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实验室建设中如何选择安装通风柜和通风系统

发布者:王灿 发布时间:2019-12-16 阅读:

化学类的实验室建设中,经常会用到实验室通风和通风柜。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,我们把这个过程称之为排风和送风,即实验室通风系统。而通风柜则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,通风柜属于实验室家具的一种。 


选择通风柜应具有如下功能:

1.释放功能:应具备将通风柜内部产生的有害气体用吸收柜外气体的方式,使其稀释后排至室外的机构。

 

2.不倒流功能:应具有在通风柜内部由排风机产生的气流将有害气体从通风柜内部不反向流进室内的功能。为确保这一功能的实现,一台通风柜与一台通风机用单一图管道连接是最好的方法,不能用单一管道连接的,也只限于同层同一房间的可并联,通风机尽可能安装在管道的末端。

 

实验室建设中如何选择安装通风柜和通风系统 

图1 实验室通风柜

 

3.隔离功能:在通风柜前面应具用不滑动的玻璃视窗将通风柜内外进行分隔。

 

4.补充功能:应具有在排出有害气体时,从通风柜外吸入空气的通道或替代装置。

 

5.控制风速功能:为防止通风柜内有害气体逸出,需要有一定的排气速度。决定通风柜进风的排气速度的要素有:实验内容易产生的热量及与换气次数的关系,其中主要的是实验内有害物的性质。通常规定,一般无毒的污染物为0.25―0.38m/s ,有毒或有危险的有害物为0.4―0.5 m/s ,剧毒或有少量放射性为0.5―0.6m/s ,气状物为0.5m/s ,粒状物为1m/s 。为了确保这样的风速,排风机应有必要的静压,即空气通过通风管道时的摩擦阻力。确定风速时还必须注意噪音问题,通过空气在管道内流动时以7―10m 为限,超过10m将产生噪音,通常实验室的噪声(室内背景噪声级)限制值为70dB(A),增加管道截面积会降低风速,也就降低噪音,考虑到管道的经费和施工问题,必须慎重选择管道及排风机的功率。

 

6.耐热及耐酸碱腐蚀功能:通风柜内有的要安置电炉,有的实验产生大量酸碱等有毒有害气体具有极强的腐蚀性,通风柜的台面,衬板、侧板及选用的水嘴、气嘴等都应具有防腐功能。

 

 实验室建设中如何选择安装通风柜和通风系统

图2 实验室通风柜


而按照动力不同,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。 

 

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。

 

通风柜的主要结构:

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.水龙头、考克阀、水杯等配件。 

 

实验室建设中如何选择安装通风柜和通风系统 

图3 通风橱


通风管路

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。

 

补风

室内放置多台通风柜或房间内环境需要时对室内进行补风,补风量一般为排风量的70%(门窗可补30%左右);补风系统应尽量远离通风柜,以免影响实验室内空调、采暖系统,而且补风还需进行预处理,方可送入实验室。补风的方式有多种:

a.通过室内空调补风。

b.在天花上放置一段风管与室外相连,达到自然补风。

c.使用补风型通风柜。

d.在通风系统外安装补风系统。如果做补风系统,根据房间的密闭情况确定补风量,最大补风量为出风量的70%,最小为20%,主管道的风速可设为8m∕s。 

 

有害气体输出系统

1.实验室内往往存在许多不利于人体健康的化学物质污染源,特别是有害气体,将其排除非常重要。与此同时,能源往往会被大量的消耗,因而实验室的通风控制系统的要求渐高,从早期CV(定风量),2-State(双稳态式),VAV(变风量)系统,到最新的适应性控制系统——既安全,又符合节约能源的需要。总之,实验室的最新观念就是将整个实验室当作是一台排烟柜,如何有效的控制各种进排气,达到既安全又经济的效果是至关重要的。

 

实验室建设中如何选择安装通风柜和通风系统 

图4 万向抽气罩


2.实验室常用排风设备主要有:通风柜、原子吸收罩、万向排气罩、吸顶式排气罩、台上式排气罩等。其中通风柜最为常见。通风柜是安全处理有害、有毒气体或蒸汽的通风设备,作用是用来捕捉、密封和转移污染物以及有害化学气体,防止扩散到实验室内。通风柜内的气流是通过排风机将实验室内的空气吸进通风柜,将通风柜内污染的气体稀释并通过排风系统排到户外后,可以达到低浓度扩散。

 

 

3.万向抽气罩是进行局部通风的首选:安装简单、定位灵活,通风性能良好,能有效保护实验室工作人员的人身安全;原子吸收罩主要适用于各类大型精密仪器,要求定位安装,有设定的通风性能参数,也是整体实验室规划中必须考虑的因素之一;排气罩主要适用于化学实验室,在解决这类实验室的整体通风要求中,它是必不可少的装备之一。

 

实验室建设中如何选择安装通风柜和通风系统 

图5 实验室废气处理装置

 

尾气处理 

1.有机尾气处理可以采用活性碳吸附。 

 

2.无机尾气处理采用水喷淋,用酸雾或碱雾来中和无机废气。  


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