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實驗室通風設備的設計技巧

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實驗室通風設備的設計技巧

發布日期:2019-03-30 作者:青海通風設備 點擊:


通風設備是實驗室必須安裝的,新建的實驗室設計有空調,因此通風櫃的使用台數必須納入空調係統的計劃。由於通風櫃在生化實驗室中占有非常重要的位置,從改善實驗室環境、改善勞動衛生條件,提高工作效率等方麵考慮,通風櫃的使用台數日益增多。隨之而來的是通風管道,配管、配線、排風等都成為實驗室建設的重要課題。

使用通風櫃的較大目的是排出實驗中產生的有害氣體,保護實驗人員的健康,也 是說要有高度的安全性和優越的操作性,這 要求通風櫃應具有如下功能,不倒流功能:應具有在通風櫃內部由排風機產生的氣流將有害氣體從通風櫃內部不反向流進室內的功能。為確保這一功能的實現,一台通風櫃與一台通風機用單一管道連接是較好的方法,不能用單一管道連接的,也隻限於同層同一房間的可並聯,通風機盡可能安裝在管道的末端(或屋頂處)。隔離功能:在通風櫃前麵應具用不滑動的玻璃視窗將通風櫃內外進行分隔。補充功能:應具有在排出有害氣體時,從通風櫃外吸入空氣的通道或替代裝置。

在現代化實驗室設備中有通風櫃、中央實驗台、邊台、藥品櫃、器皿櫃、氣瓶櫃等,其中通風櫃是生化實驗室設備中擔負著十分重要的功能,是必不可少的設備。因此,選擇通風櫃是實驗室建設中的重要問題,必須引起足夠的重視。通風櫃按照排風方式分類:分為上部排風式、下部排風式和上下同時排風式三類。為確保工作區風速均勻,對於冷過程的通風櫃應采用下部排風式,對於熱過程的通風櫃采用上部排風式,對於發熱量不穩定的過程,可在上下均設排風口隨櫃內發熱量的變化調節上下排風量的比例,從而得到均勻的風速。青海通風設備

當通風櫃設置於采暖或對溫濕度有控製要求房間時,為節省采暖,空調能耗,采用從室外取補給風在櫃內循環後排出室外的方式稱為補風式通風櫃。再一種 是變風量控製式的通風櫃。普通的定風量係統需要人工調整固定葉片的風閥,調節通風櫃的排風量,當調節閥門到某一角度時達到希望的麵風速。變風量控製是通過調節閥門的傳感器改變風量達到給定的麵風速,當然標準式成本低、變風量成本高,適用於要求精度高的場合。通風櫃按照使用狀態分類可分為整體式下部開放式、落地式、兩麵式、三麵玻璃式、桌上式、連體式以及根據不同實驗使用需要而設計的對放射性實驗的、對合成實驗的,對過氯酸實驗的專用通風櫃。

通風櫃按照進風方式分類也分三類。通過室內進風在櫃內循環後排出室外稱為全排風式,這是應用非常廣泛的一種類型。通風櫃的主要功能,通風櫃的功能中較主要的是排氣功能,在化學實驗室中,實驗操作時產生各種有害氣體、臭氣、濕氣以及易燃、易爆、腐蝕性物質,為了保護使用者的安全,防止實驗中的汙染物質向實驗室擴散,在汙染源附近要使用通風櫃。以往通風櫃使用台數較少,隻在特別有害且危險的氣體及產生大量熱的實驗中使用。

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通風櫃隻擔負實驗台的輔助功能。近年來考慮到改善實驗環境,在實驗台上進行的實驗逐漸轉移到通風櫃內,這 要求在通風櫃裏要有較適於設備使用的功能。釋放功能:應具備將通風櫃內部產生的有害氣體用吸收櫃外氣體的方式,使其稀釋後排至室外的機構。控製風速功能:為防止通風櫃內有害氣體逸出,需要有一定的吸入速度。決定通風櫃進風的吸入速度的要素有:實驗內容產生的熱量及與換氣次數的關係。其中主要的是實驗內容和有害物的性質。通常規定,一般無毒的汙染物為0.25-0.38m/s ,有毒或有危險的有害物為0.4-0.5 m/s ,劇毒或有少量放射性為0.5-0.6m/s ,氣狀物為0.5m/s ,粒狀物為1m/s 。為了確保這樣的風速,排風機應有必要的靜壓,即空氣通過通風管道時的摩擦阻力。

確定風速時還必須注意噪音問題,通過空氣在管道內流動時以7-10m為限,超過10m將產生噪音,通常實驗室的噪聲(室內背景噪聲級)限製值為70dB(A),增加管道裁麵積會降低風速,也 降低噪音,考慮到管道的經費和施工問題,必須慎重選擇管道及排風機的功率。耐熱及耐酸堿腐蝕功能:通風櫃內有的要安置電爐,有的實驗產生大量酸堿等有毒有害氣體具有極強的腐蝕性。

通風櫃的台麵,襯板、側板及選用的水咀、氣咀等都應具有防腐功能。由於實驗室氣體排放中存在著很多有毒和酸堿腐蝕性極強的氣體,所以在排入大氣前要對氣體進行過濾處理,通常情況下:酸性氣體選用立式酸霧塔;有毒和有機氣體選用光學催化淨化箱。兩種設備分別安裝在排風係統末端,立式酸霧塔安裝在風機的正壓段,光學催化淨化箱安裝在風機負壓段。動物房的氣體經過初效和中效過濾後,直接排入大氣,但在排風口處做高壓噴射流處理,噴射高度在3米以上。實驗室通風係統設計方法,綜上所述,實驗室通風係統對設備(特別是通風櫃)是有一定標準和要求的。

拋開設備因素,單純從係統設計上考慮,實驗室通風空調係統的設計要考慮以下幾個主要因素:(1)確保實驗室的安全性,確保一定數量的換氣次數;(2)解決實驗室通風係統負壓的設計和係統控製;(3)在滿足換氣次數和全新風條件下,控製能耗。(4)係統穩定可靠。通風係統除上文所述對通風櫃有特殊要求外,對其他設備和控製係統也有一定的要求和標準。西寧通風設備

通風櫃的選擇除滿足排風和捕捉能力外,還要注意需要根據調節門移動而立即改變風量,維持表麵風速的恒定。筆者建議係統風量的測定和控製以櫃門位移為信號而不是測定表麵風速來測定。實驗室壓力控製和較小通風量的控製除了設備選型因素以外,通風係統設計和控製係統是關鍵因素,要確保係統的反應時間要足夠短(<1秒),通風係統不平衡會導致通風櫃排風和捕捉能力散失,氣流流出實驗室,建築物內壓力不穩定。還有一點要注意的是係統應該是壓力變化無關型的,即係統風量的變化不會因為風管內靜壓的變化而使得反應時間緩慢影響係統流量的精確性。

壓力相關型的係統也會造成係統流量設備無法精確控製,緩慢的反應時間會讓送排風設備產生震蕩,速度不穩定會有大量的平衡問題存在,波動的送、排風係統使氣流平衡複雜化,從而自控係統無法實現調節功能。所以,係統首先監測的是通風櫃的狀態,接受調節門感應器信號後可以計算調節門麵積(風量),此時向(壓力無關型)閥門送出風量控製信號,調節閥門的開度,送風量跟隨排風量即刻變化,送排風機變頻調節送風量。

實驗室通風的目的和要求,實驗室通風與舒適性空調係統的通風設計要求不同,主要目的是提供安全、舒適的工作環境,減少人員暴露在危險空氣下的可能。通風主要解決的是工作環境對實驗人員的身體健康和勞動保護問題。實驗室的補風一部分來自空調係統直接送入實驗室的新風,這部分新風根據實驗室排風量的變化而變化;另一部分通過空調係統送入非實驗室區域的走道、房間再通過實驗室的門縫補給。實驗室的負壓通過送、排風風量和送排風口的布置來實現,氣流組織從辦公、管理用房、內走道、到產生危險物質的實驗房間。

通風櫃的位置布置在遠離空氣流動、紊流大的地方,遠離行走區域和空氣新風區。新風從遠離通風櫃的地方引入,空氣流動路徑遠離通風櫃。建設現代化的實驗室是個綜合的係統工程。在裝備各種儀器設備及其配套設施的同時,既要考慮供電、給水、排水、送風、排風、淨化、排汙等要求,還要考慮到對人員、物體、周邊環境的安全性,噪音、異味、視覺環境的舒適性,儀器設備的可操作性、功能性,以及信息處理的便捷性。因此,現代化的實驗室必須有較佳的設計和高品質的設備去滿足。

通風櫃的類別,實驗室通風要求新風全部來自室外,然後百分之一百排出室外,通風櫃的排氣不在室內循環。化學實驗室換氣要求每小時大於10次,物理實驗室每小時大於10次,實驗室無人時換氣可減少為6次。實驗室通風櫃設計數量要足夠,並且不作為獨一的室內排風裝置,儀器室或產生危險物質的儀器上方設局部排風係統。

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關鍵詞:青海通風設備,西寧通風設備,青海通風工程

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