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理化實驗室的通風空調怎么設計?

18-12-27

理化實驗室對實驗的環境和安全的要求也越來越高。其中通風空調系統必須能有效的防止實驗時產生的對人體有害的氣體的擴散并及時排出室外。一般的理化實驗室里面主要的通風空調設備有通風柜、排氣罩、空調器等。
系統設計要考慮幾個重要的因素:
(1)安全性:安全性是首要的,實驗室的通風系統必須能把有害氣體及時有效的排走,確保操作人員的安全和健康。在滿足安全性的前提下再做其他方面的考慮;
(2)經濟性:系統的投資成本與運行費用有一個合理的組合和選擇;
(3)環保性:實驗室和通風柜的有害氣體在排人大氣前需要經過有效的處理,達到排放標準后高空排放;
(4)控制的合理和可行性:采用合理且可行的控制方案,使其具有高品質的控制和可靠的安全性;
(5)操作的簡易性和維修方便性:著重“簡易”的同時提供最有效的功能服務,維修方便,具有日后調整的可能性。
3 通風系統的設計
3.1 通風柜、排氣置排風系統
    通風柜是密閉罩的一種特殊形式,產生有害物的操作過程完全在柜內進行。通風柜上設有可開閉的操作門。為了防止由于通風柜內的有害物溢出,必需對通風柜進行抽風,使柜內形成負壓。通風柜一般應設在實驗室受干擾最少的地方。要保證實驗室的安全性,首先必須保證通風柜操作口有合適的面風速,防止有害氣體逸散到室內,根據散發的有害氣體的種類,通風柜操作口的吸風速度一般控制在0.25~0.6m/s的范圍內,風速太小,柜內的氣體會飄逸出來,風速太大,氣流會在柜內“滾動”影響實驗,甚至會從柜門翻滾出來。
    為了降低系統能耗,可在通風柜的前方設置紅外探頭檢測排風柜前人員的存在與否來控制柜門面風速。當操作人員離開的時候,紅外探頭傳感器輸出信號將排風柜面風速設定設置到低速氣流工作模式,如:0.3當操作人員出現在排風柜前時,迅速將排風柜面風速增加到安全的標準風速,如:0.5m/s(具體數值可根據用戶的要求通過軟件設定)0如果柜內長期存放有毒試劑時有必要長期保持柜內的的負壓,通常將柜門關團不用時的排風量設定在250m3/h.
    在以往的設計中往往是一個(最多四個)通風柜設一臺通風機,整個實驗樓系統眾多,且風量不易控制,引人變風量控制后一個排風系統可同時包含數臺通風柜,在每臺通風柜的排風支管處設置變風量閥,根據通風柜柜門風速控制本臺風柜的排風量,同時輸出控制信號至屋頂的變頻排風機,調整風量。柜門風速可通過直接監測柜門的風速或監測柜門的開度再經過換算得到。系統的響應時間宜控制在]秒以內,并在3一4秒以內達到新的風量平衡,這樣就可以準確的控制每臺排風柜的柜門風速,保證實驗的安全性。補風則由室內通風空調系統統一考慮設計。
    同一實驗室的排氣罩可與通風柜合用一個排風系統,在排氣罩的排風支管上設定風量閥和密閉閥,當排氣罩使用時密閉閥打開,由定風量閥控制排氣罩的風量,保證排風的有效性且不浪費,節省運行費用。
注意事項:
a、由于消防的原因,系統不宜跨防火分區設置;
b、與實驗使用者充分配合,了解實驗的試劑性質,如有些氣體混合后會發生爆炸、劇毒等危害更大的物質,則系統要分開設置;有的氣體在風速過低時會凝結,甚至爆炸,則系統宜單獨設置,保證風管的最小排風速度;
c、所有的排風必須經過處理達到排放標準后高空排放。
3.2實驗室的聯合送、排風及室內的壓力平衡控制
    保證實驗室安全性的第二點就是要求室內與室外保持一定的壓差值,新風全部來自室外,然后100%的排出室外。室內送排風量除了要滿足負壓的要求外還要滿足換氣次數的要求,設有空調的房間還要滿足新風的要求。一般理化實驗室的換氣次數要求在6一8次/小時,實驗室無人時可減少為3次/小時。所以,實驗室的通風系統除了通風柜和排氣罩的排風系統外還要設置合理有效的補風系統,補風系統的設計好壞直接影響到排風的效果和各個房間的壓差控制。
    由于通風柜和排氣罩的使用上的不定性,排風量在不斷的變化,所以補風也要隨著排風的變化而變化。補風的形式較多:
(l)控制系統通過排風量的大小計算出送風量,調節變頻送風機風量,新風經過處理后送至走廊,在實驗室的墻上或門上貼近地面處開風口,設余壓閥,讓空氣通過走廊直接進人室內。這種補風方式簡單可靠,占用空間少,在條件允許和要求不是十分嚴格的實驗室可采取這種補風方式;
(2)新風經過處理后直接送人房間,在送風管上設變風量閥(如圖1),同時設壓差感應器,根據排風量,通過計算或壓差感應確定送風量,送風機變頻控制。在只有外走廊或壓差要求高,實驗室需要密閉或有潔凈要求的實驗室采用這種方式。在有潔凈要求或有毒性的房間,門開啟時室內外壓差突然變為零,送風量無法控制,這時需要把送、排風閥和門聯動,開門的瞬間停止送排風。
(3)在本工程中,由于受到投資額的限制,通風柜的補風由每個房間的夾層內的送風機把新風過濾后不經預冷處理直接送至通風柜的前上方,這樣既保證補風量又保證使室內一定的舒適度,但要保證柜前的風速不得大于0.1m/s。

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