通風設備管道系統(tǒng)設計

1、通風設備、管道系統(tǒng)設計1、試驗室通風的目的和要求    試驗室通風和舒適性空調系統(tǒng)的通風設計要求不同，主要目的是供應平安、舒適的工作環(huán)境，削減人員暴露在危急空氣下的可能。通風主要解決的是工作環(huán)境對試驗人員的身體健康和勞動愛護問題。    試驗室通風要求新風全部來自室外，然后100%排出室外，通風柜的排氣不在室內循環(huán)?；瘜W試驗室換氣要求每小時大于10次，物理試驗室每小時大于10次，試驗室無人時換氣可削減為6次。試驗室通風柜設計數(shù)量要足夠，并且不作為唯一的室內排風裝置，儀器室或產生危急物質的儀器上方設局部排風系統(tǒng)。  

2、 試驗室的補風一部分來自空調系統(tǒng)干脆送入試驗室的新風，這部分新風依據(jù)試驗室排風量的變更而變更；另一部分通過空調系統(tǒng)送入非試驗室區(qū)域的走道、房間再通過試驗室的門縫補給。試驗室的負壓通過送、排風風量和送排風口的布置來實現(xiàn)，氣流組織從辦公、管理用房、內走道、到產生危急物質的試驗房間。通風柜的位置布置在遠離空氣流淌、紊流大的地方，遠離行走區(qū)域和空氣新風區(qū)。新風從遠離通風柜的地方引入，空氣流淌路徑遠離通風柜。2、通風柜的類別   建設現(xiàn)代化的試驗室是個綜合的系統(tǒng)工程。在裝備各種儀器設備及其配套設施的同時，既要考慮供電、給水、排水、送風、排風、凈化、排污等要求，還要考慮到對人員、物體、

3、周邊環(huán)境的平安性，噪音、異味、視覺環(huán)境的舒適性，儀器設備的可操作性、功能性，以及信息處理的便捷性。因此，現(xiàn)代化的試驗室必需有最佳的設計和高品質的設備去滿意。在現(xiàn)代化試驗室設備中有通風柜、中心試驗臺、邊臺、藥品柜、器皿柜、氣瓶柜等，其中通風柜是生化試驗室設備中擔負著特別重要的功能，是必不行少的設備。因此，選擇通風柜是試驗室建設中的重要問題，必需引起足夠的重視。   通風柜依據(jù)排風方式分類：分為上部排風式、下部排風式和上下同時排風式三類。為保證工作區(qū)風速勻稱，對于冷過程的通風柜應采納下部排風式，對于熱過程的通風柜采納上部排風式，對于發(fā)熱量不穩(wěn)定的過程，可在上下均設排風口隨柜內發(fā)

4、熱量的變更調整上下排風量的比例，從而得到勻稱的風速。   通風柜依據(jù)進風方式分類也分三類。通過室內進風在柜內循環(huán)后排出室外稱為全排風式，這是應用特別廣泛的一種類型。當通風柜設置于采暖或對溫濕度有限制要求房間時，為節(jié)約采暖，空調能耗，采納從室外取補給風在柜內循環(huán)后排出室外的方式稱為補風式通風柜。再一種就是變風量限制式的通風柜。一般的定風量系統(tǒng)須要人工調整固定葉片的風閥，調整通風柜的排風量，當調整閥門到某一角度時達到希望的面風速。變風量限制是通過調整閥門的傳感器變更風量達到給定的面風速，當然標準式成本低、變風量成本高，適用于要求精度高的場合。   通風柜依據(jù)

5、運用狀態(tài)分類可分為整體式下部開放式、落地式、兩面式、三面玻璃式、桌上式、連體式以及依據(jù)不同試驗運用須要而設計的對放射性試驗的、對合成試驗的，對過氯酸試驗的專用通風柜。3、通風柜的主要功能   通風柜的功能中最主要的是排氣功能，在化學試驗室中，試驗操作時產生各種有害氣體、臭氣、濕氣以及易燃、易爆、腐蝕性物質，為了愛護運用者的平安，防止試驗中的污染物質向試驗室擴散，在污染源旁邊要運用通風柜。以往通風柜運用臺數(shù)較少，只在特殊有害且危急的氣體及產生大量熱的試驗中運用。通風柜只擔負試驗臺的協(xié)助功能。近年來考慮到改善試驗環(huán)境，在試驗臺上進行的試驗漸漸轉移到通風柜內，這就要求在通風柜里要

6、有最適于設備運用的功能。   新建的試驗室設計有空調，因此通風柜的運用臺數(shù)必需納入空調系統(tǒng)的支配。由于通風柜在生化試驗室中占有特別重要的位置，從改善試驗室環(huán)境、改善勞動衛(wèi)生條件，提高工作效率等方面考慮，通風柜的運用臺數(shù)日益增多。隨之而來的是通風管道，配管、配線、排風等都成為試驗室建設的重要課題。   運用通風柜的最大目的是排出試驗中產生的有害氣體，愛護試驗人員的健康，也就是說要有高度的平安性和優(yōu)越的操作性，這就要求通風柜應具有如下功能：（1）釋放功能：應具備將通風柜內部產生的有害氣體用汲取柜外氣體的方式，使其稀釋后排至室外的機構。（2）不倒流功能：應具有

7、在通風柜內部由排風機產生的氣流將有害氣體從通風柜內部不反向流進室內的功能。為確保這一功能的實現(xiàn)，一臺通風柜和一臺通風機用單一管道連接是最好的方法，不能用單一管道連接的，也只限于同層同一房間的可并聯(lián)，通風機盡可能安裝在管道的末端（或屋頂處）。（3）隔離功能：在通風柜前面應具用不滑動的玻璃視窗將通風柜內外進行分隔。（4）補充功能：應具有在排出有害氣體時，從通風柜外吸入空氣的通道或替代裝置。（5）限制風速功能：為防止通風柜內有害氣體逸出，須要有肯定的吸入速度。確定通風柜進風的吸入速度的要素有：試驗內容產生的熱量及和換氣次數(shù)的關系。其中主要的是試驗內容和有害物的性質。通常規(guī)定，一般無毒的污染物為0.2

8、50.38m/s ，有毒或有危急的有害物為0.40.5 m/s ，劇毒或有少量放射性為0.50.6m/s ,氣狀物為0.5m/s ,粒狀物為1m/s 。為了確保這樣的風速,排風機應有必要的靜壓，即空氣通過通風管道時的摩擦阻力。確定風速時還必需留意噪音問題,通過空氣在管道內流淌時以710m為限，超過10m將產生噪音，通常試驗室的噪聲（室內背景噪聲級）限制值為70dB（A），增加管道裁面積會降低風速，也就降低噪音，考慮到管道的經費和施工問題，必需慎重選擇管道及排風機的功率。（6）耐熱及耐酸堿腐蝕功能：通風柜內有的要安置電爐，有的試驗產生大量酸堿等有毒有害氣體具有極強的腐蝕性。通風柜的臺面，襯板、側

9、板及選用的水咀、氣咀等都應具有防腐功能。4 、氣體排放處理   由于試驗室氣體排放中存在著許多有毒和酸堿腐蝕性極強的氣體，所以在排入大氣前要對氣體進行過濾處理，通常狀況下：酸性氣體選用立式酸霧塔；有毒和有機氣體選用光學催化凈化箱。兩種設備分別安裝在排風系統(tǒng)末端，立式酸霧塔安裝在風機的正壓段，光學催化凈化箱安裝在風機負壓段。動物房的氣體經過初效和中效過濾后，干脆排入大氣，但在排風口處做高壓噴射流處理，噴射高度在3米以上。5、試驗室通風系統(tǒng)設計方法    綜上所述，試驗室通風系統(tǒng)對設備（特殊是通風柜）是有肯定標準和要求的。拋開設備因素，單純從系統(tǒng)設

10、計上考慮，試驗室通風空調系統(tǒng)的設計要考慮以下幾個主要因素：（1）保證明驗室的平安性，保證肯定數(shù)量的換氣次數(shù)；（2）解決試驗室通風系統(tǒng)負壓的設計和系統(tǒng)限制；（3）在滿意換氣次數(shù)和全新風條件下，限制能耗。（4）系統(tǒng)穩(wěn)定牢靠。    試驗室通風設計采納以下步驟和方案：（1）試驗室依據(jù)工藝要求和功能布置選擇肯定數(shù)量的通風柜，有的還兼有部分局部排風罩。通常校核下來換氣次數(shù)遠遠大于10次，一般在20-30次以上，滿意換氣次數(shù)要求。但是此換氣次數(shù)是依據(jù)通風柜最大開啟面積計算的通風量，資料和閱歷表明100臺通風柜99%的時間只有18個或更少的人在運用。故還應校核通風柜最小開啟面積

11、時的通風量和換氣次數(shù)，若小于換氣次數(shù)要求，則增加綜合排風系統(tǒng)。（2）試驗室通風采納全新風系統(tǒng)，通風柜的排氣不在室內循環(huán)。由于試驗室要求房間相對其他協(xié)助區(qū)域為負壓。所以試驗室的新風量設計為排風量的70-80。另外20-30的新風送至試驗室協(xié)助房間、辦公、管理用房、內走道等，再由門窗縫隙補充到房間。（3）通風柜的風量平衡可以采納定風量限制系統(tǒng)，即排風量恒定，送風量和門窗縫隙補充風量恒定。此方法適用于最大排風量滿意最小換氣次數(shù)要求的試驗室。（4）對于排風量遠大于最小通風量要求的房間還可以采納兩段式通風限制系統(tǒng)保證風量平衡，即依據(jù)通風柜的位移信號，排風機、送風機有2種送風工況，低風量工況應用于維持最小

12、換氣次數(shù)的要求，節(jié)約能耗。此情形藥檢所采納了變風量限制系統(tǒng)。通風柜風量變更時，排風量也會相對變小，此時要求放置在屋頂?shù)呐棚L機隨著通風柜柜門的位置變更而變頻，降低風量，保證通風柜面風速恒定。同時自控系統(tǒng)變更全新風風機的頻率，降低風量，維持負壓平衡。變風量系統(tǒng)可以降低系統(tǒng)能耗。系統(tǒng)最大、最小換氣次數(shù)接近則考慮采納定風量系統(tǒng)，使得系統(tǒng)簡潔，降低初投資。     通風系統(tǒng)除上文所述對通風柜有特殊要求外，對其他設備和限制系統(tǒng)也有肯定的要求和標準。通風柜的選擇除滿意排風和捕獲實力外，還要留意須要依據(jù)調整門移動而馬上變更風量，維持表面風速的恒定。筆者建議系統(tǒng)風量的測定

13、和限制以柜門位移為信號而不是測定表面風速來測定。試驗室壓力限制和最小通風量的限制除了設備選型因素以外，通風系統(tǒng)設計和限制系統(tǒng)是關鍵因素，要保證系統(tǒng)的反應時間要足夠短（<1秒），通風系統(tǒng)不平衡會導致通風柜排風和捕獲實力散失，氣流流出試驗室，建筑物內壓力不穩(wěn)定。 6、通風系統(tǒng)設計的指導思想      試驗室的通風方式有兩種，即局部排風和全室通風。局部排風是在有害物產生后產即就近排出，這種方式能以較少的風量排走大量的有害物，節(jié)能有效，是改善現(xiàn)在試驗室條件可行和經濟的方法，也可能是適應新試驗室通風建設的最好的方式，所以在試驗室中廣泛地被

14、采納。對于有些試驗不能運用局部排風，或者局部排風滿意不了要求時，應當采納全室通風。通風系統(tǒng)設計的指導思想：有效、經濟的原則，力求達到排出試驗中全部污染氣體的目的；   實行將試驗中生產的污染氣體就近抽走，不使其擴散的措施；通風管路系統(tǒng)布局要合理，消退各種不合理因素、削減阻力和噪聲；通風臺面裝置力求外型美觀、布局合理，其高度和位置不影響試驗裝置的安裝，不影響試驗操作；合理的選擇風機，防止或削減噪音和振動，便于安裝和維護；考慮局部和全室通風的同時，兼顧給排水、煤氣、電源線路的合理支配。試驗室內各種有害氣體主要發(fā)生在試驗桌面上。試驗室桌面排風系統(tǒng)就是通過設置在桌面上的吸氣罩，把試驗過程中產生的有害氣體呼入罩內，通過風道，以離心風機為動力，排放到室外高層大氣中。桌面吸氣罩是桌面系統(tǒng)重要的組成部分，其性能的優(yōu)劣對桌面排風系統(tǒng)的技術經濟效果具有重要影響，如設計合理，用較小的排風量能獲得良好的效果，反之用了較大