漢（hàn）中hepa高效過濾器

其實很多（duō）人對於高效過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（zhōng）效F5+中高效F9+末端（duān）的高效H14，但是對於高效過濾器的一些特性還是不太了（le）解的（de）！

比如效率為針對0.3um的粒子（zǐ）其濃度不低於99.97%為美（měi）國（guó）的A級別高效過濾器,這句話（huà）的詳細意思其實並沒有多少人思考！

比如MPPS方（fāng）法介紹的H14或者（zhě）U15過濾器的測試粒子的尺寸是什麽？

下麵的內容則是我自己以（yǐ）前整理的一些筆記（jì），針對高效過濾器的一些詳細介紹。

不太懂（dǒng）的就看（kàn）黑體字就可以了！！！！

1.從HEPA高效過濾器效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾（lǜ）器

最早的HEPA 的使用來源於美國軍方, 為MIT相關標準。其後（hòu）歐（ōu）洲持續優化自身規範和標準

目（mù）前國家上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三（sān）大（dà）標準。中國國內大部分項目緊跟（gēn）的是EN1822標準。

IEST規定對（duì）於MMD=0.3um的顆粒（lì）的整體效（xiào）率不低於99.97%為高效（xiào）;EN1882規定隻要在MPPS的氣溶膠下通過（guò）率大於99.95%的（de）就可以,也就（jiù）是H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如（rú）下信息:EN1882對（duì）於局部穿透率可以是整體的5倍這（zhè）當然是在（zài）MPPS 的粒徑考慮（lǜ）之下;
IEST描述
針對以上的兩張表格,分析如下:

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

因（yīn）此不要（yào）認為IEST的規定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅（jǐn）僅是針對0.3um的要求.其實這個規定（dìng）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,是一個範圍內的氣溶膠群體（tǐ）,而絕不是單一粒徑的0.3um的氣溶膠（jiāo）;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於這個（gè）值.50%的粒子小於這個（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（dà）顆粒的粒子占有的數量權重雖然小,但是質量權（quán）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，不能完全等同。

3).新版的EN1822-2009把以前的E10 E11 E12均作（zuò）為HEPA的分類劃入高效係列,不同於以前的EN1822-2000;

4).MPPS到底是多少,是需要對某一種濾料（liào）,比如某一種玻璃纖維做實驗室測試的。需要至少（shǎo）做5次重複試驗。每次試驗均要發單[準]分（fèn）散（sàn）相或者多分散相的粒子,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（jì）,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（zhí）。從商業角度而言,氣溶（róng）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（biāo）準（zhǔn）差而言.σ1.5為多分散。需要注意的是這個標準（zhǔn）差和粒徑大小沒有直接關係，也就是計算結果（guǒ）和粒徑沒有關（guān）係.因（yīn）此91小视频可以認為MPPS的粒（lì）徑大小在測（cè）試的時候不是針對某（mǒu）一個粒徑的而是針對一個區間的。這個也就是為什麽MPPS在實際現場測試的時候要求測（cè）試一（yī）個區間範圍內的（de）所有粒（lì）子（zǐ）數量總和;同時也要說明的是不同的過濾風速下MPPS是不（bú）同的。出廠前需要明確額定濾速是多少.

5).對於實際的MPPS測試,一般（bān）要求（qiú）收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的所有粒子總數。這裏所（suǒ）隱含的條件（jiàn）是氣溶膠（jiāo）的發塵應該正好落在（zài）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（bú）能超（chāo）過10%;

2.氣溶（róng）膠發生器

氣溶膠發生器可（kě）以分為若幹種,如熱發塵和冷發塵,異凝結發塵和同凝結發塵,在DPMS的幫助下可以保證（zhèng）有單分散相粒徑發（fā）出。

壓縮空氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠發生（shēng）器 單分散相異凝結（jié） 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05

自（zì）由噴射凝結式（shì）氣溶膠發生器 準單分散相自凝（níng）結 σ=1.5

氣溶膠（jiāo）發塵+DPMS 多分散電移過濾（lǜ）為單分散相 σ=1.1不（bú）穩定

從美國（guó）的IEST可以看出他們（men）使用的（de）是第一種和第二種,用（yòng）光度儀測試（shì）質量濃度比;而歐盟采用後麵四（sì）種進行測試，更加合理優越。不過問題在於MPPS不可（kě）能（néng）直（zhí）接（jiē）測量一個粒徑值。其實是一個範圍。很（hěn）多工廠直（zhí）接把0.1-0.2um之間的粒子數量全部（bù）加起來作為MPPS的數量考慮（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（fèn）散相粒（lì）子在測試效率的（de）時候是不計量粒子分徑的。直接把所有的粒子數量加在一起就可以作（zuò）為上下遊分別的粒子計數了。但是這裏要注意的是單分散相也不是真正的單分散（sàn）相還是有各種粒徑分布的。隻要標準差小於1.5就可以這（zhè）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（hòu）要求同時測粒子粒徑分布和數量（liàng）。需要注意的是在上（shàng）下遊收集的時候,在MPPS已（yǐ）經（jīng）知道的情況（kuàng）下,隻需（xū）要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部（bù）或者部分粒子數量即（jí）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（zhè）個範圍的最（zuì）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（yīn）為實際的（de）光學粒子計數器有一個測量精度問題。大家知道（dào）的一般是測量（liàng）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（huò）者測（cè）試方最終的（de）計數結果0.1um-0.2um之間的總數作為計量基礎。

根據EN1822要求,最好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規（guī）範也可以要求在（zài）mpps/2-mpps/1.5之間或者（zhě）在mpps*1.5-mpps*2的分段上任選一（yī）組作為劑量範圍.因（yīn）此實際的測（cè）試可以（yǐ）在（zài）

MPPS/1.5-MPPS*1.5

MPPS/2-MPPS*1.5

MPPS/1.5-MPPS*2

這三種情況（kuàng）下進行計（jì）量。

考慮到實際的光學粒子分析儀,應該（gāi）可以在其中三個（gè）分段裏麵任選一個並且選（xuǎn）擇全部的粒（lì）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（de）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（zǐ）,因此采用第二種分段發（fā）可以在0.09um-0.27um之間選擇部分也就是0.1um-0.2um之（zhī）間的值作為劑量標準。

以上（shàng）是對多分散粒子測試（shì）時候的分析與說明。

3:接收方法

一般有兩種方（fāng）法。

一種是用於測（cè）定質量濃度的（de）光度計,它不能計（jì）數。因此可以用（yòng）在DOP方法測試（shì）H13和（hé）H14上麵（miàn）特別是（shì）在現場的時候；

另外一種是用粒子（zǐ）計數器或（huò）者粒徑分析計數器,它既可以測粒徑也（yě）可以測數量。不過需要說明的是（shì）不能（néng）認（rèn）為它什麽粒徑（jìng）都能測（cè）,它一般隻能分段測粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而（ér）不是大家想象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣的粒徑也能分（fèn）析的一清二楚. 因此實際的接收（shōu）粒子MPPS是在（zài）一段粒徑之間的（de）。上（shàng）麵已經說過了。

這是因為EN1822-3對於濾料測試的（de）最低MPPS的點是（shì）曲線（xiàn）找出來的（de）,而（ér）不是實際測（cè）出（chū）來的（de）。規定要求測至少六（liù）種（zhǒng）不同的粒徑,通過畫（huà）曲線（xiàn）的方法找到最低點（diǎn）MPPS。這種方（fāng）法隻能用單分散相的（de）粒（lì）子（zǐ）發生器來測試。因此其實（shí）找到的不是單一粒徑,而是一個區（qū）間;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏麵已經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所（suǒ）以這更加說明了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或者0.2um-0.3um兩組中的更加不利的那一個數（shù）據.但是並不需要先檢測出（chū）MPPS值（zhí）。

對於現場中的DOP檢測,很（hěn）多（duō）公司使用TFI的冷（lěng）發塵,由於其屬於多分散（sàn）相，因此其實導致的結（jié）果（guǒ）就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要求（qiú）了（le）。因此要求現場的測試質量濃度（dù）比為99.99%@H13H14是合（hé）理的.因為這裏的結果已經比0.3um為99.99%在實驗室要求（qiú）低了。

對於大部（bù）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（fāng）法

對於H10以上的就需要測試MPPS了,對於測試方法上麵已經有說明,總體而言就是測包含MPPS的一段區間粒徑的數量;

6:對測試結果的分析

由（yóu）於現（xiàn）場測試的隻能是樣本,而且不可能（néng）全部都測.因此實際的結果分析（xī）采用了泊鬆分布的95%置信（xìn）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並且在資料當中提到了統計學相關知識,包括泊鬆分布/95%置信區間/標準差/幾何標準差