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12月 2021
星期二, 28 12月 2021 15:26

化學實驗室通風設計方法


由于化驗工作中常常會產生有毒或易燃的氣體,因此化驗室要有良好的通風條件,通風設施一般有3種:
①全室通風采用排氣扇或通風豎井,換氣次數一般為5次/時。
②局部排氣罩一般安裝在大型儀器發生有害氣體部位的上方。在教學實驗室中產生有害氣體的上方,設置局部排氣罩以減少室內空氣的污染。
③通風柜這是實驗室常用的一種局部排風設備。內有加熱源,水源,照明等裝置??刹捎梅阑鸱辣慕饘俨牧现谱魍L柜,內涂防腐涂料,通風管道要能耐酸堿氣體腐蝕。風機可安裝在頂層機房內,并應有減少震動和噪音的裝置,排氣管應高于屋頂2m以上。一臺排風機連接一個通風柜較好,不同房間共用一個風機和通風管道易發生交叉污染。通風柜在室內的正確位置是放在空氣流動較小的地方,或采用較好的狹縫式通風柜。通風柜臺面高度800mm,寬750mm,柜內凈高1200-1500mm,操作口高度800mm,柜長1200-1800mm。條縫處風速0.3-0.5m/s視窗開啟高度為300-500mm。擋板后風道寬度等于縫寬2倍以上。


化學實驗室暖通系統:實驗室排風涉及實驗人員的安全性和舒適性,必須嚴格控制好排風效果、噪聲和節能等因素。通常,為避免實驗室內產生的毒害氣體交叉污染,實驗室氣流方向應從低危險區域向高危險區域流動,氣流設計應從辦公區域,廊道,以及其他輔助區域流入實驗室,保持實驗室內的適當負壓,確保實驗室內的氣流不外泄到走廊,為保證效果必須采用VAV變風量排風系統。同時,需采取有效的變風量補風措施,并保持實驗室內的適當負壓(5~10)Pa,且補風不能影響室內溫度。這些與普通的辦公室暖通空調要求相差很大。

化學實驗室通風設計建設

1、排風量
移動門在工作開啟高度0.5m,面風速保持0.5m/s情況下,應在《排風柜》JB/T6412-1999技術標準規定的排風量范圍內,實際排風量不得大于計算排風量的5%(計算排風量=移門寬度*移門開啟高度*0.5m/s*3600秒)。
2、面風速
2.1在滿足移動門位的工作開啟高度0.5 m,面風速保持0.5 m/s條件下,排風量不變,移動門開啟高度發生變化時,面風速可滿足以下要求:
2.2移動門開啟高度在門全開,平均面風速大于0.3m/s; 2.3移動門開啟高度在0.15m,平均面風速小于0.7m/s; 2.4面風速均勻度(須帶低風速偵測儀);
2.5排風柜的面風速應分布均勻,在移門開啟高度0.5m,面風速0.5m/s情況下,在移門開啟面積內,上下左右每隔0.3m處,取一個點,測得的面風速,其最大值、最小值與算術平均值的偏差小于15%。
3、通風柜阻力
排風柜移動門開啟至最高位置時,在達到《排風柜》JB/T6412-1999技術標準規定的排風量和面風速保持0.5m/s的條件下,排風柜阻力應小于或等于70Pa。
4、其它功能要求
通風柜操作面板控制系統須為液晶顯示(使用者操作起來更安全方便)。柜內高溫報警功能;如選用KFJ-17型面風速監控聲光報警器(風速過高、過低報警功能);自動延時保護裝置,能徹底抽空殘余腐蝕、有害、有毒氣體;電壓0~220V范圍內任意調節功能;步進風閥執行系統任意調節功能。

星期二, 28 12月 2021 14:54

實驗室通風設計參考

一、整體設計

實驗室通風系統的整體設計。首先應考慮有效排氣和噪聲干擾這兩大互相制約因素的影響,同時還應該注意實驗室的功能要求和室內布局的美觀。風機的安裝位置一般有室內和樓頂兩種。一般來說,風機安裝在樓頂不僅可以節省實驗室的有效空間,避免風機噪音直接擾,還可以有效排放有害氣體,并且方便安裝。因此,應首選把風機安裝于樓頂。當單臺風機排氣量超過2000立方米/H時,室內噪聲就會很大。在保證有效換氣量的前提下,可以采取多臺小風機運行的方式降低噪聲。小風機本身震動小,多臺風機時運轉時的異步性也會抵消部分震動噪聲;增加通風管道的長度和轉彎次數也會降低部分噪聲,但這需要加大風機功率。實驗室所在樓層的位置,往往決定通風管道的長度。這也是影響排氣量和噪聲的重要因素之一。
上例中,分析實驗室位于實驗樓的頂層,通風管道較短,噪聲問題尤為突出。換氣量3750立方米/H,如采用一臺3000W大功率風機,雖然可以保證換氣量的要求,但噪聲干擾會十分嚴重。如采用4臺750W多翼式小風機,既可滿足的換氣量的要求,又可大大降低噪聲。解剖學實驗室位于實驗樓的一層,通風管道長達20多米,可以有效的抑制部分噪聲,但也會損失一定的排氣量。采用兩臺3000W風機運行,則能夠滿足以上要求。


二、實驗室換氣量的計算

根據實驗中有害氣體的散逸程度,換氣速度大體可選在10—20次/H。在廢氣對人體危害程度不高,且散逸不嚴重的情況下,可選10次/H,如低于10次,則不能有效的排除室內廢氣。如換氣量過大,則室內噪聲加大。我們在設計中,分析實驗室選用換氣速度為14次/H,解剖學實驗室選用換氣速度為18次/H,換氣效果良好:室內無異味,室內噪聲均低于55分貝。換氣量計算方法:換氣量=室內有效空間×換氣次數/H室內有效空間=室內容積-室內設施體積:以SICOLAB承接的某校分析實驗室和解剖學實驗室為例說明:兩個實驗室的有效空間均為:長×寬×高-室內設施體積=250立方米。根據廢氣的有害程度,設計分析實驗室換氣速度為15次/H。則換氣量=250×15=3750立方米/H。即每小時排出的空氣體積為3750立方米解剖學實驗室換氣速度為18次/H,則換氣量=250×18=4500立方米/H。即每小時排出的空氣為4500立方米。計算出的換氣量,可以作為通風系統的總體設計以及排氣管道、風機選用的依據。




三、實驗室換氣量的測算

通風系統安裝完畢后,換氣量能否達到設計要求,可按以下方法進行測算。
(1)換氣量的測算:使用風速儀,在排風風機的出口處多點采集數據(不少于4點)取其平均值為基本數據。測量風機出口截面積,進行計算。換氣量=實測風速×風機出口截面×3600上例中,解剖學實驗室實測風速為5.2米/秒,出風口截面為0.12平方米。代入上式為,實際換氣量=5.2×0.12×3600=2246.6立方米/H。雙機同時運行,實際換氣量為4492立方米/H。
(2)室內換氣速度=換氣量/室內有效空間=4492/250=17.92次/H,約為每小時18次。分析實驗室實測風速為5.56米/秒,出風口截住面為0.048平方米。四臺風機同時運轉的排氣量=5.56×0.048×4×3600=3843立方米/H。換氣速度=3843/250=15次/H,略大于設計要求,因其噪音不超標,可以正常使用。

有了足夠的換氣量,并不一定能有效的排除室內有害氣體,在室內還必須保證正確的氣流方向,才能使新鮮空氣進入,有害氣體排出。也就是說,室內氣流方向不正確,就可能使換氣氣流短路,進入室內的新鮮空氣被排出了,而有害氣體卻仍滯留在室內,這同樣無法達到換氣的目的。一般室內氣流方向的形成,取決于出風口和進風口的位置。要根據出風口的位置來確定進風口的位置。上例中,分析實驗室出風口在屋頂,我們就在室內墻壁距地面300mm處開進氣孔??讖?20mm,兩面墻上共開十孔,孔外側以PVC網罩鑲于墻上,內以PVC管封蓋封堵。在使用通風系統時,旋下封蓋,可有效補充室內空氣;停用時,可將封蓋蓋上,以防灰塵進入室內。這就保證了室內氣流方向是自下而上、自四周而集中流向出風口的走向。上例中解剖學實驗室的出風口位于解剖實驗臺下邊,室內氣流是往下方流動的,這就可以不必另設進風口了。因為門窗的縫隙,足可以補充室內空氣,而門窗的進氣方位一般是在實驗臺上方,這就保證了室內氣流是自上而下、自四周而集中于出風口的走向。合理的氣流方向,可以確保有效地更換室內空氣。

星期日, 26 12月 2021 15:25

理化實驗室通風設計要求

??? 一、實驗室空調通風設計


(1)通用理化實驗室通風系統設計
本大樓某層理化實驗室通風系統由工藝排風與空調補新風系統組成,正常使用時設置獨立工藝機械排風系統,排風量按換氣次數20~30次/h確定或通過通風柜、萬向排風罩等設置局部機械排風系統。同時補充空調新風,補風量按排風量的80~90%確定以維持室內空調溫度,其余不足部分通風余壓閥由走道補人。實驗室夜間設置非工藝機械排風系統,排風量按換氣次數6~8次/h,通過負壓自然補風。

(2)通用實驗室舒適性變頻多聯式空調系統設計本大樓某層理化實驗室在設置空調新風/排風系統的同時輔以變頻多聯式空調系統,以解決外圍護結枸所帶來的冷/熱負荷。


二、實驗室變風量控制系統

(1)通風柜排風控制
在本理化實驗室內的通風柜排風控制系統采用調節柜門傳感器,根據實驗中調節通風柜門的開度進行點對點直接控制,調整并控制通風柜排風量,保證通風柜所開啟的平均面風速維持在恒定范圍內,減少有害氣體在實驗過程中溢出。該方式與傳統的測面風速或測腔體壓力以及采用流M測tt裝置閉環控制風曩的方法比較,具有更加快速、穩定、不易受外部環境干擾等優勢。
(2)萬向排氣罩及中央排風罩等排風控制
在本理化實驗室內的不同類型排風罩正常使用時,排風座滿足設計要求。不使用時,排風即可減少至最小。由安裝在指定位置的雙位開關控制風量大小。
(3)在理化實驗室內微負壓補風控制
3排風量調整時,空調新風補風量相應調節到位的時間盡可能小于等于1秒,以保證在此過程中房間保持較為穩定的微負壓,在本實驗室內的補風控制系統采用余風量原理,通過調節補風量維持其與排風量的差值(余風量)恒定,以此保證房間微負壓值的穩定;該方式與傳統的利用測量房間壓差或采用流量測量裝置閉環調節補風量方法比較,具備更快速、穩
定、無過沖等優勢。
在理化實驗室內補風閥/排風閥上加裝控制裝置,直接根據實驗室內通風柜排鳳量控制房間補風閥/排風閥控制風量。
(4)文丘里氣流控制閥
隨著現代安全意識的提升,實驗室工作人員對工作環境安全保障提出了更高的需求,在設計實驗室通風設計對系統壓差控制必須是高可靠性、高精度的。
文丘里氣流控制閥結合機械的壓力無關調節器與高速的氣流控制器,將氣流控制擴展至最高水平。通過空氣流動力學設計,快速反應(反應時間<1秒)的自動壓力平衡裝置,提供可靠的通風柜集塵與室內壓力的控制W。因此在本大樓有負壓控制要求的理化實驗室、前處理室等建筑房間內設計采用定風量閥、雙穩態閥可以嚴格控制送風量、排風量,從而形成穩定的壓差風量,控制實驗室壓差穩定。使用變風量閥房間進行調控,使送風管閥流量追蹤排風管閥流M,可形成穩定的壓差風±t,控制實驗室樂差穩定,以便更加快速、有效控制有害氣體擴散。



三、實驗室排風系統控制


(1)排風風機控制要求:
根據使用需求,通過本實驗室智能化控制系統啟停風機,并配備變頻控制器e風機處于運行狀態下,控制系統變頻控制風機轉速,將系統末端最不利閥門前后壓差控制在恒定值。
(2)控制系統配置:
每臺風機配置變頻器控制風機轉速,排風機配置風壓開關檢測排風機前后爪差,以監控排風機工作狀態,并反饋至
DDC自動控制器,以保障排風機(常備用)間的自動切換,每個排風系統配置壓力變送器檢測管道內的排風壓力,并以此作為變頻控制要求。
(3)變頻控制原理:

本理化實驗室內排風系統穩定,文丘里閥工作正常時,將壓力變送器檢測到的末端閥門前后壓差作為設定值。當排風系統中通風柜或排氣罩的排風±4增加時,壓力變送器檢測到的數值便會小于設定值,此時通過變頻控制器提高風機轉速,加大排風機風量,直至仄力變送器檢測到的數值接近或等于設定值。反之,則通過變頻控制器降低風機轉速,減少排風機的風量,在滿足系統所需要風量的同時降低能耗。


四、實驗室新風系統控制


(1)新風空調箱風機控制要求:
根據使用要求,通過本實驗室控制系統啟??照{箱風機(新風空鑛箱的風機均采用變頻控制)。風機處于運行狀態下,控制系統變頻控制風機轉速,將系統末端最不利閥門前后壓左控制在恒定值。
(2)控制系統配置:
新風機配置均變頻器控制風機轉速,新風:空調箱的送風主管配置設置壓力變送器檢測末端閥門前后壓差,并以此作為變頻控制目標。
(3)變頻控制原理:
當本理化實驗室內補風系統穩定,系統中文丘里閥工作正常時,將壓力變送器檢測到的末端閥門前后壓差作為設定值。該補風系統中房間補風使用風量増加時,壓力變送器檢測到的數值便會小于設定值,此時通過控制變頻器提高風機轉速,加大補風量,直至壓力變送器檢測到的數值接近或等于設定值。反之,則通過控制變頻器降低風機轉速,減少新風機的風量,在滿足系統所需風量的同時減低能耗。