鬆原hepa高效過濾（lǜ）器

其實很多人對於高效過濾器的（de）了解還是停留在表麵上的，

比如隻知（zhī）道潔（jié）淨（jìng）室要安裝初效G4+中效F5+中高效（xiào）F9+末（mò）端的（de）高效H14，但（dàn）是對於高效過濾器的一些特性還是不太（tài）了解的！

比如效率為針（zhēn）對0.3um的粒子其濃度不低於（yú）99.97%為（wéi）美國的A級別高（gāo）效過濾器,這句話的詳（xiáng）細意思（sī）其實並沒（méi）有多少人（rén）思（sī）考！

比如MPPS方法介紹的H14或者U15過濾器的測試粒子的（de）尺寸是什麽？

下麵的內容則是我自己以（yǐ）前整理的（de）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（yǐ）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（yú）美國軍方, 為MIT相關標準。其後歐（ōu）洲持續優化（huà）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。中國國內（nèi）大部分項目緊跟的是（shì）EN1822標準。

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規定隻要在MPPS的氣溶膠下通（tōng）過率大於99.95%的就可以,也（yě）就是H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如下信息（xī）:EN1882對於局部穿透率可以是整體的5倍這當然是（shì）在MPPS 的粒徑考慮（lǜ）之下;
IEST描述
針對以上的兩張表格,分析（xī）如下:

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

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.其實這個規定要求的（de）是質量中徑在0.3um的氣溶膠群,也就是氣溶膠是單（dān）分（fèn）散相或者多分散相（xiàng）的,是一個範圍內的氣溶膠群體,而絕不（bú）是單（dān）一粒徑的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子尺寸中徑（jìng）,也就是有（yǒu）50%的粒子大於這個值.50%的粒子小於這個值。MMD=0.3um的顆粒們其實它（tā）們的CMD大約在0.2um.這是因為大顆粒的（de）粒子占有的數量權重雖然小,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（jìng）.這裏也僅僅是類似，不能完全等同。

3).新版的EN1822-2009把（bǎ）以前的E10 E11 E12均（jun1）作為HEPA的分類劃入高效係列,不同於以前的（de）EN1822-2000;

4).MPPS到底（dǐ）是多少,是（shì）需要對某一（yī）種濾料,比如某一種（zhǒng）玻璃纖維做實（shí）驗室測試的。需要至少做5次重複試驗。每次試驗均要發單[準]分散相或者多分散相（xiàng）的粒子,布滿整體（tǐ）的0.1-0.5um的區（qū）間。最後用曲線做（zuò）出來最低點。根據現在（zài）EN1822的統計,絕大部（bù）分的最易穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個（gè）值。從商業（yè）角度而言,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴噴出的氣溶膠粒（lì）徑不可能保證為唯一粒徑粒（lì）子,從標準差（chà）而言（yán）.σ1.5為多分（fèn）散（sàn）。需要注意的是這個標準差和粒徑大小沒有（yǒu）直接關係，也就是計算結果和粒徑沒（méi）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一個粒徑的而是（shì）針對一個區間（jiān）的。這個（gè）也就是為什麽MPPS在（zài）實際現場測試的時候要求（qiú）測試一個區（qū）間範圍（wéi）內的所有（yǒu）粒子數（shù）量總和;同時也要說明的是不（bú）同（tóng）的過濾風速下MPPS是不同的。出廠前需要明確額定濾速是多（duō）少.

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（zǒng）數。這裏所隱含的條件（jiàn）是氣溶膠的發塵應該正好落在這個（gè）範圍之內,而且粒徑的中值CMD應該正好等於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不（bú）能超過10%;

2.氣溶膠發生器

氣溶（róng）膠發生器可以分（fèn）為若（ruò）幹種,如熱（rè）發塵和冷發塵,異（yì）凝結發塵和同凝結發塵,在DPMS的幫助下可以保證有單分（fèn）散相粒（lì）徑發出。

壓縮空氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散（sàn）冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠發生器 單分（fèn）散相異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05

自由噴射凝結式氣溶膠發生器 準單分散相自凝結 σ=1.5

氣（qì）溶膠發塵+DPMS 多分散電移過濾為單分散（sàn）相 σ=1.1不穩定

從美國的IEST可以（yǐ）看出他（tā）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（cè）試，更加合理優越。不（bú）過問題在於MPPS不可能直接測（cè）量一個粒徑（jìng）值。其實是一個範圍。很多工廠直接把0.1-0.2um之間的粒（lì）子數量全部加起（qǐ）來作為MPPS的數量（liàng）考（kǎo）慮（lǜ）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（xiàng）粒子在測試（shì）效率（lǜ）的（de）時候是不計（jì）量粒子分徑（jìng）的。直（zhí）接把所有（yǒu）的粒子數量加在一起就可（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散相也不（bú）是真正的單分散相還是（shì）有各種（zhǒng）粒徑分布的。隻要標準差小於1.5就可以這麽認為了。

對於多分散相（xiàng）就不是這麽回事了。因為標準差大於1.5，因（yīn）此在進行測試的時候要求同（tóng）時測粒子粒徑分布和（hé）數量。需要注（zhù）意（yì）的是（shì）在上下遊收集的時候,在MPPS已經知道（dào）的情況下,隻需（xū）要（yào）測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者（zhě）部（bù）分粒子（zǐ）數量即可。

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。這個範圍的最大值與最小值之比為2.5.因此在EN1822-5的（de）要求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範（fàn）圍或（huò）者部分。這是因為實（shí）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（suǒ）以實際的結果是大（dà）部分廠家或者測試（shì）方最終的計數結果0.1um-0.2um之間的總數作為計量基礎。

根據EN1822要求,最好的測量範圍（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之間或者（zhě）在mpps*1.5-mpps*2的（de）分段（duàn）上任選一組作為劑量範圍.因此實際的測（cè）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。

考慮到（dào）實際的光學粒子分析（xī）儀,應該可以在其中（zhōng）三個分段裏麵任（rèn）選一個並且選擇全部的粒子或者部分的粒（lì）子。到底（dǐ）怎麽選（xuǎn）根據實際的粒子分析（xī）儀來。實際的（de）工程結果是（shì）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之間選擇（zé）部分也就是0.1um-0.2um之間的值作為劑量（liàng）標準。

以上是對多分（fèn）散粒子測試時（shí）候的（de）分析與說明。

3:接收方法

一（yī）般有兩種方法。

一種是（shì）用於測定質量濃（nóng）度的光度（dù）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（bié）是在現場的時候；

另外一種是用粒子計數器（qì）或者粒徑分析計數器,它既可以測粒徑也可以測（cè）數量。不過（guò）需（xū）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（néng）分析的一清二楚. 因此實際的接收粒子MPPS是在一段粒徑之間的。上麵已經說過了（le）。

這是因為EN1822-3對於濾料測試的最低MPPS的點是曲線找出來的,而不是實際測出（chū）來的（de）。規定要求測至少六種不同（tóng）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）單分散相的粒子發生器來測試。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（lǐ）麵已經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所以這更加說明了是粒子分（fèn）析（xī）隻能測試出某一段粒徑之間而（ér）絕不是細到每一粒徑（jìng）的;

4. IEST的測（cè）試方法

對於H13和H14,IEST要求對於其測試（shì）質量濃度就可以了,而對於高（gāo）要求的U15以上（shàng）要（yào）求用粒子計數器,並且直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更加不（bú）利的那一個數（shù）據.但是並不（bú）需要（yào）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,由於其屬於多分（fèn）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（de）要求了。因此要求現場（chǎng）的測試（shì）質量濃度比為99.99%@H13H14是合（hé）理的.因為這裏的結果（guǒ）已經比0.3um為99.99%在實驗室要求（qiú）低了。

對於大部分的項目而言,還是使用H14以上的（de）高效（xiào）比較（jiào）保險。

5. EN1822測試（shì）方法

對於H10以上的就需要測試MPPS了,對於（yú）測試方法上麵已經有（yǒu）說明,總體而言就（jiù）是測包含MPPS的一段區間粒徑的（de）數量;

6:對測試結（jié）果的分析

由於現場測試的隻能是樣本,而且不可能全部都測（cè）.因此實際（jì）的結果分析（xī）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並且在資料當中提到了（le）統計學相關（guān）知識,包括泊鬆分（fèn）布/95%置信區間/標準差（chà）/幾何標準差