沒有關係.因此嫩草影院可以認為MPPS的粒徑大（dà）小在測試的（de）時候不是針對某一個粒徑的而是針對一個區（qū）間（jiān）的。這個也就是為什（shí）麽MPPS在（zài）實際（jì）現場測試的時候要求（qiú）測試一個區間範圍內的（de）所有粒子數量總和;同時（shí）也要說明的（de）是不（bú）同的過濾風速下MPPS是不同（tóng）的。出廠前（qián）需（xū）要明確額定濾速是多少（shǎo）.

5).對於實際（jì）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總數（shù）。這裏所隱含的（de）條件是氣溶膠的發塵應該正好落在這個範圍之（zhī）內,而（ér）且粒徑的中值CMD應該正好等於MPPS[理想化],EN1822規定（dìng）偏差不能超過（guò）10%;

2.氣溶膠發生器

氣溶膠發生器可以分為若幹種,如熱發塵和（hé）冷發塵,異凝結發塵和同凝結發塵,在（zài）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（kōng）氣多分（fèn）散（sàn）冷發塵（chén） MMD=0.6UM CMD=0.4UM

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

Rapaport-Weinstork 發（fā）生器 單分散相異凝結 1.05

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

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

從美國的IEST可以看出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行測試，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（wéi）。很多工廠直接把0.1-0.2um之間的粒子數量全部加起來作為MPPS的數量考慮應該是符合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（jìng）的。直接把（bǎ）所（suǒ）有的粒子數量加在一起（qǐ）就可以作為上下遊分別（bié）的粒子（zǐ）計數了。但是這裏要（yào）注意的是單分散相（xiàng）也（yě）不（bú）是真（zhēn）正的單分（fèn）散相（xiàng）還是有各種粒徑分布的。隻要標準差（chà）小於1.5就可（kě）以這麽認（rèn）為（wéi）了。

對於多（duō）分散相就不是這麽（me）回事了。因為標準差大於1.5，因此在進行測試的時候要求（qiú）同時測粒子粒徑分布（bù）和數量。需要注意的是在上下遊收集（jí）的時候,在MPPS已（yǐ）經知道的情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全（quán）部或者部分粒子數量（liàng）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（zhè）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MPPS/2-MPPS*2的全部範（fàn）圍或者部分。這是因為實際的光學粒子計（jì）數器有一個測量精度問（wèn）題。大家知道的一（yī）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廠家（jiā）或者測試方最終的計數（shù）結果0.1um-0.2um之間的總數作為（wéi）計量基礎。

根據EN1822要求,最（zuì）好的測量（liàng）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之間或（huò）者在mpps*1.5-mpps*2的分段上（shàng）任選一（yī）組（zǔ）作為劑量範（fàn）圍.因此實際的測試可以在（zài）

MPPS/1.5-MPPS*1.5

MPPS/2-MPPS*1.5

MPPS/1.5-MPPS*2

這三（sān）種情況下（xià）進行計量（liàng）。

考慮到實際（jì）的光學粒子分（fèn）析儀,應該可以在其中三個分段裏麵（miàn）任（rèn）選一個並且選擇全部的粒子（zǐ）或者部（bù）分的粒子。到底怎麽選根據實際的粒子分析儀來。實際的工程（chéng）結果是選擇0.1-0.2um之間的（de）。因為大部分MPPS在0.18um的樣子,因此采用第二種分（fèn）段發可（kě）以在0.09um-0.27um之間選擇部分也就是0.1um-0.2um之（zhī）間的值作為劑量標準（zhǔn）。

以（yǐ）上是對多分散粒子測試（shì）時候的分析與說明。

3:接收方法

一般有兩種方法。

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

另外一（yī）種是用粒子計數器或者粒徑（jìng）分析計數器（qì）,它（tā）既可以測粒徑也可以測數量。不過需要說明的是不能認為它（tā）什麽粒徑都能測,它一般（bān）隻能分段測粒（lì）徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大家（jiā）想（xiǎng）象的（de）什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣（yàng）的（de）粒徑也能（néng）分（fèn）析的一清二楚. 因此實際的接收粒（lì）子MPPS是在一段粒徑之（zhī）間的。上麵已經說過了。

這是因為EN1822-3對於濾料測試的最（zuì）低MPPS的點是曲線找（zhǎo）出來的,而不是實際測出來的。規（guī）定要求測至少六種不同的粒徑,通過（guò）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（qì）來測（cè）試。因此其實找到的不是（shì）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（suǒ）以這更加（jiā）說明了是粒子（zǐ）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;

4. IEST的測試方法

對於H13和H14,IEST要求對（duì）於其測試質量濃度就可以了,而（ér）對於（yú）高要求的U15以上要求用粒（lì）子（zǐ）計數器,並且直接（jiē）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（dàn）是並不需要先檢（jiǎn）測出MPPS值。

對（duì）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，因此其實導致的結果就是（shì）CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要求了。因此要求現場（chǎng）的測試質量濃度比為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以上的高效比較保險（xiǎn）。

5. EN1822測試方法

對於H10以上的就需（xū）要測試MPPS了（le）,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:對測試結果的分析

由於現場測試的隻能是樣本,而（ér）且不可能全（quán）部都測.因（yīn）此實際的結果分析采（cǎi）用（yòng）了泊（bó）鬆分布的95%置（zhì）信區間的結果（guǒ）。

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