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對(duì)于高效過(guò)濾器，我在上一篇文章中大致介紹了一篇文章：高效過(guò)濾器檢測(cè)和檢漏的區(qū)別

其實(shí)很多人對(duì)于高效過(guò)濾器的了解還是停留在表面上的，

比如只知道潔凈室要安裝初效G4+中效F5+中高效F9+末端的高效H14，但是對(duì)于高效過(guò)濾器的一些特性還是不太了解的！

比如效率為針對(duì)0.3um的粒子其濃度不低于99.97%為美國(guó)的A級(jí)別高效過(guò)濾器,這句話的詳細(xì)意思其實(shí)并沒(méi)有多少人思考！

比如MPPS方法介紹的H14或者U15過(guò)濾器的測(cè)試粒子的尺寸是什么？

下面的內(nèi)容則是我自己以前整理的一些筆記，針對(duì)高效過(guò)濾器的一些詳細(xì)介紹。

不太懂的就看黑體字就可以了?。。?！

1.從HEPA高效過(guò)濾器效率說(shuō)起

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

最早的HEPA 的使用來(lái)源于美國(guó)軍方, 為MIT相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其后歐洲持續(xù)優(yōu)化自身規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

目前國(guó)家上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)國(guó)內(nèi)大部分項(xiàng)目緊跟的是EN1822標(biāo)準(zhǔn)。

IEST規(guī)定對(duì)于MMD=0.3um的顆粒的整體效率不低于99.97%為高效;EN1882規(guī)定只要在MPPS的氣溶膠下通過(guò)率大于99.95%的就可以,也就是H13以上;

EN1822
從圖中可以看到如下信息:EN1882對(duì)于局部穿透率可以是整體的5倍這當(dāng)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,也就是所有的氣溶膠粒徑分布當(dāng)中50%的質(zhì)量大于這個(gè)值,50%的質(zhì)量小于這個(gè)值.

因此不要認(rèn)為IEST的規(guī)定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是針對(duì)0.3um的要求.其實(shí)這個(gè)規(guī)定要求的是質(zhì)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(gè)范圍內(nèi)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指的是粒子尺寸中徑,也就是有50%的粒子大于這個(gè)值.50%的粒子小于這個(gè)值。MMD=0.3um的顆粒們其實(shí)它們的CMD大約在0.2um.這是因?yàn)榇箢w粒的粒子占有的數(shù)量權(quán)重雖然小,但是質(zhì)量權(quán)重很大。因此在IEST上面說(shuō)99.97%@0.3um其實(shí)大致等同于EN1882的MPPS的顆粒直徑.這里也僅僅是類(lèi)似，不能完全等同。

3).新版的EN1822-2009把以前的E10 E11 E12均作為HEPA的分類(lèi)劃入高效系列,不同于以前的EN1822-2000;

4).MPPS到底是多少,是需要對(duì)某一種濾料,比如某一種玻璃纖維做實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的。需要至少做5次重復(fù)試驗(yàn)。每次試驗(yàn)均要發(fā)單[準(zhǔn)]分散相或者多分散相的粒子,布滿整體的0.1-0.5um的區(qū)間。最后用曲線做出來(lái)最低點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)在EN1822的統(tǒng)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(gè)值。從商業(yè)角度而言,氣溶膠發(fā)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)差和粒徑大小沒(méi)有直接關(guān)系，也就是計(jì)算結(jié)果和粒徑?jīng)]有關(guān)系.因此我們可以認(rèn)為MPPS的粒徑大小在測(cè)試的時(shí)候不是針對(duì)某一個(gè)粒徑的而是針對(duì)一個(gè)區(qū)間的。這個(gè)也就是為什么MPPS在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的時(shí)候要求測(cè)試一個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)的所有粒子數(shù)量總和;同時(shí)也要說(shuō)明的是不同的過(guò)濾風(fēng)速下MPPS是不同的。出廠前需要明確額定濾速是多少.

5).對(duì)于實(shí)際的MPPS測(cè)試,一般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5范圍之內(nèi)的所有粒子總數(shù)。這里所隱含的條件是氣溶膠的發(fā)塵應(yīng)該正好落在這個(gè)范圍之內(nèi),而且粒徑的中值CMD應(yīng)該正好等于MPPS[理想化],EN1822規(guī)定偏差不能超過(guò)10%;

2.氣溶膠發(fā)生器

氣溶膠發(fā)生器可以分為若干種,如熱發(fā)塵和冷發(fā)塵,異凝結(jié)發(fā)塵和同凝結(jié)發(fā)塵,在DPMS的幫助下可以保證有單分散相粒徑發(fā)出。

壓縮空氣多分散熱發(fā)塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散冷發(fā)塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠發(fā)生器 單分散相異凝結(jié) 1.05

Rapaport-Weinstork 發(fā)生器 單分散相異凝結(jié) 1.05

自由噴射凝結(jié)式氣溶膠發(fā)生器 準(zhǔn)單分散相自凝結(jié) σ=1.5

氣溶膠發(fā)塵+DPMS 多分散電移過(guò)濾為單分散相 σ=1.1不穩(wěn)定

從美國(guó)的IEST可以看出他們使用的是第一種和第二種,用光度儀測(cè)試質(zhì)量濃度比;而歐盟采用后面四種進(jìn)行測(cè)試，更加合理優(yōu)越。不過(guò)問(wèn)題在于MPPS不可能直接測(cè)量一個(gè)粒徑值。其實(shí)是一個(gè)范圍。很多工廠直接把0.1-0.2um之間的粒子數(shù)量全部加起來(lái)作為MPPS的數(shù)量考慮應(yīng)該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個(gè)范圍的。

根據(jù)EN1822-5的說(shuō)法,如果是采用單分散相粒子在測(cè)試效率的時(shí)候是不計(jì)量粒子分徑的。直接把所有的粒子數(shù)量加在一起就可以作為上下游分別的粒子計(jì)數(shù)了。但是這里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。只要標(biāo)準(zhǔn)差小于1.5就可以這么認(rèn)為了。

對(duì)于多分散相就不是這么回事了。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)差大于1.5，因此在進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候要求同時(shí)測(cè)粒子粒徑分布和數(shù)量。需要注意的是在上下游收集的時(shí)候,在MPPS已經(jīng)知道的情況下,只需要測(cè)量MPPS/2-MPPS*2分段里面的全部或者部分粒子數(shù)量即可。

舉例來(lái)說(shuō)明:現(xiàn)在EN已經(jīng)發(fā)現(xiàn)MPPS粒子一般坐落于0.1um-0.25um之間。這個(gè)范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的全部范圍或者部分。這是因?yàn)閷?shí)際的光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器有一個(gè)測(cè)量精度問(wèn)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。所以實(shí)際的結(jié)果是大部分廠家或者測(cè)試方最終的計(jì)數(shù)結(jié)果0.1um-0.2um之間的總數(shù)作為計(jì)量基礎(chǔ)。

根據(jù)EN1822要求,最好的測(cè)量范圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規(guī)范也可以要求在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范圍.因此實(shí)際的測(cè)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(jìn)行計(jì)量。

考慮到實(shí)際的光學(xué)粒子分析儀,應(yīng)該可以在其中三個(gè)分段里面任選一個(gè)并且選擇全部的粒子或者部分的粒子。到底怎么選根據(jù)實(shí)際的粒子分析儀來(lái)。實(shí)際的工程結(jié)果是選擇0.1-0.2um之間的。因?yàn)榇蟛糠諱PPS在0.18um的樣子,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之間的值作為劑量標(biāo)準(zhǔn)。

以上是對(duì)多分散粒子測(cè)試時(shí)候的分析與說(shuō)明。

3:接收方法

一般有兩種方法。

一種是用于測(cè)定質(zhì)量濃度的光度計(jì),它不能計(jì)數(shù)。因此可以用在DOP方法測(cè)試H13和H14上面特別是在現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)候；

另外一種是用粒子計(jì)數(shù)器或者粒徑分析計(jì)數(shù)器,它既可以測(cè)粒徑也可以測(cè)數(shù)量。不過(guò)需要說(shuō)明的是不能認(rèn)為它什么粒徑都能測(cè),它一般只能分段測(cè)粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大家想象的什么0.111um,0.157um,0.18um這樣的粒徑也能分析的一清二楚. 因此實(shí)際的接收粒子MPPS是在一段粒徑之間的。上面已經(jīng)說(shuō)過(guò)了。

這是因?yàn)镋N1822-3對(duì)于濾料測(cè)試的最低MPPS的點(diǎn)是曲線找出來(lái)的,而不是實(shí)際測(cè)出來(lái)的。規(guī)定要求測(cè)至少六種不同的粒徑,通過(guò)畫(huà)曲線的方法找到最低點(diǎn)MPPS。這種方法只能用單分散相的粒子發(fā)生器來(lái)測(cè)試。因此其實(shí)找到的不是單一粒徑,而是一個(gè)區(qū)間;

并且在EN1822-4和EN1822-5里面已經(jīng)要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所以這更加說(shuō)明了是粒子分析只能測(cè)試出某一段粒徑之間而絕不是細(xì)到每一粒徑的;

4. IEST的測(cè)試方法

對(duì)于H13和H14,IEST要求對(duì)于其測(cè)試質(zhì)量濃度就可以了,而對(duì)于高要求的U15以上要求用粒子計(jì)數(shù)器,并且直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更加不利的那一個(gè)數(shù)據(jù).但是并不需要先檢測(cè)出MPPS值。

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)中的DOP檢測(cè),很多公司使用TFI的冷發(fā)塵,由于其屬于多分散相，因此其實(shí)導(dǎo)致的結(jié)果就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經(jīng)大于0.3um的要求了。因此要求現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試質(zhì)量濃度比為99.99%@H13H14是合理的.因?yàn)檫@里的結(jié)果已經(jīng)比0.3um為99.99%在實(shí)驗(yàn)室要求低了。

對(duì)于大部分的項(xiàng)目而言,還是使用H14以上的高效比較保險(xiǎn)。

5. EN1822測(cè)試方法

對(duì)于H10以上的就需要測(cè)試MPPS了,對(duì)于測(cè)試方法上面已經(jīng)有說(shuō)明,總體而言就是測(cè)包含MPPS的一段區(qū)間粒徑的數(shù)量;

6:對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析

由于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的只能是樣本,而且不可能全部都測(cè).因此實(shí)際的結(jié)果分析采用了泊松分布的95%置信區(qū)間的結(jié)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并且在資料當(dāng)中提到了統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)知識(shí),包括泊松分布/95%置信區(qū)間/標(biāo)準(zhǔn)差/幾何標(biāo)準(zhǔn)差

HEPA高效過(guò)濾器的通俗介紹（一篇看懂）原文鏈接：http://jiatingdoors.com/article/20180227183411.html