南陽（yáng）hepa高效過濾器

其實很多人對（duì）於高效過濾器的了解還是停留在表麵上的，

比如隻知道潔淨室要安裝（zhuāng）初效（xiào）G4+中效F5+中高效F9+末端的高效H14，但是對於高效過濾器的一些特性還是不（bú）太（tài）了解的！

比如效率為針對0.3um的粒子其濃度不低於99.97%為美國的A級別高效（xiào）過濾器,這句（jù）話（huà）的詳細意思其實並沒有多少人思考！

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（xià）麵的內容（róng）則是我自己以前整理的一些（xiē）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（xiào）率說起

HEPA—high efficiency particulate air為（wéi）高效過濾器

最早的HEPA 的使（shǐ）用（yòng）來源於美國軍方, 為MIT相關標準。其後歐洲持續（xù）優化自身規範和標準

目前（qián）國家上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三（sān）大（dà）標準。中國國內大部分（fèn）項目緊跟的是EN1822標準。

IEST規定對（duì）於MMD=0.3um的（de）顆粒的整體效率不低於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的（de）5倍這當然是在MPPS 的粒徑考慮（lǜ）之下;
IEST描述
針（zhēn）對以（yǐ）上的兩張表格,分析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的（de）是粒子質量中徑,也（yě）就是所有的（de）氣溶膠粒徑分（fèn）布（bù）當中50%的質量大於這個值,50%的質量小於這個值.

因此（cǐ）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.其實這個規定要求的是質量中徑在（zài）0.3um的氣溶膠群,也（yě）就是氣溶膠（jiāo）是單分散相或者多分散相的,是一個範圍內的氣溶膠群體,而（ér）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（chǐ）寸中徑,也就是有50%的粒子大於這（zhè）個值.50%的（de）粒子小於（yú）這個值。MMD=0.3um的顆粒（lì）們其實它們（men）的CMD大約在0.2um.這是因為大顆粒的粒子占有的數量權重雖然小（xiǎo）,但是質量權重很大。因此在IEST上麵說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（yǐ）前的E10 E11 E12均作為HEPA的分（fèn）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（mǒu）一種玻璃纖（xiān）維做實驗室測試的。需要至少做5次重（chóng）複試驗。每次試（shì）驗均要發單[準]分（fèn）散（sàn）相或者多分散相的粒子,布滿整體的0.1-0.5um的區間（jiān）。最後用曲線做出來最低點。根據現在EN1822的統（tǒng）計,絕（jué）大部分（fèn）的最易穿透的（de）粒（lì）子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個（gè）值。從商業角度而言,氣溶膠發生器或者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（chà）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（jìng）大小在測試的（de）時候不是針對某一個粒徑的而是針對一個區間的。這個（gè）也就是為什麽（me）MPPS在（zài）實際現場測（cè）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（shì）不同的過濾風（fēng）速下MPPS是不同的。出廠前（qián）需要（yào）明確額定濾（lǜ）速是多少.

5).對於（yú）實際的MPPS測（cè）試,一般（bān）要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的所有粒子總（zǒng）數。這（zhè）裏所隱含的條件（jiàn）是氣溶膠的（de）發塵應該正好落在這個範圍之內,而且粒徑的中（zhōng）值CMD應該正好等於MPPS[理想化],EN1822規定偏差（chà）不能超過10%;

2.氣溶膠發生器

氣溶膠（jiāo）發（fā）生器可以分為若幹種,如熱發塵和冷發塵（chén）,異凝結發塵和同凝結發塵,在DPMS的幫助下可（kě）以保證有單（dān）分散相粒徑發出。

壓縮（suō）空（kōng）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 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝（níng）結 1.05

自由噴射凝結式氣溶膠發生器 準（zhǔn）單（dān）分散相（xiàng）自凝結 σ=1.5

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

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（liàng）濃度（dù）比;而歐（ōu）盟采用後麵四種進行測試，更加合理優越。不過問（wèn）題在於MPPS不可能直（zhí）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）間的粒子數量全部加起來作為MPPS的數（shù）量考（kǎo）慮應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範（fàn）圍的。

根據EN1822-5的說法,如果是采用單（dān）分散相粒子在測試效率的時候是不計（jì）量粒子分徑的。直接把所有的粒子（zǐ）數量加（jiā）在（zài）一（yī）起就可以作（zuò）為上下遊分別（bié）的粒子計數了。但（dàn）是這裏要注意的是單分散相（xiàng）也不是真正的單分散相還是有各種粒徑分布的。隻要標準差小於1.5就可以這麽認（rèn）為了。

對於多（duō）分散相（xiàng）就不是這麽回（huí）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（hé）數量。需要注意的是在上下遊收集的時候,在MPPS已經（jīng）知道的情（qíng）況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者部分粒子（zǐ）數量即可。

舉（jǔ）例來說明:現在EN已經發現MPPS粒子（zǐ）一般坐落於0.1um-0.25um之（zhī）間。這個範圍的最大（dà）值與最（zuì）小值之比為2.5.因（yīn）此在EN1822-5的要求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍或者部分。這是因為實際的光學粒子計數器有一（yī）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廠家或者測試方最終的計數（shù）結果0.1um-0.2um之間的總數（shù）作為（wéi）計量（liàng）基礎。

根據EN1822要求,最好的測（cè）量範圍（wéi）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的分段上任選一組（zǔ）作為劑量範圍.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（zhè）三種情況下進行計量。

考慮到實際的光學粒子分析儀,應（yīng）該可（kě）以在其中三個分段（duàn）裏麵（miàn）任選（xuǎn）一個並且選擇全部的粒子或者部分的粒子。到底（dǐ）怎麽選根據實際的粒子分（fèn）析儀來。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,因此采用第二種分段發可以在0.09um-0.27um之間選（xuǎn）擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值作為（wéi）劑量（liàng）標準。

以上是對多分散粒子測試時候的（de）分析與說明。

3:接收方（fāng）法

一般有兩種方法（fǎ）。

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

另外一種是用粒子計數器或者粒徑分析（xī）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（jiā）想象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣的（de）粒徑也（yě）能分析的（de）一清二楚. 因此實際的接收粒子MPPS是（shì）在一段粒徑之間的。上麵（miàn）已（yǐ）經說過了。

這是因（yīn）為EN1822-3對於濾料測（cè）試的最低MPPS的（de）點是（shì）曲線找出來的,而不是實（shí）際測出來的。規定要求測至少六種不同的粒徑,通過畫曲線的方法找到最（zuì）低點MPPS。這種方法隻能用單分散（sàn）相的粒（lì）子發生器來測試。因此其實找（zhǎo）到的不是（shì）單一粒徑,而是一個區間;

並且（qiě）在EN1822-4和（hé）EN1822-5裏麵已經要求（qiú）了（le）MPPS/1.5—MPPS*1.5之（zhī）間的粒徑（jìng）,所以這更加說明了是粒子分析隻能（néng）測試出（chū）某一段粒徑之間而絕不是（shì）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,而對於高（gāo）要求的U15以上要求用粒子計數器,並且直接讀取0.1um-0.2um或（huò）者0.2um-0.3um兩組中的更加不利的那一個數據.但是並不需（xū）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（lěng）發塵,由（yóu）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,已經大於0.3um的要求了。因此要求（qiú）現（xiàn）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（jīng）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（fǎ）

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

6:對測試結果的分析

由於現場測試的隻能是樣本,而且不可（kě）能全部都測.因（yīn）此（cǐ）實際的結果分析采用了泊鬆分布的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並且在資料當中（zhōng）提到了統計學相關知識,包括泊鬆分布/95%置信區間/標準差（chà）/幾（jǐ）何標準差