實(shí)驗室通風(fēng)系統的特點(diǎn)主要是通過(guò)實(shí)驗室通風(fēng)和空調系統的優(yōu)化設計,保證空調通風(fēng)系統的安全、舒適、節能運行為前提,各類(lèi)檢測研究實(shí)驗室,及其他輔助用房的通風(fēng)系統,并針對不同實(shí)驗室通風(fēng)系統進(jìn)行分析和討論。
國科大某實(shí)驗樓通風(fēng)系統
【合理設計實(shí)驗室通風(fēng)】
⊙通風(fēng)系統工程是實(shí)驗室建設的關(guān)鍵,通風(fēng)柜的效果好壞主要在于排風(fēng)系統設計。
⊙通風(fēng)管的材料大都選為FRP無(wú)機樹(shù)脂材料,也可用PVC材料或PP材料風(fēng)管內壁應制做粗糙面,可減少風(fēng)流噪聲,采用圓形或巨型均可,直徑250—500mm,按照排風(fēng)量要求確定尺寸。
⊙FRP防腐風(fēng)機種類(lèi)確定:
(1)軸流風(fēng)機、單臺通風(fēng)柜,單原子吸收罩較小風(fēng)量采用。
(2)斜流風(fēng)機、雙臺通風(fēng)柜,雙原子吸收罩,略大風(fēng)量采用。
(3)離心風(fēng)機、多臺通風(fēng)柜或需要排風(fēng)量較大時(shí)采用。
(4)屋頂風(fēng)機(同上)均可選擇。
⊙防腐風(fēng)機應安裝在室外屋頂,出風(fēng)口設防雨、鳥(niǎo)罩,還需減振器、逆風(fēng)閥、消音器。
⊙如果實(shí)驗室是空調房間安裝通風(fēng)柜,應合理設計補風(fēng)裝置,以避免浪費能源。
風(fēng)機/管道
【實(shí)驗室通風(fēng)的目的和要求】:
⊙實(shí)驗室通風(fēng)與舒適性空調系統的通風(fēng)設計要求不同,主要目的是提供安全、舒適的工作環(huán)境,減少人員暴露在危險空氣下的可能。通風(fēng)主要解決的是工作環(huán)境對實(shí)驗人員的身體健康和勞動(dòng)保護問(wèn)題。
⊙實(shí)驗室通風(fēng)要求新風(fēng)全部來(lái)自室外,然后100%排出室外,通風(fēng)柜的排氣不在室內循環(huán)?;瘜W(xué)實(shí)驗室換氣要求每小時(shí)大于10次,物理實(shí)驗室每小時(shí)大于6次,實(shí)驗室無(wú)人時(shí)換氣可減少6次。實(shí)驗室通風(fēng)柜設計數量要足夠,并且不作為**的室內排風(fēng)裝置,儀器室或產(chǎn)生危險物質(zhì)的儀器上方設局部排風(fēng)系統。
實(shí)驗室的通風(fēng)設計首先要解決的就是安全問(wèn)題,通風(fēng)柜的捕捉集塵能力要符合一定的標準和規定,氣流方向為流向實(shí)驗室,實(shí)驗室要隨時(shí)保持負壓。實(shí)驗室通風(fēng)設計還要考慮到為實(shí)驗人員創(chuàng )造一個(gè)舒適的工作環(huán)境,解決溫度、氣流、噪音的問(wèn)題,同時(shí)要保證*低的能源消耗,系統穩定,容易控制,易于操作管理。
【實(shí)驗室集中排風(fēng)系統】
對于實(shí)驗室或實(shí)驗樓大量使用通風(fēng)柜又需共用一條或多條通風(fēng)管道,那么就需要進(jìn)行集中排風(fēng)系統的設計以確保每一臺通風(fēng)柜的正常使用和對風(fēng)機控制,本公司通過(guò)多年的實(shí)踐經(jīng)驗,能夠為不同的用戶(hù)提供符合要求的集中排風(fēng)系統方案
【實(shí)驗室通風(fēng)設計相關(guān)規范】
⊙《通風(fēng)與空調工程施工質(zhì)量驗收規范》(GB50243-2002)
⊙《簡(jiǎn)明通風(fēng)設計手冊》
⊙《暖衛、通風(fēng)、空調技術(shù)手冊》
⊙《城市區域環(huán)境噪聲排放標準》
⊙《機械工業(yè)環(huán)境保護設計規范》(JBJ16-2000)
⊙《中華人民共和國機械行業(yè)通風(fēng)柜標準》
⊙行業(yè)相關(guān)資料及甲方提供資料(要求)
實(shí)驗室的補風(fēng)一部分來(lái)自空調系統直接送入實(shí)驗室的新風(fēng),這部分新風(fēng)根據實(shí)驗室排風(fēng)量的變化而變化;另部分通過(guò)空調系統送入非實(shí)驗室區域走道、房間再通過(guò)實(shí)驗室的門(mén)縫補給。實(shí)驗室的負壓通過(guò)送、排風(fēng)風(fēng)量和送排風(fēng)口布置來(lái)實(shí)現,氣流組織從辦公、管理用房、內走道、到產(chǎn)生危險物質(zhì)的實(shí)驗房間。通風(fēng)柜的位置布置在遠離空氣流動(dòng)大的地方,遠離行走區域和空氣新風(fēng)區。新風(fēng)從遠離通風(fēng)柜的地方吸入,空氣流動(dòng)路徑遠離通風(fēng)柜。
-實(shí)驗室的通風(fēng)換氣次數取每小時(shí)8-20次
-支管內風(fēng)速取6-12m/s,干管內風(fēng)速取8-14m/s
-通風(fēng)設備設計風(fēng)量
-單臺1500通風(fēng)柜設計排風(fēng)量為1500m3/h
-單臺1800通風(fēng)柜設計排風(fēng)量為1800m3/h
-單臺萬(wàn)向排煙罩設計排風(fēng)量為200~300m3/h
-單臺300*300mm抽風(fēng)罩設計排風(fēng)量為800m3h,不得小于800m3/h
-通風(fēng)柜的柜門(mén)高度為35-40cm時(shí),柜門(mén)的表面風(fēng)速為0.5ms
-整個(gè)通風(fēng)系統均為中低壓系統:500 < p <1500
【變風(fēng)量控制(VAV)】
隨著(zhù)控制技術(shù)的不斷發(fā)展,出現了變風(fēng)量控制系統。變風(fēng)量控制是通過(guò)實(shí)驗室內通風(fēng)柜開(kāi)度的變化調節系統的送、排風(fēng)量,從而保障無(wú)論調節窗開(kāi)度如何,始終可以精確控制通風(fēng)柜面風(fēng)速為0.5m/s。系統安全性提高,適應性強,可以在充分保障安全的前提下降低能耗,但是對閥門(mén)的控制精度和反應速度的要求高。
【變風(fēng)量系統的應用】
通風(fēng)柜變風(fēng)量控制:通風(fēng)柜作為化學(xué)實(shí)驗室內*重要的一級防護設備,各國對于通風(fēng)柜的面風(fēng)速均有嚴格要求。通常要求始終維持通風(fēng)柜面風(fēng)速恒定為05m/s。過(guò)高或過(guò)低的面風(fēng)速均會(huì )產(chǎn)生泄露危險。
其他局部排風(fēng)控制:對于萬(wàn)向罩、原子吸收罩、試劑柜等局部排風(fēng)設施,應能夠持續、高效的控制,安全迅速的將氣體排出。
房間壓力控制:通常情況下要求始終保持實(shí)驗室相對于走廊的負壓,以免對周?chē)k公或生產(chǎn)區域造成交叉污染。
【自適應控制( UBC VAV)】
在二十世紀末,出現的自適應控制系統,是在VAV系統的基礎上,通過(guò)在通風(fēng)柜和生物安全柜上安裝探測器,以監測通風(fēng)柜或者生物安全柜前是否有人活動(dòng),當有人操作時(shí),保持面風(fēng)速恒定為0.5m/s,以此保障操作者的安全,而如果通風(fēng)柜前無(wú)人進(jìn)行操作時(shí),則將風(fēng)速降低為0.3m/s。采用此種控制方式,可以在使用VAV系統的基礎上,再次大幅降低能耗。
【通風(fēng)柜VAV控制原理】
在通風(fēng)柜調節門(mén)升降過(guò)程中,門(mén)高傳感器與壓差傳感器向控制系統反饋精確數據,通過(guò)控制系統計算快速控制調節閥開(kāi)度,保持通風(fēng)柜的面風(fēng)速所需風(fēng)量,從而達到面風(fēng)速恒定的控制效果。當人體感應器感應到操作人員離開(kāi)時(shí),控制系統自動(dòng)將面風(fēng)速調節至節能的安全風(fēng)速。