常德hepa高（gāo）效過濾器

其實很多人對（duì）於高效過（guò）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初效G4+中效F5+中高效（xiào）F9+末端的高效H14，但是對於高效過濾器的一些（xiē）特性還是不太了解的！

比如效（xiào）率為針對0.3um的粒子其濃度不低於99.97%為（wéi）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U15過（guò）濾器（qì）的測試粒子的尺寸是（shì）什（shí）麽？

下麵的內（nèi）容則是我自己以前整理的一些筆記，針（zhēn）對高效過濾器的一些詳（xiáng）細介紹（shào）。

不太懂的就看黑體字就可以（yǐ）了！！！！

1.從HEPA高效過濾器效率（lǜ）說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過（guò）濾器

最早（zǎo）的HEPA 的使用來源於（yú）美國軍（jun1）方（fāng）, 為MIT相關標準。其後歐洲持續優化自（zì）身規範和標準

目前國家（jiā）上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國國內大部分項目緊（jǐn）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的氣溶膠下通（tōng）過（guò）率大於99.95%的就可以（yǐ）,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5倍這當然是在MPPS 的粒徑考慮之下;
IEST描述
針對（duì）以上的兩張表格,分（fèn）析如（rú）下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒（lì）子質量中徑,也就是所有的氣溶（róng）膠粒徑分布當（dāng）中50%的質量大於這個值（zhí）,50%的質量（liàng）小於這個值.

因（yīn）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（de）要求.其實這個規定要求的是質量中（zhōng）徑在0.3um的氣溶膠群,也就是氣溶膠是單分散（sàn）相或者多分散相的,是一（yī）個範圍內的氣溶膠群體,而絕不是單一粒徑的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子尺寸中（zhōng）徑（jìng）,也就是（shì）有50%的粒子大於這個值.50%的粒子（zǐ）小於這個值。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有（yǒu）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.這裏也僅僅是類似（sì），不能完全等同。

3).新版的EN1822-2009把（bǎ）以前（qián）的E10 E11 E12均作為HEPA的分類劃（huá）入高效係列,不同（tóng）於以前的EN1822-2000;

4).MPPS到底是多少,是需要對某一種濾料,比如某一種玻璃纖維做實驗（yàn）室測試的。需（xū）要至少（shǎo）做5次重複試驗（yàn）。每次試驗均要發單（dān）[準（zhǔn）]分散相（xiàng）或者多分散相的粒子,布滿（mǎn）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（zài）EN1822的統（tǒng）計,絕大部分的最易穿透的粒（lì）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（bú）可能保證為唯一粒徑粒子,從（cóng）標（biāo）準差而言.σ1.5為多分散。需要注意的是這（zhè）個標準差和粒徑大小沒有直接關係（xì），也就是計算結果和粒徑沒（méi）有關係.因此91小视频可（kě）以認為MPPS的（de）粒（lì）徑大小在測試的時（shí）候不是針對某一個粒徑（jìng）的而是針對一個（gè）區間的。這個也就（jiù）是為什麽MPPS在（zài）實（shí）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（bú）同的過濾風速（sù）下MPPS是不（bú）同的。出廠前需要明確（què）額定濾（lǜ）速是多少.

5).對於實際的（de）MPPS測（cè）試（shì）,一般要（yào）求收（shōu）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氣溶膠的發塵應該正好落在這個範圍之內,而且粒徑的中值CMD應該正好等於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不能超過10%;

2.氣溶膠發（fā）生器

氣溶膠發生器可以分為若幹種,如熱發塵和冷發塵,異凝結（jié）發塵和同凝結發塵,在DPMS的幫助下可以（yǐ）保證有單（dān）分（fèn）散相粒徑發出。

壓縮空氣多分散熱發塵（chén） MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多（duō）分（fèn）散冷發（fā）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（zhǔn）單（dān）分（fèn）散相自凝結（jié） σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分散電（diàn）移（yí）過濾為單分（fèn）散相 σ=1.1不（bú）穩定

從美國的IEST可以看出他們使用的是第一（yī）種和第（dì）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（shì），更加合理優越。不過問題在於MPPS不可能直接測量一個粒徑值。其實是一個範圍（wéi）。很多工廠直接把0.1-0.2um之間的粒（lì）子數量全部加起來作為MPPS的數量考（kǎo）慮應該是符合（hé）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（lì）子（zǐ）在測（cè）試效率的時候是（shì）不計量粒子分徑的。直接把所有的粒子數量加在一起就（jiù）可以作（zuò）為上下（xià）遊分別的粒子計數了。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（hái）是有各種粒徑分布的。隻要（yào）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（me）回事了。因（yīn）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量。需要（yào）注意的是（shì）在上（shàng）下遊收集的時候,在MPPS已（yǐ）經知道的情（qíng）況下,隻需（xū）要（yào）測量MPPS/2-MPPS*2分（fèn）段裏麵的全部或者部分粒子數量即可。

舉例來說明:現在EN已經發現MPPS粒（lì）子一般坐落於（yú）0.1um-0.25um之間。這（zhè）個範圍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（wéi）或者部分。這（zhè）是（shì）因為實際的光學粒子計數器有一個測（cè）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（shí）際的結果是大部分廠家或（huò）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（de）測量範圍（wéi）在mpps/1.5-mpps*1.5之間（jiān）。但（dàn）是規範也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之間（jiān）或者在mpps*1.5-mpps*2的（de）分段上任選（xuǎn）一組作為劑量範圍.因此（cǐ）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（zhǒng）情況下（xià）進行計量。

考（kǎo）慮到實際的光學粒子（zǐ）分析（xī）儀,應該可以在其中三個分段裏麵任選一個並且選擇全部的（de）粒子或者部（bù）分的粒子。到底（dǐ）怎麽選根據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。因為大部分MPPS在（zài）0.18um的樣子,因此采用第二種分段發可以（yǐ）在0.09um-0.27um之（zhī）間選擇部分也就是0.1um-0.2um之間的（de）值作（zuò）為劑量標準。

以上是對多分散粒子（zǐ）測試時候的分析（xī）與說明。

3:接收方法

一般有兩種方法。

一種（zhǒng）是用於測定質量濃度的光度計,它不能計數。因此可以用在DOP方（fāng）法測試H13和H14上麵特別是在現（xiàn）場（chǎng）的（de）時候；

另外一種（zhǒng）是用粒子計數器或者（zhě）粒徑分析（xī）計（jì）數器,它既可以測粒徑也可以（yǐ）測數量（liàng）。不過需要說明的是不能認為它什麽粒徑都能測,它一般隻能分（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（zhè）樣的粒徑也能分析的一清二楚. 因此實際（jì）的接收粒子MPPS是在一段（duàn）粒徑（jìng）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的點是曲線找出（chū）來的,而不是實（shí）際測出來的。規定要求測（cè）至少六種不同的粒徑,通過（guò）畫曲線的方法找到最低點MPPS。這種方（fāng）法隻能用單分散相的粒（lì）子發生器來測試。因此其實找到的不是單一粒徑,而是（shì）一個區（qū）間;

並且（qiě）在EN1822-4和EN1822-5裏麵已經要（yào）求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒（lì）徑,所以這更（gèng）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粒徑的;

4. IEST的測試方法

對於H13和H14,IEST要求對於其測試質量濃度就可以了,而對於高要求的U15以上要求用粒子計數器,並且直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更加（jiā）不利（lì）的那一（yī）個數據.但是並不需要先檢測出MPPS值。

對於現場中的DOP檢測,很多公司使（shǐ）用TFI的冷發塵,由於其屬於多分散（sàn）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（qiú）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（de）結果已經比0.3um為99.99%在實驗（yàn）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以上的就需要測試MPPS了,對於測試方（fāng）法上麵已經有說明,總體而言就是測包含MPPS的（de）一段區間粒徑的數量;

6:對測試結果的分析（xī）

由於現場測試（shì）的隻能是樣本,而且不可能全部都測.因此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並且在資料當中提到了統計學相關知（zhī）識,包括（kuò）泊鬆分布/95%置信區間/標準差（chà）/幾何標準差