益陽hepa高效（xiào）過濾器

其實很多人對於高效過濾器的了解還是停留在表（biǎo）麵上的，

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

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（bìng）沒有多少人思考！

比如MPPS方法介紹的H14或者U15過（guò）濾（lǜ）器的測（cè）試粒子（zǐ）的尺寸是（shì）什（shí）麽？

下麵的內容則是我自己（jǐ）以前整理的一些筆記（jì），針對高效（xiào）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 的使用來源於美國軍方（fāng）, 為MIT相關（guān）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/ ISO14644三大標準。中國國內大部分（fèn）項目緊跟的是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（róng）膠（jiāo）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（xià）信息:EN1882對（duì）於局部（bù）穿透率可以是整體（tǐ）的5倍這當然是在MPPS 的粒徑考慮（lǜ）之下;
IEST描述
針對（duì）以上的兩張表格,分析如下（xià）:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質量中徑,也就（jiù）是所有的氣溶膠（jiāo）粒徑分（fèn）布當中（zhōng）50%的質量大於這個值,50%的質（zhì）量小於這個值.

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

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子（zǐ）尺寸中徑,也（yě）就是有50%的（de）粒子大於這（zhè）個值.50%的粒子小於這（zhè）個（gè）值。MMD=0.3um的顆粒們其（qí）實它們的CMD大約在0.2um.這是因為大顆粒（lì）的粒子占（zhàn）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（qí）實大致等同於EN1882的MPPS的顆粒直徑.這裏（lǐ）也僅僅是類似（sì），不能完全等同。

3).新版的EN1822-2009把（bǎ）以（yǐ）前的E10 E11 E12均作為HEPA的分類劃入高（gāo）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）濾料,比如某一種玻璃纖維做實驗室（shì）測試的。需（xū）要至少做5次重複試驗。每次試驗均要發單[準（zhǔn）]分散相或者多分散（sàn）相的粒子,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的統計,絕大部分的最易穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值。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粒子,從標準（zhǔn）差而言.σ1.5為多分散。需要注意的（de）是這（zhè）個標（biāo）準（zhǔn）差和粒徑大小沒有直接（jiē）關（guān）係，也就是（shì）計算結果和粒（lì）徑沒（méi）有關係（xì）.因此我（wǒ）們可以認為MPPS的粒徑大小在測試的時（shí）候不是針對某一個粒徑的而是針對一個區間（jiān）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;同時也要說明的是不同的過濾風速下（xià）MPPS是不（bú）同（tóng）的。出廠前需要明確額定濾速是多少.

5).對（duì）於實際的MPPS測試,一般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的（de）所有粒子總數。這裏所隱含的條件是（shì）氣溶（róng）膠的發塵（chén）應該正好（hǎo）落在這個範圍之內,而且（qiě）粒徑的（de）中值CMD應該正（zhèng）好等（děng）於MPPS[理想化],EN1822規（guī）定偏差不能超過10%;

2.氣溶膠發生（shēng）器

氣溶膠發生器可以分為若幹（gàn）種,如熱（rè）發塵和冷發塵,異凝結發塵和（hé）同凝（níng）結發塵,在DPMS的幫助下可以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

空氣（qì）多分散（sàn）冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠發生器 單分散相異（yì）凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05

自由噴射凝（níng）結式氣（qì）溶膠發生器 準單分散相自凝結 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（men）使用的是第一種（zhǒng）和第（dì）二種,用光度儀測試質量濃度比;而（ér）歐盟采（cǎi）用後麵四（sì）種進行測試，更加合（hé）理優越。不過問題在於MPPS不可能直接（jiē）測量一個粒徑值。其（qí）實是一個範圍。很多工廠直接（jiē）把（bǎ）0.1-0.2um之間的粒子（zǐ）數（shù）量全部（bù）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（shì）效率的時候是不計量粒子分徑的（de）。直接把所有的粒子數（shù）量加在一起就可以作為上下遊分別的粒子計數（shù）了。但是這裏（lǐ）要注意的是單分散相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就可以這麽認為了。

對於多分散相就不是這麽回事了。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數（shù）量。需（xū）要注意的是在上下遊收集的時候,在MPPS已經（jīng）知道（dào）的情況下,隻需要（yào）測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部（bù）或者部分粒子（zǐ）數量即可。

舉例來說明:現（xiàn）在EN已經發現MPPS粒子一（yī）般（bān）坐落於（yú）0.1um-0.25um之間。這個範（fàn）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的全部範圍或者部分。這是因為實際的光學粒子計數器有一個（gè）測量精度問題。大家知道的一般是測（cè）量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以（yǐ）實（shí）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之間的（de）總數作為計量基礎。

根據EN1822要求,最好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範也可以要求（qiú）在mpps/2-mpps/1.5之（zhī）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。

考慮到實際的光學粒（lì）子分析儀,應該可（kě）以在其中三（sān）個分段裏麵任選一個並且選擇全部的粒子（zǐ）或者部分的粒子。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（cǎi）用第二種分段（duàn）發可以在0.09um-0.27um之（zhī）間選擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值作為劑量標準。

以（yǐ）上是（shì）對多分散粒子測試時候的分析與（yǔ）說明。

3:接收方法

一（yī）般有兩種（zhǒng）方（fāng）法。

一種是用（yòng）於測定質量濃度的光度計,它不（bú）能計數。因此可以用（yòng）在DOP方法測試H13和H14上麵特別是（shì）在現場的（de）時候；

另外一種是用粒子（zǐ）計數器（qì）或者粒徑分析計數器,它既（jì）可以測粒徑也可以測數量。不過需要說（shuō）明的是（shì）不能（néng）認為它什麽粒徑都能測,它（tā）一般（bān）隻能分（fèn）段測粒（lì）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（fèn）析的一清二（èr）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。

這是因（yīn）為EN1822-3對於濾（lǜ）料（liào）測試的最低MPPS的點是曲線（xiàn）找出來的,而不是實際測出來的。規定要求測至少六種不同的粒徑,通過畫曲（qǔ）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來測試。因此其實找到（dào）的（de）不是（shì）單一粒徑,而是一個區間（jiān）;

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）以這更加說明了（le）是粒子分析隻能測試出某一（yī）段粒徑之間而絕不是細到每一粒徑的;

4. IEST的測試方法

對於（yú）H13和H14,IEST要求對於其測試質量濃度就可以了,而對（duì）於高要求的U15以（yǐ）上（shàng）要求（qiú）用粒子（zǐ）計數（shù）器,並（bìng）且直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更加不利的那一個數據.但是並不需要先檢（jiǎn）測出MPPS值。

對於現場中的DOP檢測,很多公司使（shǐ）用TFI的冷發塵,由於其屬（shǔ）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（yào）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（lǐ）的結（jié）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H10以（yǐ）上的就需要測試MPPS了,對於測試方法（fǎ）上麵已經有說明,總體而言就（jiù）是（shì）測包含（hán）MPPS的一（yī）段（duàn）區間粒徑的數量;

6:對測試結果的分析

由於現場測（cè）試的隻能是樣本,而且不可能全部都測.因此實際的結果分（fèn）析采用了泊鬆分布的95%置信區間的結果（guǒ）。

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（xiàng）關知識,包括泊鬆分布/95%置（zhì）信區間（jiān）/標準差/幾何標準（zhǔn）差（chà）