衡陽（yáng）hepa高效過濾器

其實很多人（rén）對於高效過濾器（qì）的了解還是停留（liú）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+末端的高效H14，但是對於（yú）高效過濾器的一些特性還是不太了解（jiě）的！

比如效率為針對0.3um的粒子（zǐ）其濃度不低於99.97%為美國（guó）的A級別高效過（guò）濾器,這句話的詳（xiáng）細意思其實並沒有多少人思考！

比（bǐ）如MPPS方法（fǎ）介紹的H14或者U15過濾器的測試粒子的尺寸（cùn）是什麽？

下麵（miàn）的內容則是（shì）我（wǒ）自己以前整理的一些筆記（jì），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（lǜ）器效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾器

最早的HEPA 的使用來（lái）源於美國軍方, 為MIT相（xiàng）關標準。其（qí）後歐（ōu）洲持續優（yōu）化自身規（guī）範（fàn）和（hé）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（zhǔn）。

IEST規定對於MMD=0.3um的顆粒的整體效率不低於99.97%為高效;EN1882規定隻（zhī）要在MPPS的氣溶膠下（xià）通過率大於99.95%的就可以,也（yě）就是H13以上;
EN1822
從圖中（zhōng）可以看到如下信息:EN1882對（duì）於局部穿透率可以是整體的5倍這當然是在MPPS 的粒徑考慮（lǜ）之下;
IEST描述
針對以上的兩（liǎng）張表格,分析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質量（liàng）中徑,也就是所有的氣溶膠粒（lì）徑分布當中50%的質量大於這個值,50%的質量小於這個值.

因此不要（yào）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.其實這個規定要求的是質量中徑在（zài）0.3um的氣（qì）溶膠群,也就是氣（qì）溶膠是單分散（sàn）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（róng）膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子尺寸中徑,也就是有50%的（de）粒子大於（yú）這個值.50%的粒子小於（yú）這（zhè）個（gè）值。MMD=0.3um的（de）顆粒們其實它們的CMD大約在0.2um.這是因為大顆粒的粒子占有（yǒu）的數量權重雖然小,但（dàn）是質量權重很大。因此在IEST上麵說（shuō）99.97%@0.3um其實大致（zhì）等同於EN1882的MPPS的顆粒（lì）直（zhí）徑.這裏也（yě）僅僅是類似，不能完全等同。

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

4).MPPS到底是多少,是需要對某一種濾料,比如某一種玻璃纖維做實驗室測試的。需要至少做5次重（chóng）複試驗。每次試驗均要發單[準]分散相或者（zhě）多分散相的粒子,布滿整體的0.1-0.5um的區間。最後用曲（qǔ）線做出來最低點。根據現在EN1822的統（tǒng）計,絕大部分的最易穿透的粒子（zǐ）粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值。從（cóng）商業角度（dù）而言,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴噴出的氣溶膠粒徑不（bú）可能（néng）保證為唯一（yī）粒徑粒子,從標準差而言（yán）.σ1.5為多（duō）分散。需（xū）要（yào）注意的是（shì）這（zhè）個標準差和粒徑大小沒有直（zhí）接關係（xì），也就是（shì）計算結果和（hé）粒徑沒有關係.因此嫩草影院可以認為（wéi）MPPS的粒徑大小（xiǎo）在測試的時候不是（shì）針對某一個粒（lì）徑的而是針對一個區間的。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粒子數量總和;同時也要說（shuō）明的是不同的過濾風（fēng）速下MPPS是不同的。出廠前需要明確額（é）定濾速是多少.

5).對於實際的MPPS測試,一般要求（qiú）收集（jí）MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍（wéi）之內的所有粒子總數。這裏（lǐ）所隱含的條件是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（gāi）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,如熱發（fā）塵和冷（lěng）發塵,異凝結發塵和同凝結發塵（chén）,在DPMS的幫助下可（kě）以保證有單分散相粒徑發出。

壓縮空氣（qì）多分散熱發（fā）塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多（duō）分散冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

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

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散（sàn）相異凝結 1.05

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

氣溶（róng）膠發塵+DPMS 多分散電移過（guò）濾為單分散相 σ=1.1不穩定

從（cóng）美國（guó）的IEST可以看出他們使用的（de）是第一種和第二種,用光度儀測試質量濃度比;而（ér）歐盟采用後麵四種進行測試，更加合理優越（yuè）。不過問題在於MPPS不可能（néng）直（zhí）接測量一個（gè）粒徑值。其實是一個（gè）範圍。很多（duō）工廠直接把0.1-0.2um之間的粒子（zǐ）數量全部加起來作為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（jù）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在一起就可（kě）以作為上下遊分別的粒子計數了。但是這裏要注意的是單（dān）分散相也不是真正的單分散相還是（shì）有各種粒徑分布（bù）的。隻要（yào）標準差小於1.5就可以這（zhè）麽認為了。

對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（shí）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（lì）子數量即可。

舉例來（lái）說明:現在EN已（yǐ）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（xiǎo）值之比為2.5.因此在EN1822-5的要求下,最（zuì）好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍或者部（bù）分。這（zhè）是因為（wéi）實際的（de）光學粒子計數器有一個測量精度問題。大家知道的一般是（shì）測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等（děng）。所以實際的結果是大部（bù）分廠家或者測試方最終（zhōng）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（de）測（cè）量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之（zhī）間。但是規範也可以要求（qiú）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（jì）的測試可以在

MPPS/1.5-MPPS*1.5

MPPS/2-MPPS*1.5

MPPS/1.5-MPPS*2

這三種情況下進行計量。

考慮（lǜ）到實際的（de）光學粒（lì）子分析儀,應該可以在其（qí）中三個分段裏麵任選一個並且選擇全部的粒子或者部分的（de）粒子。到底怎麽選根據實際的粒子分析儀來（lái）。實（shí）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（yàng）子（zǐ）,因此采用第二種分段發可以在0.09um-0.27um之間選擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值（zhí）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）與說明。

3:接收方法

一般有兩種方法（fǎ）。

一種（zhǒng）是用於測（cè）定質量濃度的光度計,它不能計數。因此（cǐ）可以用在DOP方法測（cè）試H13和H14上麵（miàn）特（tè）別是在現場的時（shí）候；

另外一種是用粒子計數器或（huò）者（zhě）粒徑分析計數器,它既可以測粒徑也可以測數（shù）量。不過需要說明的是不能認為它什麽粒徑都能測,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（xiǎng）象的（de）什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣的粒徑也能分析的一清二（èr）楚. 因此實際的接收粒子MPPS是在一段粒徑（jìng）之間的。上麵已經說過了。

這是因（yīn）為EN1822-3對於濾料測試的最低MPPS的點是曲線找出來的,而不（bú）是實際測出來的（de）。規定要求測至少六種不同的粒徑,通（tōng）過畫曲（qǔ）線的方法找到（dào）最（zuì）低點MPPS。這種方法隻能用單分散相的粒子（zǐ）發生器來測試。因此其實找到的不是單一粒徑,而是一個區間;

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（cè）試出某一段粒徑之間（jiān）而絕不是細到每一粒徑的;

4. IEST的測試方法

對於H13和H14,IEST要求對於其測試質量濃度就可以了,而對於高要求的U15以上要（yào）求用粒子（zǐ）計數器,並且（qiě）直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更加不利的那（nà）一個數據.但（dàn）是並不需要先檢測出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（shǔ）於（yú）多分散相，因此其實導致的結果就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要求了。因此要求現場的測試質量濃（nóng）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（zài）實驗室（shì）要求低了。

對於大部分的項目（mù）而言,還是使用（yòng）H14以上的高效（xiào）比較保險。

5. EN1822測試方法

對於H10以上的就需要（yào）測試MPPS了,對於測試方法上（shàng）麵（miàn）已（yǐ）經有（yǒu）說明,總（zǒng）體而言就是（shì）測包含MPPS的一（yī）段區（qū）間（jiān）粒徑的數量;

6:對（duì）測（cè）試結（jié）果的分析（xī）

由於現場（chǎng）測（cè）試的隻能是樣本,而且不可能全部都（dōu）測.因此實際的結果分析采（cǎi）用（yòng）了泊鬆分布的（de）95%置信區間的結果。

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（liào）當中提到了統計學相關知識（shí）,包括泊（bó）鬆分布/95%置（zhì）信區間/標準差/幾何標準差