西（xī）寧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+中高效F9+末端的高效H14，但是對於高效過濾器的一些特性還是不太了解的！

比如效率為針（zhēn）對0.3um的（de）粒子其濃（nóng）度不低於99.97%為美國的A級別高效過濾器,這（zhè）句話的詳細意思其實並沒有多少（shǎo）人思考！

比（bǐ）如MPPS方法介紹（shào）的H14或者U15過濾器的測試粒子的尺（chǐ）寸是什麽？

下麵的內容則是我自己以前整理的一些筆記，針對高效過濾器的一些詳細介紹。

不太懂的就看黑體字就可以了！！！！

1.從HEPA高（gāo）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（zhōu）持續優化自身（shēn）規（guī）範和標準

目前國家上通行的是（shì）IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國國內大部分項目緊跟的是EN1822標準（zhǔn）。

IEST規定對於MMD=0.3um的顆粒的整（zhěng）體效率不（bú）低於99.97%為高效;EN1882規定隻要在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（xià）信（xìn）息:EN1882對於局部穿透率可以是整體的5倍（bèi）這當然是在MPPS 的粒徑（jìng）考慮之下;
IEST描述
針對以上的兩張表格,分析如下:

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

因此不要認為IEST的規定@0.3um >=99.97% 或（huò）者@0.3um>=99.99%僅（jǐn）僅是針對0.3um的要求.其（qí）實這個規定要（yào）求的（de）是質量中徑在0.3um的氣溶膠（jiāo）群,也就是氣溶膠是單分散相或者多分散相的（de）,是一個範圍內的氣溶膠（jiāo）群體,而絕不是單一粒徑的0.3um的（de）氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子（zǐ）尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於這個值（zhí）.50%的（de）粒子小於這個值。MMD=0.3um的（de）顆（kē）粒們其實它們的CMD大約（yuē）在0.2um.這是因為大顆粒的粒子占（zhàn）有（yǒu）的數量權重雖然小,但是質量（liàng）權重很大。因此在IEST上麵（miàn）說99.97%@0.3um其實大致等同於EN1882的MPPS的顆粒（lì）直徑.這裏也僅僅是類似，不能完全等同。

3).新版的EN1822-2009把以（yǐ）前的E10 E11 E12均作為HEPA的分類劃入高效（xiào）係列,不（bú）同於以前的（de）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（shí）驗室測試的。需要至少做5次重複試（shì）驗。每次試驗均要發單[準]分散相或者多（duō）分散相的粒子,布（bù）滿整體（tǐ）的（de）0.1-0.5um的區間（jiān）。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（tòu）的粒子粒徑（jìng）在0.1um-0.25um之間的某一個值（zhí）。從商業角度（dù）而言,氣溶膠發生器或者（zhě）LASKIN噴嘴噴出的氣溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑粒子,從標準差而言.σ1.5為多分散。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（hé）粒徑（jìng）沒有關係.因此91小视频可以認為MPPS的粒徑（jìng）大小在測試的時候不是針對某一個粒（lì）徑的而是針對一個區間的。這個也就（jiù）是為什麽MPPS在實際現場測試的時候（hòu）要求測試一個區間（jiān）範圍內的所有（yǒu）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（tóng）的。出廠前需要明確額定濾速是多少.

5).對於實際的MPPS測試,一般要（yào）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（chén）應該正好落在這（zhè）個範圍之內,而且粒徑的中（zhōng）值CMD應（yīng）該正好等於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不（bú）能超過10%;

2.氣溶（róng）膠發生器（qì）

氣（qì）溶膠發生器可以分為若幹（gàn）種,如熱發（fā）塵和冷發塵,異凝結發塵和同凝結發塵（chén）,在DPMS的幫助下（xià）可以保證有（yǒu）單分散相粒徑發出。

壓縮空氣多分散熱（rè）發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分（fèn）散冷發塵 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（dān）分（fèn）散相異凝結 1.05

自由噴射凝結式氣溶膠（jiāo）發生器（qì） 準單分散相自凝結（jié） σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分散電移過濾（lǜ）為單分散（sàn）相 σ=1.1不穩定

從美國的IEST可以看出他們使用的是第一（yī）種（zhǒng）和第二種,用光度儀測試質量濃（nóng）度比;而（ér）歐盟采（cǎi）用後麵四種進行測試，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（gè）範圍。很多工廠直（zhí）接把0.1-0.2um之間的粒（lì）子數量全部加起來作為MPPS的數量考慮應（yīng）該是符合（hé）MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。

根據EN1822-5的（de）說法,如（rú）果是采用單分散相粒子在測試效率的時（shí）候是不計量粒子分徑的。直接把所（suǒ）有的粒子數量加在一起就可以作為上下（xià）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（shì）真正的單分散相還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（fèn）散相就不是這麽回事了。因為標準差大於（yú）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（xū）要注意的是在上下遊收集的時候,在MPPS已經知道的情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者部分粒子數量即可。

舉（jǔ）例來說明:現（xiàn）在EN已經發現MPPS粒子一般坐落於0.1um-0.25um之間。這個範圍的最大值與最小值之比為2.5.因此（cǐ）在（zài）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測量（liàng）精度問題。大家知道的一般（bān）是測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等（děng）等。所以實（shí）際的結果（guǒ）是大部分廠家或者測試方（fāng）最終（zhōng）的計數結果0.1um-0.2um之間的總數作為計量基礎。

根（gēn）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在mpps/2-mpps/1.5之間或者在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（kuàng）下進（jìn）行計量。

考慮到實際的光學粒子分析儀,應該可以在其中三個分（fèn）段裏麵（miàn）任選一個並且選擇全部的（de）粒子或（huò）者部分的粒子。到底怎麽選根據實際的粒子分析儀來。實際（jì）的工程結果是選擇0.1-0.2um之間的（de）。因為大（dà）部分MPPS在0.18um的樣子,因此（cǐ）采用第（dì）二（èr）種分段發可以在0.09um-0.27um之間選擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值作（zuò）為（wéi）劑量標準（zhǔn）。

以上是（shì）對多分散粒子測試時（shí）候的分析與說明。

3:接收（shōu）方（fāng）法

一般有兩種方法。

一種是用於測定質量濃度的光度計,它不能計數（shù）。因此可以用（yòng）在DOP方法測（cè）試H13和H14上麵（miàn）特別是在現場的時候；

另外一種是用粒子（zǐ）計數器或者粒徑分析計（jì）數器（qì）,它既可以測（cè）粒徑也（yě）可以測數量。不過需（xū）要說明的是不能認為它什麽粒徑都能測,它一般隻能分段測粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不（bú）是大家想象（xiàng）的什（shí）麽0.111um,0.157um,0.18um這（zhè）樣的粒徑也能分析的一清二楚. 因此實際的接收粒（lì）子MPPS是在（zài）一段粒徑之間的。上麵已經說過了。

這是因（yīn）為EN1822-3對於濾料測試的最低MPPS的點是曲（qǔ）線找出來的,而不是實際測出來的。規定要求測至少六種不同的粒徑,通過畫曲線（xiàn）的方法找到最低點MPPS。這種（zhǒng）方法隻（zhī）能用單分散相的粒子發生器來測試。因此其實找到的不是單（dān）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,所以這更加說（shuō）明了是粒子分析隻能測試出某一段粒徑之間（jiān）而絕（jué）不是細到每一粒徑的;

4. IEST的測試方（fāng）法

對於H13和H14,IEST要求對（duì）於其測試質量濃度就可以了（le）,而（ér）對於高要求的U15以上要（yào）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（zhōng）的更加不利的那一個數據.但是並不需要先檢測（cè）出MPPS值。

對於現場中的DOP檢測,很多（duō）公司使用TFI的冷發塵,由於其屬於多分（fèn）散相（xiàng），因此其實導（dǎo）致的（de）結果就（jiù）是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要（yào）求了。因此（cǐ）要求現場的測試質量濃度比為99.99%@H13H14是合（hé）理的.因為這裏的結果已經比0.3um為99.99%在實驗室要求低了。

對（duì）於大部分的項目而言,還是（shì）使用H14以（yǐ）上的（de）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（cè）試方法上麵已經有說明,總體而言就是測包含（hán）MPPS的一段區間粒徑的數量;

6:對測試結果的（de）分析

由於現場測試的隻能是樣本,而且不可能全部都測.因此實際的結果分析采用了泊鬆分（fèn）布（bù）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識,包括泊鬆分布/95%置信區間/標（biāo）準差/幾何標準（zhǔn）差