長沙（shā）hepa高效過濾器

其實很多人對於高效過濾器的了（le）解還是停留在（zài）表麵上的，

比（bǐ）如隻知道潔淨（jìng）室要安裝初效G4+中效F5+中高效（xiào）F9+末端的高效H14，但是（shì）對於高效過濾器的一些特性還是（shì）不太了解的！

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級別高效過濾器,這句話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（zhě）U15過（guò）濾器的測（cè）試粒子的尺寸是什麽？

下（xià）麵（miàn）的內容則是我自（zì）己以前整（zhěng）理的一些筆（bǐ）記，針對高效過濾（lǜ）器的一些詳細介紹。

不太懂的就看黑（hēi）體字就可以了！！！！

1.從HEPA高效過（guò）濾器效率說起

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

最早的（de）HEPA 的使用來源於美（měi）國軍方, 為MIT相關標準。其後歐（ōu）洲持續優化自身規範和（hé）標準

目前國家上通行（háng）的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國國內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（xiào）率不低於99.97%為高效;EN1882規定隻要（yào）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（xìn）息:EN1882對於局部穿透（tòu）率可以是整體（tǐ）的5倍這當然是在MPPS 的粒徑（jìng）考慮之下;
IEST描述（shù）
針對以上的兩張表格,分析如（rú）下:

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

因此不（bú）要認為IEST的規（guī）定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是針對0.3um的要求.其實（shí）這個規定要求（qiú）的是質量中徑在0.3um的氣溶膠（jiāo）群,也就是（shì）氣（qì）溶膠是單分散相或者多分散相的,是一個範圍內的氣溶膠群體,而絕不（bú）是單一粒徑的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子尺寸中徑,也（yě）就是（shì）有50%的粒（lì）子大於這個值.50%的粒子小於這個值。MMD=0.3um的顆粒們其實（shí）它們的CMD大約在0.2um.這（zhè）是因為（wéi）大顆粒的（de）粒子占有的數量權重雖然小,但是質量權重（chóng）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，不能完全等同。

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

4).MPPS到（dào）底是多少,是需要對（duì）某一（yī）種濾料,比如（rú）某一種玻璃纖維做實驗室測試的。需要至少做5次重複試驗。每次試（shì）驗均要發單（dān）[準]分（fèn）散相或者多分散相（xiàng）的粒子（zǐ）,布滿（mǎn）整（zhěng）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的統計,絕大部分的最（zuì）易穿透的粒子（zǐ）粒徑在（zài）0.1um-0.25um之間的某一個值（zhí）。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粒子,從標準差而（ér）言.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直接關係，也就是計算結果和粒徑沒有關係.因此（cǐ）我（wǒ）們可以（yǐ）認為MPPS的（de）粒徑大小在測試（shì）的時候不是針對某一個（gè）粒徑的而是針對一（yī）個區間的。這個也就是為什麽MPPS在實際（jì）現（xiàn）場（chǎng）測試的時候要求測試一個區間範圍內的所有（yǒu）粒子數量總和;同時也要說明的是不同（tóng）的過濾風速（sù）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。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（wéi）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（gàn）種,如熱發塵和（hé）冷（lěng）發塵,異凝結發塵和同凝結發（fā）塵,在DPMS的幫助下可以（yǐ）保證有單分散相粒徑發出。

壓縮空氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空（kōng）氣多分散冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣（qì）溶膠發生器 單分散相（xiàng）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（fā）生（shēng）器 準單（dān）分散相自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+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（shǐ）用的是第（dì）一種和第二種,用光度儀測試（shì）質量濃度比;而歐盟采（cǎi）用後麵四種進（jìn）行測試，更加（jiā）合（hé）理優（yōu）越。不（bú）過問題在於MPPS不可（kě）能直接測量一個粒徑值。其實（shí）是一個範圍。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（lǜ）應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這（zhè）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（de）。直接把（bǎ）所有（yǒu）的粒子數量加在一起（qǐ）就（jiù）可以作為上下（xià）遊分別的粒（lì）子計數了。但（dàn）是這裏要注意（yì）的（de）是單分散相也不（bú）是真正的單分散相還是有各種粒徑（jìng）分布的。隻要標準差小於（yú）1.5就可以這麽（me）認為了。

對於多分散相就（jiù）不是這麽回事（shì）了。因為標準差大於1.5，因此在（zài）進行測試的時候要求同（tóng）時（shí）測粒子粒徑分布和數量。需要注（zhù）意的是在上下遊收集（jí）的時候,在（zài）MPPS已（yǐ）經知道的情況下,隻需要測（cè）量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者部分粒（lì）子數量即可。

舉（jǔ）例來說明:現在EN已經發現MPPS粒子（zǐ）一般（bān）坐落於0.1um-0.25um之（zhī）間。這個範圍（wéi）的最大值與最小值之比為（wéi）2.5.因此在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（yǒu）一個測量精度問題。大家知道（dào）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結果0.1um-0.2um之間（jiān）的總數作為計量基礎。

根據EN1822要求,最好的測量範（fàn）圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間（jiān）。但是（shì）規範也可以要（yào）求在mpps/2-mpps/1.5之間或者在mpps*1.5-mpps*2的分段（duàn）上任（rèn）選一組（zǔ）作為劑量範圍.因此實際的測試可以在

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（jì）量。

考慮到實際的光學粒子（zǐ）分析儀,應該可（kě）以（yǐ）在其中（zhōng）三個分段裏麵任選一個並且選擇全部的粒子或者（zhě）部分的粒子。到（dào）底怎麽選根據（jù）實際的粒子分析儀來。實際的工程結果（guǒ）是選擇0.1-0.2um之間的（de）。因（yīn）為大部分MPPS在0.18um的（de）樣子,因此采用（yòng）第二種分段發可（kě）以在0.09um-0.27um之間選擇部（bù）分也就是0.1um-0.2um之間的值作為劑量標準（zhǔn）。

以上是（shì）對多分散粒子測試時候的分析與說明。

3:接收方法

一般有兩（liǎng）種方法。

一種（zhǒng）是用於測定質量濃（nóng）度的光度計,它不能計數。因此可以用在DOP方法測試H13和H14上麵特別是在現場的時候；

另外一種是用粒子計數器（qì）或者粒徑（jìng）分析計數器,它既可以測粒徑也可以測數量。不過需要說明的是不能認（rèn）為它什麽粒徑都能測,它（tā）一般隻能分段（duàn）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這樣的粒徑也能分析的一清二楚. 因（yīn）此實際的接收粒子MPPS是（shì）在一段粒徑之（zhī）間的。上麵（miàn）已經說過了。

這是因為EN1822-3對於濾料測試的最低（dī）MPPS的點是曲線（xiàn）找出來的,而不是實（shí）際測出來的。規定（dìng）要求測至少六種不同的粒徑,通（tōng）過畫曲線的方法（fǎ）找到最低點MPPS。這種方法隻能（néng）用單分散相的粒子發生器來測試。因此其實找到的不是單一（yī）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（zhè）更加說明（míng）了是粒子分析隻（zhī）能測試出某一段粒徑之間而絕不是細到每（měi）一（yī）粒徑的;

4. IEST的測試方法

對於H13和H14,IEST要求對於其測試質（zhì）量（liàng）濃度就（jiù）可以了,而對於高要求的U15以上要求用粒子計數器（qì）,並且直接讀取0.1um-0.2um或（huò）者0.2um-0.3um兩（liǎng）組（zǔ）中的更加不利的那一個數據（jù）.但是並不需（xū）要先（xiān）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（qí）屬於多分散相，因此（cǐ）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。

5. EN1822測試方法

對於（yú）H10以上的（de）就需要測（cè）試MPPS了,對於測試方（fāng）法上麵已經有說（shuō）明,總體而言就是（shì）測包含MPPS的一段區間粒徑的數（shù）量;

6:對測試（shì）結果的（de）分析

由於現場測試的隻能是樣本,而且不可能全部都測.因此實際（jì）的結果分析采用了泊鬆分布的95%置信區間（jiān）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（dāng）中提到了（le）統計學相關知識,包括泊（bó）鬆分布/95%置信區間/標準差/幾何標準（zhǔn）差