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山東永藍(lán)環(huán)保設(shè)備工程有限公司[阻燃通風(fēng)風(fēng)管] [實驗室通風(fēng)風(fēng)管]

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實驗室通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計和運用

更新時間:2020-09-08 11:10????瀏覽:
實驗室通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計和運用 
 
實驗室即進行實驗研討的***別場所,可對生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)或其他***別科學(xué)做實驗。實驗室通風(fēng)系統(tǒng)是整個實驗室設(shè)計和建造進程中,設(shè)計***、影響***廣泛的系統(tǒng)之一。其通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計,關(guān)于實驗室環(huán)境的舒適度、實驗作業(yè)人員的身體健康、實驗設(shè)備的運轉(zhuǎn)保護等方面發(fā)生重要影響,并關(guān)系到實驗室的出資本錢、能源耗費及后期運轉(zhuǎn)費用。
 
實驗室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的意圖,是為作業(yè)人員供給安全、舒適的作業(yè)環(huán)境,削減人員暴露在風(fēng)險空氣下的或許。由于在實驗操作進程中或許發(fā)生有毒有害氣體,為保證實驗人員安全,此類或許發(fā)生有毒有害氣體的實驗,要求盡量在排風(fēng)柜或生物安全柜內(nèi)進行,不能在排風(fēng)柜內(nèi)進行的,要設(shè)部分排風(fēng)設(shè)備,例如原子吸收罩、萬向排氣罩等,一起,實驗室要設(shè)全面通風(fēng)(或稱輔助排風(fēng))系統(tǒng)滿意實驗室***小換氣量要求。通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計方針是使得實驗室通風(fēng)作用***、噪音低、操作簡潔、節(jié)省能源,室內(nèi)壓差和溫濕度都能堅持人體的舒適。
 
01
 
實驗室通風(fēng)系統(tǒng)一般有定風(fēng)量系統(tǒng)、雙風(fēng)量系統(tǒng)、變風(fēng)量系統(tǒng)的辦法:
 
1.1、定風(fēng)量排風(fēng)系統(tǒng):排風(fēng)機選用單速定頻風(fēng)機,排風(fēng)量根本安穩(wěn)不變,系統(tǒng)無法隨排風(fēng)柜運用數(shù)量及排風(fēng)柜門敞開高度而調(diào)理風(fēng)量。該系統(tǒng)***點是設(shè)計直接、出資小、控制簡略;缺點是靈活性差、噪音***、排風(fēng)柜面風(fēng)速難以保證,會有部分有毒有害氣體從排風(fēng)柜中逸出(面風(fēng)速過小或過***都能構(gòu)成氣體從排風(fēng)柜中逸出),且運轉(zhuǎn)費用高(排風(fēng)機的電力耗費***化,被排風(fēng)機排出的熱能耗費***化)。
 
1.2、雙風(fēng)量系統(tǒng):排風(fēng)機選用雙速風(fēng)機,在兩個預(yù)訂的風(fēng)流量值之間進行高-低(或許稱為***-***?。┣袚Q,較定風(fēng)量系統(tǒng)有所改進,但沒有從根本上改動定風(fēng)量系統(tǒng)的缺點,現(xiàn)在運用不多。
 
1.3變風(fēng)量系統(tǒng):排風(fēng)機選用變頻風(fēng)機,在排風(fēng)或補風(fēng)主風(fēng)道上設(shè)壓力傳感器,運用靜壓控制器PID控制變頻器調(diào)理風(fēng)機轉(zhuǎn)速,到達安穩(wěn)靜壓或動壓調(diào)理風(fēng)量的意圖。高性能的氣流控制器能夠快速、安穩(wěn)的在***流量改動規(guī)模內(nèi)調(diào)理。在變風(fēng)量系統(tǒng)中排風(fēng)柜一般選用面風(fēng)速控制,通過在排風(fēng)柜前選用人體感應(yīng)器檢測人員是否存在,來控制柜門面風(fēng)速,當(dāng)操作人員在排風(fēng)柜前作業(yè)時,將排風(fēng)柜面風(fēng)速設(shè)定為作業(yè)形式,此刻排風(fēng)柜面風(fēng)速控制在0.5m/s, 當(dāng)操作人員脫離的時分,將排風(fēng)柜面風(fēng)速設(shè)定為待命形式,此刻排風(fēng)柜面風(fēng)速控制在0.3m/s,遵從《實驗室變風(fēng)量排風(fēng)柜》JG/T222-2007規(guī)范之要求。另房間還要設(shè)輔助排風(fēng),當(dāng)排風(fēng)柜排風(fēng)量不滿意實驗室***小排風(fēng)量要求時,輔助排風(fēng)主動翻開,保證實驗室***小排風(fēng)量契合規(guī)范要求。主動變風(fēng)量控制系統(tǒng)的***點包含:節(jié)能顯著、安全性高,易于習(xí)慣風(fēng)量改動需求。
 
02
 
實驗室全面排風(fēng),或稱輔助排風(fēng):
 
當(dāng)排風(fēng)柜排風(fēng)量不滿意實驗室***小排風(fēng)量要求時,輔助排風(fēng)主動翻開,保證實驗室***小排風(fēng)量,排風(fēng)量換氣次數(shù)按照房間的功能與要求。
 
03
 
補風(fēng)系統(tǒng)
 
為了保證不呈現(xiàn)氣流回溯,實驗室一般會設(shè)定較高的排風(fēng)量,且接連排風(fēng)時刻較長(一般多為7*24小時全天候敞開排風(fēng)系統(tǒng)),因而實驗室室內(nèi)負(fù)壓過***的狀況十分常見。為平衡室表里壓差,防止呈現(xiàn)負(fù)壓過***的狀況,實驗室在設(shè)計時就需求設(shè)計實驗室補風(fēng)系統(tǒng),以保持房間設(shè)定的壓力,負(fù)壓防止實驗進程中有毒氣體和顆粒以及化學(xué)品寄存進程中揮發(fā)的有害氣體向其他空間外溢,正壓實驗室不受外部空氣污染影響查驗成果,并使得實驗室內(nèi)換氣率能有用控制,室內(nèi)空氣應(yīng)充沛置換,保證其新鮮度。
 
3.1 、補風(fēng)辦法
 
實驗室的補風(fēng)辦法一般有兩種,分別是天然補風(fēng)和機械補風(fēng)。
 
天然補風(fēng)不設(shè)備補風(fēng)機,通過實驗室表里的壓差(室內(nèi)為負(fù)壓)將室外新風(fēng)通過濾器、管道吸入室內(nèi)到達補風(fēng)作用,由于新風(fēng)是被室外的正壓壓入負(fù)壓的室內(nèi),所以天然補風(fēng)能夠使得氣流到達動態(tài)平衡,一起也保證實驗室氣流流向安穩(wěn),且一直處于負(fù)壓狀況。 天然補風(fēng)的***點主要是不需設(shè)備補風(fēng)機,節(jié)省了前期出資和補風(fēng)機運轉(zhuǎn)的電費;缺點是在設(shè)計裝飾時需求提早擴展進風(fēng)井或進風(fēng)百頁面積,這需求占用修建運用面積或影響修建立面作用,其次是不通過補風(fēng)機的天然風(fēng)無法進行加熱或冷卻處理。
 
機械補風(fēng)設(shè)置引風(fēng)機構(gòu)成抱負(fù)的氣流組織,將室外新風(fēng)經(jīng)會集處理后,由補風(fēng)機經(jīng)管道送入房間內(nèi),機械補風(fēng)能夠?qū)ζ浼訜峄蚶鋮s處理及過濾等預(yù)處理,進行選用定風(fēng)量補風(fēng)仍是變風(fēng)量補風(fēng)系統(tǒng),一般與排風(fēng)系統(tǒng)對應(yīng),即排風(fēng)為定風(fēng)量系統(tǒng),補風(fēng)也為定風(fēng)量系統(tǒng),排風(fēng)為變風(fēng)量系統(tǒng),補風(fēng)也為變風(fēng)量系統(tǒng)。
 
3.2、補風(fēng)地址
 
室內(nèi)補風(fēng)的補風(fēng)地址一般沒有很***的約束,能夠直接補在排風(fēng)柜內(nèi)或柜門前,也可補在房間內(nèi),可是不同的補風(fēng)地址有著不同的影響,在排風(fēng)柜內(nèi)或柜門前補風(fēng)的***勢是不需求為新風(fēng)做加熱或冷卻處理,可節(jié)省能源,節(jié)省本錢;缺點則是新風(fēng)會影響通風(fēng)柜內(nèi)實驗時的實驗數(shù)據(jù),一起損壞操作人員作業(yè)環(huán)境舒適性,這種補風(fēng)地址不適用有面風(fēng)速要求的排風(fēng)系統(tǒng)。與之比照,補風(fēng)地址設(shè)置在房間內(nèi)時,其***點是操作人員的作業(yè)環(huán)境根本不會遭到影響,對排風(fēng)柜面風(fēng)速及柜內(nèi)氣流亦無影響;缺點則是新風(fēng)一般需求通過加熱或許冷卻處理,能量本錢要比***種補風(fēng)地址高。
 
04
 
排風(fēng)柜變風(fēng)量控制器
 
排風(fēng)柜變風(fēng)量控制器有一類是丈量柜門面風(fēng)速,通過與設(shè)定風(fēng)速比較,調(diào)理風(fēng)閥開度以到達設(shè)定值,風(fēng)閥一般選用蝶閥,其缺點有:精度受丈量點的方位和數(shù)量影響,比較簡略遭到設(shè)備方位和表里氣流(紊流)影響,丈量到的風(fēng)速需求通過傳感器轉(zhuǎn)換成電信號調(diào)理風(fēng)閥,系統(tǒng)反映速度稍慢,控制信號呼應(yīng)時刻:<3秒,面風(fēng)速控制精度一般在±20%。
 
另一類排風(fēng)柜變風(fēng)量控制器,現(xiàn)在干流運用的是文丘里風(fēng)量控制器,通過丈量移門方位,憑借位移傳感器測得移門開度并傳輸給控制器,控制器依據(jù)“流量=均勻流速×面積”的公示計算出的風(fēng)量來實時改動閥門的開度巨細(xì)來調(diào)理排風(fēng)量。該系統(tǒng)抗干擾性***,控制安穩(wěn),從理論上屬開環(huán)控制,在試劑運用中需另設(shè)風(fēng)速儀或其他反應(yīng)設(shè)備,以保證控制的準(zhǔn)確性和牢靠性。調(diào)理風(fēng)閥開度具有精度不受柜前有無人員遮擋影響,調(diào)整風(fēng)量進程敏捷精準(zhǔn),呼應(yīng)時刻短,可完成傳統(tǒng)的變風(fēng)量閥不或許完成的高調(diào)理比(1:17~20)、與管道靜壓無關(guān)(150~750PA)、呼應(yīng)時刻快(小于1秒)、風(fēng)量控制準(zhǔn)確到氣流控制信號的±5%等***性。
 
05
 
變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)控制
 
5.1、常用的實驗室變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)控制原理
 
5.2、風(fēng)量的控制辦法
 
現(xiàn)在關(guān)于風(fēng)量的控制辦法有面風(fēng)速法和位移法。
 
面風(fēng)速法,通常是運用設(shè)備在排風(fēng)柜進口邊際處的風(fēng)速傳感器測得風(fēng)速并傳輸?shù)娇刂破?,通過比較和計算得到所需風(fēng)量,然后改動風(fēng)閥開度調(diào)整排風(fēng)量,終究使其面風(fēng)速堅持在0.3m/s~0.6m/s(OSHA)的某個設(shè)定值或是某個較小的規(guī)模。其***點是:結(jié)構(gòu)簡略易設(shè)備,控制相對簡略;閉環(huán)反應(yīng)控制保證了安全性和節(jié)能性的控制作用;以一個點的風(fēng)速來替代面風(fēng)速,與真實的控制目標(biāo)其面風(fēng)速還會有些誤差,比較簡略遭到設(shè)備方位和表里氣流(紊流)影響。
 
位移法,合作運用VAV變風(fēng)量文丘里閥,憑借位移傳感器測得柜門開度并傳輸給控制器,控制器依據(jù)“流量=均勻流速×面積”的公示計算出的風(fēng)量來實時改動閥門的開度巨細(xì)來調(diào)理排風(fēng)量。該系統(tǒng)抗干擾性***,控制安穩(wěn),從理論上屬開環(huán)控制,在實踐運用中需另設(shè)風(fēng)速儀或其他反應(yīng)設(shè)備,以保證控制的準(zhǔn)確性和牢靠性。調(diào)理風(fēng)閥開度具有精度不受柜前有無人員遮擋影響,調(diào)整風(fēng)量進程敏捷精準(zhǔn),呼應(yīng)時刻短,可完成傳統(tǒng)的變風(fēng)量閥不或許完成的高調(diào)理比(1:17~20)、與管道靜壓無關(guān)(150~750PA)、呼應(yīng)時刻快(小于1秒)、風(fēng)量控制準(zhǔn)確到氣流控制信號的±5%等***性。
 
設(shè)備還可設(shè)備紅外線人體監(jiān)測器,主動控制系統(tǒng)能夠通過不同的面風(fēng)速設(shè)置值到達節(jié)省運轉(zhuǎn)費用的意圖,當(dāng)操作臺前有操作人員作業(yè)時面風(fēng)速控制在某一設(shè)定值(如0.5m/s),當(dāng)通風(fēng)柜前無人操作時,系統(tǒng)主動轉(zhuǎn)換到另一設(shè)定值(如0.3m/s)。通風(fēng)柜移門方位過高時有顯著警報。發(fā)生機械故障導(dǎo)致面風(fēng)速過高或過低時有顯著警報。當(dāng)呈現(xiàn)異常狀況時,面風(fēng)速控制系統(tǒng)可敞開事端排風(fēng)形式,將風(fēng)閥開到***開度,不受面風(fēng)速設(shè)定值的控制。
 
06
 
尾氣排放及排風(fēng)處理
 
有些實驗設(shè)備在作業(yè)進程中會發(fā)生尾氣,部分實驗室尾氣需通過處理后,才干外排,在排風(fēng)系統(tǒng)劃分時,需將這部分排風(fēng)會集在一個系統(tǒng),以會集處理。選用何種處理辦法,應(yīng)依據(jù)排氣性質(zhì)決議。
 
 
07
 
設(shè)計中要注意的問題
 
在設(shè)計實驗室通風(fēng)系統(tǒng)時,要將實驗性質(zhì)相同或附近的排風(fēng)設(shè)在一個系統(tǒng),如果有混合后或許引起焚燒、爆破或構(gòu)成毒性更強的有害物質(zhì)的或許,則需求別的分設(shè)排風(fēng)系統(tǒng)。生物安全柜要單排風(fēng)。
 
實驗室運用的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計***先要保證實驗室的安全性,就要保證有必定數(shù)量的換氣次數(shù);還有實驗室的通風(fēng)系統(tǒng)負(fù)壓的設(shè)計和系統(tǒng)控制很重要,要處理***;系統(tǒng)要能安穩(wěn)牢靠的運轉(zhuǎn);終究就是在保證了必定數(shù)量的換氣次數(shù)和全新風(fēng)條件下,要將能耗降低到***。要到達這些要求,通風(fēng)設(shè)備尤其是通風(fēng)柜就得有必定規(guī)范和要求。
 
當(dāng)實驗室排風(fēng)量較***時,要在實驗室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計時在走廊、***廳等公共區(qū)域增設(shè)補風(fēng)系統(tǒng),以防止呈現(xiàn)負(fù)壓過***構(gòu)成的開門或關(guān)門困難。
 
通風(fēng)系統(tǒng)不僅對實驗室通風(fēng)柜有***別要求外,還對控制系統(tǒng)和其他設(shè)備有必定的要求和規(guī)范。設(shè)備類型、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計和控制系統(tǒng)都會影響到實驗室的壓力控制和***小通風(fēng)量的控制,通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計和控制系統(tǒng)***主要。通風(fēng)系統(tǒng)不平衡會導(dǎo)致通風(fēng)柜排風(fēng)和捕捉才能流失,氣流流出實驗室,修建物內(nèi)壓力不安穩(wěn)。
 
通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量的改動不能由于風(fēng)管內(nèi)靜壓的改動影響其反應(yīng)時刻,然后影響通風(fēng)量的準(zhǔn)確性。壓力相關(guān)型的系統(tǒng)也會影響系統(tǒng)流量的精準(zhǔn)控制,使得其反應(yīng)時刻變慢,然后導(dǎo)致送排風(fēng)設(shè)備發(fā)生震動,速度不安穩(wěn),風(fēng)量不平衡,終究導(dǎo)致控制系統(tǒng)無法能調(diào)理。一切系統(tǒng)應(yīng)挑選壓力改動無關(guān)型的。

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