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实验室通风系统

实验室通风系统

实验室气流控制要求:在任何情况下,气流都应从办公室、走廊进去实验区域,实验室内气流从地危险区流向高危险区,所有实验气体经处理后直接排除室外,不得循环利用;除非化学实验室本身有洁净要求,否则其相对楼宇内其他空间,均应维持负压。空气调节系统的通风量由3个因素决定:实验室通风柜排风量需求,制冷负荷风量以及排除实验室工作区域内污染气体及气味的风量需求。实验室的换气次数通常在6—12次/小时,所以房间应采用100%全新风系统,采用中央新风风机组送风,并补偿实验室排风需求。

实验室目前采用2种变频控制系统:


一、 定风量控制系统(CAV)                   

CAV变频控制系统出现于上世纪40年代,无论通风柜调节窗开度如何,风量始保

持一定。

特点:控制简单,但面风速会随着调节窗位置不断变化,安全性能差,而且能耗惊人。













二、 变风量控制系统(VAV)

VAV控制系统是通过实验室内通风柜开度的变化调节系统的送、排风量,从而保障无论调节窗开度如何,始终可以精确控制通风柜面风速为0.5m/s。

特点:系统安全性高,适应性强,可以再充分保障安全的前提下降低能耗,但对阀门的控制精度和反应速度的要求高。

另外在VAV系统基础上可通过在通风柜和生物安全柜上安装探测器,以此监测排风设备前面是否有人活动,如:当有人活动时,保持面风速恒定在0.5m/s,以此确保操作者的安全,而如果排风设备前无人操作时,则将面风速降低为0.3m/s。特点:更安全、更节能、更智能化。












通风柜VAV控制原理:在通风柜调节门升降过程中,门高传感器与压差传感器向控制系统传递精确数据,通过控制系统计算快速控制调节阀开度,保持通风柜的面风速所需风量,从而达到面风速恒定的控制效果。当人体感应器感应到操作人员离开时,控制系统自动将面风速调节至最节能的安全风速。


VAV控制系统的应用:

1通风柜变风量控制:通风柜作为化学实验室内最重要的一级防护设备,各国对于通风柜的面风速均有严格要求,通常要求通风柜面风速恒定为0.5m/s,过高或过低均会产生泄漏危险。

2其他局部排风控制:对于万向罩、原子吸收罩、试剂柜等局部排风设备,应能够持续、高效地控制,安全迅速地将气体排出。

3房间压力控制:通常情况下要求始终保持实验室相对于走廊的负压,以免对周围办公等区域造成交叉感染。

VAV控制系统的标准


平均面风速m/s

排风阻力/pa

响应时间m/s

面风速偏差/%

无人操作

有人操作

国内标准

0.3

0.5

≤70

≤3

≤±15

国际标准

0.3

0.5

≤70

≤1

≤±15


一、实验室通风系统的基本概念


1、通风和通风柜的概念:
所谓通风,就是把室内的污浊空气直接或经净化后排至室外把新鲜空气补充进来,从而保持室内的空气条件,以保持卫生标准和满足生产工艺的要求,我们把前者称为排风,后者称为送风。而通风柜可以简单理解成一个箱体和一个风机,产生于箱体中的气体被风机排出并被安全的排放到大气中。
2、通风的分类:
按照动力不同,通风系统可以分为自然通风和机械通风,机械通风又可以分为全面通风和局部通风,全面通风是指在房间内整体的进行通风换气的一种方式,局部通风是指通风的范围控制在有害物质形成比较集中的地方,或是工作人员经常活动的局部地区的通风方式,例如通风柜、万向排烟罩、原子吸收罩等。
3、实验室通风:
实验室通风是研究控制实验室有害物质对室内外空气环境的影响和破坏的技术。


二、实验室通风系统的基本组成
1、通风末端设备:主要包括通风柜、万向排烟罩、原子吸收罩、吹吸式排风罩等。
2、通风管路系统:主要有风机、风管、风阀、消声器、废气处理塔等。


三、实验室通风设备简介


1、通风柜主要尺寸宽度为1200mm、1500mm、1800mm,深度为800mm,高度为2350mm。通风柜的主要结构为:①柜体:通风柜的柜体可根据使用要求做成钢制、木制、塑料、不锈钢等材料;②台面及衬板:耐腐蚀、耐酸碱、耐高温的各种材质,进行高温或强酸碱操作的内层板要用不锈钢除渣除油静电喷涂环氧树脂粉末;③活动拉门:装在柜体表面上的透明玻璃,使用户远离有害的化学物质和气体,同时使有害气体通向通风柜的内部管道;④导流板:控制气流流经通风柜时的形状,减少空气流入通风柜时产生的由于方式不定造成的回流或涡流,提 高使用效率(会对噪声及静压产生影响);⑤集流环:位于通风柜的顶部,将通风柜的气体导向风排放(对通风柜的效率和噪声有着重要的影响);⑥调风阀:通风柜的附属部件,来调节通风柜的排气量以及最佳表面风速;⑦水龙、考克、水杯等配件。
2、万向排烟罩:主要为PP材质,规格Φ110mm。
3、原子吸收罩:主要为不锈钢材质,规格一般为400×400mm。


四、通风管路的材质要求
1、圆形风管通风效率高但直径不宜太大。由于北方冬季室内外温差较大,室外管道可选用玻璃钢产品,对于一般的实验室,若室内排放的气体没有腐蚀性,风管可以采用镀锌铁皮。


2、若实验室排放的废气有一定的腐蚀性,风管应采用耐腐蚀材料的PVC、玻璃钢风管;如果通风系统废气含强酸(如盐酸、硝酸等),通风管道应该选用PP材质。对于没有或只有轻微腐蚀或客户要求的话,也可选用不锈钢风管。


3、如果客户要求对系统进行补风,可选用镀锌管进行补风,补风风机也可选用低噪音轴流风机,在特殊情况下,也可考虑软管连接(如铝箔管、塑料软管等。