晉（jìn）中hepa高效過濾器

其實很多人對於高效過濾（lǜ）器的了解還是停留在表麵上的，

比如隻知道潔淨室要安裝初效G4+中效F5+中（zhōng）高效F9+末端的高效H14，但是對於高（gāo）效過濾器的一些特性還是不太了（le）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（duō）少人思考！

比如MPPS方法介（jiè）紹的H14或者U15過濾器的測試粒子的尺寸是什（shí）麽？

下麵的內容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（zì）就可以了！！！！

1.從（cóng）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, 為MIT相關標準。其後歐洲持續優化自身規範和標準

目（mù）前（qián）國家上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三（sān）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（de）顆粒的整體效率不低於99.97%為（wéi）高效;EN1882規定隻要在MPPS的氣溶膠下通（tōng）過（guò）率大於99.95%的就可以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中可以看到（dào）如下（xià）信息:EN1882對於局部穿透率可（kě）以是（shì）整體的5倍這當然是在MPPS 的粒徑考慮之下;
IEST描述
針對以上的兩張表格,分（fèn）析如下:

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

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

2).CMD-Count of number Median Diameter指（zhǐ）的是粒子尺寸中徑,也就（jiù）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的顆粒們其實它們的CMD大約在0.2um.這是因為大顆粒的粒子占（zhàn）有的數（shù）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.這裏也（yě）僅僅是類似，不能完（wán）全等同。

3).新版的EN1822-2009把以前的E10 E11 E12均作為HEPA的分類劃入高效係列（liè）,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（mǒu）一種玻璃纖維做實驗室測試（shì）的。需要至少做5次重（chóng）複試驗（yàn）。每次（cì）試驗均要發（fā）單[準]分散相或者多分散相（xiàng）的粒子,布滿整體的0.1-0.5um的區間。最後（hòu）用曲線做出來最（zuì）低（dī）點。根據現（xiàn）在EN1822的統計（jì）,絕大部分的最易（yì）穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值（zhí）。從商業角（jiǎo）度而言,氣溶膠發生器或者（zhě）LASKIN噴嘴噴出的氣溶（róng）膠粒（lì）徑不可能保證為唯一粒徑粒子,從（cóng）標準差而言.σ1.5為多分散。需要注意的是這個標準差和粒徑（jìng）大小沒有直接關係（xì），也就是計算結果和粒徑沒有關係.因此草莓秋葵菠萝蜜黄瓜榴莲视频可以認為MPPS的粒（lì）徑大小在測試的時候不是針對某一個粒徑的而是針（zhēn）對一個區間的。這個（gè）也就是為什麽MPPS在（zài）實際現場測試的（de）時候（hòu）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MPPS是不同的。出廠前需要（yào）明確額定濾速是多（duō）少.

5).對於實際的（de）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落在這個範圍之內（nèi）,而且粒徑的中值CMD應該正好等（děng）於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不能（néng）超過10%;

2.氣溶膠發生器

氣溶膠發生器可以分（fèn）為若幹種,如熱（rè）發塵和冷發塵,異凝結發塵和同凝結發塵,在（zài）DPMS的幫助（zhù）下可以保證有單分散（sàn）相粒徑發出。

壓縮空（kōng）氣（qì）多（duō）分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣（qì）多（duō）分散冷發（fā）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

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

從（cóng）美國（guó）的（de）IEST可以看出他們使（shǐ）用的是第一種和第（dì）二種,用光度儀測試質量濃度比;而（ér）歐盟采用後麵四種（zhǒng）進（jìn）行測試，更加合理優越。不過問題在於MPPS不可能直（zhí）接測量一個粒徑值。其（qí）實是一個範圍。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效率的時候是不計量粒（lì）子分徑的（de）。直接把（bǎ）所有的粒子數量（liàng）加在一起就可以作為上下遊分別的粒子計數了。但是這裏要注（zhù）意（yì）的是單分散相也不是真正的單（dān）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（bú）是這麽回事了。因為標準差大於1.5，因此在（zài）進行測試的時候要（yào）求同時測粒子粒（lì）徑分布和數量。需要注意的（de）是在上下遊收集的時（shí）候,在MPPS已（yǐ）經知道（dào）的情況下,隻（zhī）需要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者（zhě）部分粒子數量即可。

舉例來說明:現在EN已經發現MPPS粒子一（yī）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（yīn）此在（zài）EN1822-5的要求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部（bù）範圍或者部分（fèn）。這是因為實際的光學粒子計數器有一個測（cè）量精（jīng）度問題。大家知道的一般是測量分（fèn）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（shì）方（fāng）最終的計數結果0.1um-0.2um之間的總數作為計量基礎。

根據（jù）EN1822要（yào）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在mpps/2-mpps/1.5之間或者在mpps*1.5-mpps*2的分段上任選（xuǎn）一組（zǔ）作為（wéi）劑（jì）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（shí）際的光學粒子分析（xī）儀,應（yīng）該可以在其中（zhōng）三個分段裏（lǐ）麵任選一個並且選擇全部的粒子或者部分的粒子。到底怎麽選根據實際（jì）的粒子（zǐ）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,因此采用第二種分段（duàn）發可以在（zài）0.09um-0.27um之間選擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值作為劑量標（biāo）準。

以上是對多分散粒子（zǐ）測試時候的分析與說明。

3:接收（shōu）方法

一般有兩種方法。

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

另外一種是用粒（lì）子（zǐ）計數器或者粒（lì）徑分析計數（shù）器,它（tā）既可以測粒徑也可以（yǐ）測數量。不過需（xū）要說明的是（shì）不能認為它什麽粒（lì）徑都能測（cè）,它一般隻能分段測粒徑（jìng）。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（zhè）樣的粒徑也能分析的一（yī）清二楚（chǔ）. 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（zhè）是因為EN1822-3對於濾料測試的最低MPPS的點是（shì）曲線找出來的（de）,而不是實際（jì）測出來的。規定要求測至少六種（zhǒng）不同的（de）粒徑,通過畫曲線的方法（fǎ）找到最低點（diǎn）MPPS。這種方法隻能用單分散相的粒子發生器來測試。因此其（qí）實找（zhǎo）到的不是單一粒徑,而是一個區（qū）間;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏麵已（yǐ）經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之（zhī）間的粒徑,所以這更加說明了是粒子分析隻能測試出某一段粒徑之間而絕不是細到每一（yī）粒徑的（de）;

4. IEST的測試方法

對（duì）於H13和H14,IEST要求對於其測試質量濃度就可（kě）以了,而對於高要求的U15以上要求用粒（lì）子計數器,並且直接讀（dú）取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩（liǎng）組中的更加不利的那一個數據.但是並（bìng）不需要先檢測出MPPS值。

對（duì）於現（xiàn）場中的DOP檢測,很多公司使用TFI的冷發塵,由於其屬於多分散相，因（yīn）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（zhì）量濃度（dù）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（yàn）室要求（qiú）低了。

對於大部分的（de）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（jiù）需要測試MPPS了,對（duì）於測試方法上麵（miàn）已（yǐ）經有說明（míng）,總體而言就是測包含MPPS的一（yī）段區間粒徑（jìng）的數量;

6:對測試結果的分析

由於現場測試的隻能是樣（yàng）本（běn）,而且不可能全部（bù）都測.因此實際的結果分析采用了（le）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（zài）資料（liào）當中提到了統計學相關（guān）知識,包括泊鬆分布/95%置信區間/標（biāo）準差/幾何標準差