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生物實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

閱讀:2668        發(fā)布時(shí)間:2018-8-20

通風(fēng)柜主要的功能是將實(shí)驗(yàn)操作時(shí)產(chǎn)生的各種有害氣體,、水蒸汽,、氣味,、余熱等,,控制在通風(fēng)柜內(nèi)并排至室外,,達(dá)到為了保護(hù)使用者的安全,防止實(shí)驗(yàn)中的污染物質(zhì)向?qū)嶒?yàn)室擴(kuò)散的目的,。

1,、通風(fēng)柜的功能和應(yīng)用場(chǎng)合

      通風(fēng)柜主要的功能是將實(shí)驗(yàn)操作時(shí)產(chǎn)生的各種有害氣體、水蒸汽,、氣味,、余熱等,控制在通風(fēng)柜內(nèi)并排至室外,,達(dá)到為了保護(hù)使用者的安全,,防止實(shí)驗(yàn)中的污染物質(zhì)向?qū)嶒?yàn)室擴(kuò)散的目的,。通風(fēng)柜在各種生化和理化實(shí)驗(yàn)室中有著非常廣泛的應(yīng)用,在保護(hù)實(shí)驗(yàn)樣品的純度,、保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確,、維護(hù)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的清潔、改善勞動(dòng)衛(wèi)生條件和提高工作效率等方面,,發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,。通風(fēng)柜可用于理化實(shí)驗(yàn)室和生物實(shí)驗(yàn)室,也可以用于潔凈實(shí)驗(yàn)室,,但不適用于生物安全三級(jí)和四級(jí)實(shí)驗(yàn)室,。

2、通風(fēng)柜的性能

通常以3個(gè)參數(shù)衡量通風(fēng)柜的性能:捕捉效率,、抑制效率和排除有害氣體的效率,。良好的捕捉效率可以通過(guò)2個(gè)途徑來(lái)獲得,首先是保持通風(fēng)柜開(kāi)口合理的面風(fēng)速,,其次是合理布置通風(fēng)柜,。合理的通風(fēng)柜柜體設(shè)計(jì)以及保持通風(fēng)柜開(kāi)口合理的面風(fēng)速是獲得較高抑制效率的關(guān)鍵。排除有害氣體的效率則是通過(guò)室外排放口的高度和適當(dāng)風(fēng)速來(lái)達(dá)到,。 

2.1設(shè)計(jì)原則

通風(fēng)柜在工作場(chǎng)所的配置數(shù)量依實(shí)驗(yàn)研究類型而定,,差別較大。一般在研究所和大學(xué)的配置是,,化學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室按每位研究者l臺(tái)通風(fēng)柜,,生物學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室6~10位研究者共用1臺(tái)通風(fēng)柜,物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室可能整個(gè)部門設(shè)1臺(tái)通風(fēng)柜,。應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室工藝要求,,選擇通風(fēng)柜類型,確定通風(fēng)柜數(shù)量,。綜合考慮各項(xiàng)因素,,確定通風(fēng)柜排風(fēng)系統(tǒng)和補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)形式,確定通風(fēng)機(jī)房和通風(fēng)豎井的位置,。應(yīng)以安全,、實(shí)用、有效,、經(jīng)濟(jì)為原則,,使有害氣體在盡快就近排走,不至污染環(huán)境和操作者,,并使實(shí)驗(yàn)中的氣態(tài)污染物全部控制在通風(fēng)柜以內(nèi),。

應(yīng)與工藝和建筑專業(yè)結(jié)合,合理確定通風(fēng)柜在實(shí)驗(yàn)室的位置。通風(fēng)柜應(yīng)設(shè)置在受氣流干擾少的地方,,盡量遠(yuǎn)離門口,、送風(fēng)口和人員頻繁往來(lái)的通道,避免無(wú)組織氣流對(duì)通風(fēng)柜排風(fēng)流場(chǎng)形成干擾,;同時(shí),,也應(yīng)遠(yuǎn)離精密儀器,避免通風(fēng)柜排風(fēng)影響儀器操作,。根據(jù)BS7258標(biāo)準(zhǔn),,通風(fēng)柜平行于穿堂風(fēng)時(shí),其前端距門邊應(yīng)保持1m的距離,;通風(fēng)柜垂直于穿堂風(fēng)時(shí),,其近端距門邊應(yīng)保持1m的距離,相向布置的通風(fēng)柜之間應(yīng)保持3m的凈距,。應(yīng)根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書(shū)及其審批意見(jiàn),,以及污染氣體成分,確定需要采取的廢氣處理措施,,選擇處理設(shè)備,,并滿足排放口的設(shè)置要求。

例如,,法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)XPX15-203要求排放口至少高出房頂3m,;或者至少是建筑高度的125%。我國(guó)《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施:暖通空調(diào)•動(dòng)力》規(guī)定:查措施,。合理布置風(fēng)管,,盡量縮短管道長(zhǎng)度,減少風(fēng)管阻力,,降低風(fēng)機(jī)功率和噪聲,。由于實(shí)驗(yàn)時(shí)常常有水蒸汽或試劑蒸發(fā)到排風(fēng)中,在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季的排風(fēng)管中會(huì)出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象,,因此,,水平排風(fēng)管宜設(shè)坡度29/00~3‰,并盡量避免風(fēng)管上,、下翻彎,以免冷凝液積聚,;必要時(shí)應(yīng)在排風(fēng)管和排風(fēng)機(jī)低點(diǎn)分別設(shè)置帶手動(dòng)密閉閥的泄水管,。合理選擇和布置排風(fēng)機(jī)。

排風(fēng)機(jī)選擇和布置應(yīng)考慮以下因素:

(1)首先排風(fēng)機(jī)材質(zhì)應(yīng)耐腐蝕,,一般應(yīng)選擇離心風(fēng)機(jī),,使電動(dòng)機(jī)置于排風(fēng)氣體以外。 

(2)考慮施工和今后實(shí)驗(yàn)室變化的可能性,風(fēng)機(jī)風(fēng)量和壓頭均要考慮一定的余量,。 

(3)為減少噪聲和振動(dòng),,風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不應(yīng)高于1450r/min。 

合理確定風(fēng)機(jī)安裝位置,,風(fēng)機(jī)位置應(yīng)考慮以下因素: 

①由于風(fēng)機(jī)的噪聲和振動(dòng),,其安裝地點(diǎn)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離對(duì)噪聲和振動(dòng)有限制的房間,并相對(duì)集中布置,;便于安裝和維護(hù),。 

②風(fēng)機(jī)盡量布置在機(jī)房?jī)?nèi),尤其是在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū),,既便于隔聲減振,,又可防凍。 

③排風(fēng)機(jī)盡量布置在靠近排放口處,,如頂層或屋頂,,使室內(nèi)的排風(fēng)管道保持負(fù)壓,避免漏風(fēng)對(duì)風(fēng)管穿越的其它房間產(chǎn)生不利影響,。 

④確定通風(fēng)柜排風(fēng)系統(tǒng)和補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)的控制方式,。空調(diào)房間應(yīng)考慮房間壓力控制,,并與整個(gè)實(shí)驗(yàn)樓的樓宇控制系統(tǒng)相結(jié)合,。 

2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì) 

2.2.1面風(fēng)速的確定 

目前,我國(guó)沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)于通風(fēng)柜面風(fēng)速做出明確規(guī)定,,工程設(shè)計(jì)通常按照設(shè)計(jì)手冊(cè)的推薦值,,或者甲方和工藝要求確定。

2.2.2廢氣處理

通常理化實(shí)驗(yàn)會(huì)采用多種試劑,,通風(fēng)柜的排風(fēng)中氣體成分復(fù)雜且多變,,有害物濃度不高,一般能夠直接排放,。只有在一些特殊情況下需要進(jìn)行排風(fēng)處理,。

(1)實(shí)驗(yàn)中大量使用高濃強(qiáng)酸、強(qiáng)堿時(shí),,可以采用廢氣凈化塔,,以酸堿中和的原理處理排風(fēng)。 

(2)實(shí)驗(yàn)中使用放射性核元素時(shí),,排風(fēng)應(yīng)經(jīng)過(guò)空氣過(guò)濾器處理后排放,。

(3)實(shí)驗(yàn)中使用氨或?qū)嶒?yàn)產(chǎn)物含有氨、惡臭或痕量致癌物時(shí),,排風(fēng)應(yīng)經(jīng)過(guò)活性炭過(guò)濾后排放,。用于吸附氣態(tài)物質(zhì)時(shí)應(yīng)選擇粒狀活性炭,其四氯化碳的活性應(yīng)高于60%。 

(4)通風(fēng)柜內(nèi)做標(biāo)記實(shí)驗(yàn)時(shí),,排風(fēng)口應(yīng)設(shè)除碘過(guò)濾裝置,。 

(5)通風(fēng)柜做含汞實(shí)驗(yàn)時(shí),排風(fēng)口應(yīng)設(shè)高錳酸鉀和次氯酸鈉溶液吸收裝置或載硫活性炭吸附后排放,。 

2.2.3通風(fēng)柜與房間共用排風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)是:

(1)通過(guò)位移傳感器直接控制變頻器,,風(fēng)管內(nèi)不裝傳感器,避免了傳感器被腐蝕和污染,,在較低成本下實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量控制,。

(2)通過(guò)玻璃門的升降直接調(diào)整排風(fēng)量,控制簡(jiǎn)單,。 

(3)節(jié)能效果好,,小風(fēng)量排風(fēng)時(shí)既可省電,又可減少冷,、熱量損失,。 

(4)低速排風(fēng)時(shí),室內(nèi)外噪聲降低,。

(5)通風(fēng)柜柜門半開(kāi)至全開(kāi)時(shí)面風(fēng)速約為0.5m/s,,柜門開(kāi)啟高度小于300mill時(shí)面風(fēng)速約為1m/s,風(fēng)速增大,。面風(fēng)速不穩(wěn)定,。

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