ISO 29463-1:2024 – 高效过滤器:分类、性能、测试和标记

基于 MPPS 方法的 HEPA 和 ULPA 过滤器分类、测试和标记综合标准

1. ISO 29463-1:HEPA/ULPA 过滤器分类与性能要求

ISO 29463-1:2024 是 ISO 29463 系列的基础部分第三版,规定了高效颗粒空气过滤器和超低穿透空气过滤器的分类、性能要求、测试方法和标记。该标准源自 EN 1822,涵盖效率从 85% 到 99.999995% 的过滤器,建立了基于最易穿透粒径方法的颗粒计数方法。

ISO 29463 系列代表了最先进的 HEPA/ULPA 过滤器测试方法,使用最易穿透粒径的颗粒计数而非基于质量的方法。对于微玻纤介质,MPPS 通常在 0.12-0.25 微米范围内。
过滤器等级 MPPS 处整体效率 MPPS 处局部效率
ISO 15 E 85%
ISO 25 E 95%
ISO 35 E 99.9%
ISO 40 E/H 99.99% 99.95%
ISO 45 E/H 99.999% 99.995%
ISO 50 E/H 99.9999% 99.9995%
ISO 55 E/H 99.99999% 99.99995%
ISO 60 E/H 99.999999% 99.999995%

2. 测试方法与要求

标准定义了三种主要测试方法:平板过滤介质测试以确定 MPPS 和最大穿透率、扫描法检测过滤元件泄漏以及完整过滤元件的整体效率测定。每种方法使用颗粒计数技术与单分散或多分散测试气溶胶。

2024 版在分类表中引入了两个新的 E 等级,并增加了关于自动扫描系统气流分布测试的资料性附录。

过滤器分类必须在制造商指定的额定风量下进行。在不同流量下测试会改变 MPPS,并可能产生误导性的效率值。务必验证测试条件与额定流量匹配。

3. 工程设计见解

选择合适的过滤器等级需要在效率要求、压差约束和系统成本之间取得平衡。更高效率等级通常使用膜或先进玻纤介质,具有显著更高的压差,影响 HVAC 系统能耗。

对于洁净室应用,必须仔细评估过滤器等级与可实现的洁净度 ISO 等级之间的关系。ISO 40 H 过滤器可能足以用于 ISO 8 级洁净室,而 ISO 5 级或更高等级需要 ISO 45 H 或以上。

H 级过滤器必须使用扫描法进行泄漏测试,而 E 级过滤器可以使用供应商和客户商定的替代方法。扫描探头必须以指定速度遍历整个过滤器面以确保完全覆盖。

HEPA 过滤器安装失败的最常见原因是垫圈或框架泄漏而非介质缺陷。适当的过滤器外壳设计、垫圈压缩规范和安装验证测试对于实现额定保护水平至关重要。

2.2 测试气溶胶产生与表征

标准规定了测试气溶胶产生的详细要求,包括粒径分布、浓度稳定性和电荷中和。对于单分散测试,气溶胶发生器必须在所选粒径下产生几何标准偏差小于 1.15 的颗粒。对于多分散测试,粒径分布必须覆盖整个 MPPS 范围,每个尺寸通道中具有足够的浓度以进行统计上显著的效率测定。

使用双极离子源的气溶胶电荷中和是强制性的,以消除可能偏置效率测量的静电效应。中和器必须将气溶胶电荷降低到玻尔兹曼平衡分布,此时带电颗粒的比例遵循独立于初始电荷状态的可预测分布。

2.3 文档与可追溯性要求

ISO 29463-1 规定了过滤器测试的广泛文档和可追溯性要求。每个过滤元件必须标记其分类、额定风量、最大允许压降和生产日期。测试报告必须包括完整的过滤器识别信息、测试条件、详细结果以及整体分类确定。标准要求测试记录保留至少 10 年用于可追溯性目的。

标记要求确保过滤器在其整个使用寿命期间能够被正确识别和应用。标准规定标记必须在过滤器的预期使用寿命期间保持耐久和清晰,提供了不同过滤器类型的标记材料和方法的特定指导。额外的标记信息可由供应商和客户商定包含,支持正确的现场安装和操作。

ISO 29463-1 中的分类系统从 ISO 15 E(最低整体效率 85%)到 ISO 60 H(最低整体效率 99.999999%,最低局部效率 99.999995%),为在各种空气净化应用中指定过滤器提供了全面的框架。E 等级表示仅指定整体效率,而 H 等级要求同时验证整体效率和局部效率。2024 版引入了两个额外的 E 等级,在对许多工业应用很重要的中效范围内提供了更细的粒度。分类基于在最易穿透粒径处测量的效率,确保了过滤器的最差情况性能用于分类目的。这种方法不同于一些国/家标准中指定在固定粒径处效率的方法,提供了跨所有粒径的过滤器性能的更准确表示。标准还为每个过滤器等级在额定风量下规定了最大允许压降,确保分类过滤器满足效率和能耗要求。

4. 常见问题解答

问1:E 级和 H 级过滤器之间有何区别?
E 级过滤器仅规定整体效率,而 H 级过滤器还规定最低局部效率,需要进行整体和扫描泄漏测试。
问2:带电介质过滤器能否使用 ISO 29463-1 进行测试?
标准指出带电介质带来特殊挑战。ISO 29463-5 附录 C 提供了指导,但主要方法可能不能完全表征带电过滤器的性能。
问3:2024 版变更的意义是什么?
第三版增加了两个 E 等级和关于自动扫描系统气流分布的资料性附录,改进了分类粒度和测试可重复性。
问4:ISO 29463-1 与国家 HEPA 标准有何关系?
ISO 29463-1 与国际应用的修改与 EN 1822 保持一致。它与美国 DOE 和 ASME 标准不同,使用基于 MPPS 的颗粒计数而非 DOP 穿透测试。

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