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實驗室通風(fēng)的目的和要求
實驗室通風(fēng)與舒適性空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)設(shè)計要求不同。主要目的是提供安全舒適的工作環(huán)境，減少人員接觸危險空氣的可能性。通風(fēng)主要解決實驗室工作人員在工作環(huán)境中的健康和勞動保護(hù)問題。
實驗室通風(fēng)要求所有新鮮空氣均來自室外，然后100％排氣室外，通風(fēng)柜排風(fēng)不在室內(nèi)循環(huán)中?；瘜W(xué)實驗室通風(fēng)要求大于10次/小時，物理實驗室通風(fēng)要求大于10次/小時，實驗室無人員可減少至6次。實驗室通風(fēng)柜數(shù)量應(yīng)足夠，不能作為唯一的室內(nèi)排氣裝置，儀表室或產(chǎn)生危險物質(zhì)的儀表應(yīng)配備上述局部排氣系統(tǒng)。
從直接進(jìn)入實驗室的空調(diào)系統(tǒng)的新鮮空氣部分實驗室補充空氣，新鮮空氣，這部分取決于排氣實驗室的量而變化;成由非實驗室的空調(diào)系統(tǒng)，通過實驗室房間的門供應(yīng)人行道區(qū)域的另一部分。實驗室通過發(fā)送負(fù)壓，以及供應(yīng)和排放孔道布置排氣風(fēng)量實現(xiàn)的，空氣從辦公室空間管理，人行道，有害物質(zhì)的產(chǎn)生實驗室。通風(fēng)柜位置設(shè)置在從所述空氣流，湍流大面積的，遠(yuǎn)離空氣和新鮮空氣區(qū)的行駛區(qū)域。新鮮空氣從通風(fēng)櫥，通風(fēng)柜從空氣流動路徑遠(yuǎn)離遠(yuǎn)程側(cè)引入。
通風(fēng)柜的類別
建設(shè)現(xiàn)代化實驗室是一項綜合性的系統(tǒng)工程。在配備各種儀器設(shè)備及其配套設(shè)施時，不僅要考慮供電、供水、排水、供風(fēng)、排風(fēng)、凈化、排污等要求，還要考慮人、物及周圍環(huán)境的安全、噪聲的舒適性，特殊的氣味和視覺環(huán)境，儀器設(shè)備的可操作性和功能性，以及信息處理的便利性。因此，現(xiàn)代實驗室必須具備最優(yōu)良的設(shè)計和優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，以滿足現(xiàn)代實驗室設(shè)備的需要，包括通風(fēng)柜、中心實驗室平臺、側(cè)平臺、藥柜、器皿柜、氣瓶柜等。，其中通風(fēng)柜是生化實驗室設(shè)備中非常重要的功能，也是必不可少的設(shè)備。因此，通風(fēng)柜的選擇是實驗室建設(shè)中必須重視的一個重要問題。
通風(fēng)柜按排氣方式分為上排氣型、下排氣型和上下同時排風(fēng)型。為保證工作區(qū)風(fēng)速均勻，冷加工時通風(fēng)柜應(yīng)采用下排風(fēng)式，熱工時應(yīng)采用上排氣式，上下排氣量的比例可隨機(jī)柜內(nèi)熱量的變化而調(diào)整，從而獲得均勻的風(fēng)速。
根據(jù)通風(fēng)柜進(jìn)風(fēng)分類也分為三大類。通過室內(nèi)空氣入口排到外面被稱為在機(jī)柜周期，這是一種廣泛使用的類型的完整排氣型。當(dāng)通風(fēng)櫥中或在室溫和濕度控制的加熱要求提供，以節(jié)省加熱，空調(diào)的能耗，通過從機(jī)殼外面截取的供給空氣的方式外的空氣循環(huán)被稱為補體被排出通風(fēng)柜。另一個是受控變風(fēng)量通風(fēng)柜。共同定風(fēng)量系統(tǒng)需要固定葉片阻尼器中，通風(fēng)櫥排氣體積調(diào)節(jié)當(dāng)閥被調(diào)節(jié)到一定的角度，以實現(xiàn)所期望的面速度的手動調(diào)節(jié)。 VAV控制閥通過調(diào)節(jié)空氣流量傳感器，以實現(xiàn)給定的表面速度，當(dāng)然改變，標(biāo)準(zhǔn)型成本低，成本高VAV，適用于要求高精確度的應(yīng)用。
根據(jù)使用情況可分為整體式下開式、落地式、雙面式、三面玻璃式、臺式、整體式，還可根據(jù)不同的實驗需要設(shè)計輻射實驗、合成實驗、高氯酸實驗專用的通風(fēng)柜。
通風(fēng)柜的主要功能
通風(fēng)柜最重要的功能是排氣功能。在化學(xué)實驗室中，實驗操作中產(chǎn)生各種有害氣體、惡臭、濕氣、易燃、易爆、腐蝕性物質(zhì)。為了保護(hù)使用者的安全，防止實驗中的污染物擴(kuò)散到實驗室，應(yīng)在污染源附近使用通風(fēng)柜。
少通常使用的幾個通風(fēng)柜，特別是僅有害的和危險的氣體和產(chǎn)生在實驗中使用大量的熱。通風(fēng)柜只負(fù)責(zé)無障礙試驗臺。近年來，考慮到實驗環(huán)境的改善，實驗在板凳上進(jìn)行逐漸轉(zhuǎn)移到通風(fēng)柜，這就需要最大目的通風(fēng)柜在實驗中產(chǎn)生的有害廢氣，保護(hù)實驗室工作人員的身體健康，即具有高度的安全性和優(yōu)異的可操作性，這就要求通風(fēng)柜應(yīng)具有以下特征的：
（1） 釋放功能：應(yīng)具有利用煙罩外氣體吸收煙罩內(nèi)產(chǎn)生的有害氣體的機(jī)構(gòu)，使其稀釋后向外排放。
（2）無回流功能：通風(fēng)柜內(nèi)排風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流不應(yīng)將有害氣體從通風(fēng)機(jī)內(nèi)部逆流進(jìn)入房間。為了保證這一功能的實現(xiàn)，將通風(fēng)機(jī)與單管連接起來是最好的方法。它不能與單一的管道連接，而只能與同一層的同一房間平行連接。通風(fēng)機(jī)可以盡可能多地安裝在管道末端（或屋頂）。
（3）隔離：在通風(fēng)櫥前面應(yīng)該是一個窗口玻璃不會被滑動內(nèi)部和外部通風(fēng)櫥中分離。
（4） 補充功能：應(yīng)有一個通道或替代裝置，用于排放有害氣體時從通風(fēng)柜外部吸入空氣。
（5）控制風(fēng)速的功能：為了防止有害氣體從通風(fēng)柜中逸出，必須具有一定的吸入速度。確定通風(fēng)櫥進(jìn)氣速度的因素是實驗產(chǎn)生的熱量和實驗產(chǎn)生的熱量與通風(fēng)量之間的關(guān)系。主要是實驗內(nèi)容和有害物質(zhì)的性質(zhì)。一般無毒污染物分別為0.25m/s、0.4m/s、0.5m/s和1m/s，有毒或危險有害物質(zhì)分別為0.4m/s、0.5m/s和1m/s，有毒或危險有害物質(zhì)分別為0.4m/s、0.5m/s和1m/s。為了確保這種風(fēng)速，排氣扇應(yīng)具有必要的靜壓，即通過通風(fēng)管的空氣的摩擦阻力。在確定風(fēng)速時，我們還必須注意噪聲問題。當(dāng)空氣在管道中流動時，當(dāng)空氣在管道中流動時，會產(chǎn)生噪聲，超過10m會產(chǎn)生噪聲。通常，實驗室的噪聲限值（室內(nèi)背景噪聲電平）增加管道的切割面積將降低風(fēng)速，從而降低噪聲?？紤]到管道的資金和施工問題，必須仔細(xì)選擇管道和排氣扇的功率。
（6）熱和酸腐蝕的特點：設(shè)置于電爐一些通風(fēng)櫥中，大量的酸和堿和一些實驗有毒氣體的腐蝕性很強(qiáng)。通風(fēng)柜表，襯里，側(cè)板和水咀的選擇，咀氣體應(yīng)防止腐蝕
氣體排放處理
實驗室氣體排放中含有大量的有毒、酸堿腐蝕性氣體，氣體在排入大氣前應(yīng)進(jìn)行過濾。酸性酸霧一般采用立式酸霧塔，有毒有機(jī)氣體采用光催化凈化池。兩種設(shè)備分別安裝在排氣系統(tǒng)末端，立式酸霧塔安裝在風(fēng)機(jī)正壓段，光學(xué)催化凈化箱安裝在風(fēng)機(jī)負(fù)壓段。畜舍內(nèi)空氣經(jīng)初效和中效過濾后直接排入大氣，但在出氣口進(jìn)行高壓射流處理，射流高度大于3m。
一種實驗室通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計方法
總之，實驗室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備（特別是通風(fēng)櫥）是有一定的標(biāo)準(zhǔn)和要求。裝備因素不談，單純從系統(tǒng)設(shè)計，通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計實驗室，考慮以下因素的觀點：
（1） 確保實驗室的安全和一定數(shù)量的換氣；
（2）解決實驗室通風(fēng)系統(tǒng)負(fù)壓設(shè)計和系統(tǒng)控制問題；
（3），并在新鮮空氣的通風(fēng)，以滿足控制能量的數(shù)量的情況。
（4）系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。
實驗室通風(fēng)設(shè)計采用以下步驟和方案：
主要結(jié)果如下：（1）根據(jù)工藝要求和功能安排，在實驗室中選擇了一定數(shù)量的通風(fēng)柜，其中部分通風(fēng)柜也有局部排氣罩。通常情況下，通風(fēng)次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過10倍，一般是20倍以上30倍，以滿足通風(fēng)次數(shù)的要求。然而，通風(fēng)的數(shù)量是根據(jù)通風(fēng)器的最大開口面積來計算的。數(shù)據(jù)和經(jīng)驗表明，只有18人或更少的人使用100個通風(fēng)柜99％的時間。因此，當(dāng)通風(fēng)機(jī)的最小開口面積最小時，還應(yīng)檢查通風(fēng)量和通風(fēng)次數(shù)，如果小于通風(fēng)量的要求，則應(yīng)增加綜合排風(fēng)系統(tǒng)。
（2）用新的空氣系統(tǒng)實驗室通風(fēng)，排氣通風(fēng)柜不在室內(nèi)循環(huán)。因為所需的實驗室房間相對其他輔助負(fù)壓區(qū)域。因此，空氣清新實驗室設(shè)計為70％-80％的排風(fēng)量。另外20％-30的新鮮空氣到實驗室輔助室，辦公室，空間管理，內(nèi)部人行道等，％添加到室由門間隙。
（3） 定風(fēng)量控制系統(tǒng)可用于通風(fēng)柜的風(fēng)量平衡，即排風(fēng)量恒定，門窗間隙的送風(fēng)量和補風(fēng)量恒定。該方法適用于最大排氣量滿足最小換氣次數(shù)要求的實驗室。
（4）對于排氣風(fēng)量大于最小通風(fēng)要求的房間，也可采用兩級通風(fēng)控制系統(tǒng)來保證風(fēng)量平衡，即根據(jù)通風(fēng)柜的位移信號，排風(fēng)風(fēng)機(jī)和送風(fēng)風(fēng)機(jī)有兩種送風(fēng)工況，低風(fēng)量工況應(yīng)保持最小通風(fēng)量，節(jié)約能耗。在這種情況下，采用可變風(fēng)量控制系統(tǒng)。當(dāng)通風(fēng)柜的風(fēng)量發(fā)生變化時，排氣風(fēng)量也會相對較小。此時，設(shè)置在屋頂上的排氣扇需要將頻率與通風(fēng)柜門位置的變化進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而減小風(fēng)量，確保通風(fēng)柜面上的風(fēng)速恒定。同時，自動控制系統(tǒng)改變新風(fēng)機(jī)的頻率，降低風(fēng)量，保持負(fù)壓平衡?？勺冿L(fēng)量系統(tǒng)可以降低系統(tǒng)的能耗。當(dāng)系統(tǒng)最大、最小通風(fēng)量接近時，考慮恒定風(fēng)量系統(tǒng)，使系統(tǒng)簡單，減少了初始投資。
除了通風(fēng)上述系統(tǒng)存在用于通風(fēng)柜特殊要求，也有一定的要求和其他設(shè)備和控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。為了滿足排放通風(fēng)柜替代并能夠捕捉，而且還注意需要立即改變空氣阻尼器根據(jù)移動量，面速度保持恒定。測量和控制的位移信號，而不是在門表面速度測量系統(tǒng)，以確定作者建議的空氣體積。壓力控制和最小化除了實驗室通風(fēng)控制設(shè)備選擇因素，通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計和控制系統(tǒng)是系統(tǒng)的，以確保足夠的反應(yīng)時間應(yīng)短（＜1秒）的關(guān)鍵因素，通風(fēng)系統(tǒng)可導(dǎo)致不平衡的通風(fēng)柜和丟失的能力捕獲排氣流動實驗室，建筑物壓力不穩(wěn)定的進(jìn)行。
還應(yīng)注意的是，系統(tǒng)應(yīng)與壓力無關(guān)，即系統(tǒng)風(fēng)量的變化不會因風(fēng)道靜壓的變化而減慢響應(yīng)時間，影響系統(tǒng)流量的準(zhǔn)確性。壓力相關(guān)系統(tǒng)也會導(dǎo)致系統(tǒng)流量設(shè)備無法精確控制，響應(yīng)時間慢會使送排風(fēng)設(shè)備振動，速度不穩(wěn)定，會出現(xiàn)很多平衡問題，送排風(fēng)系統(tǒng)的波動會使氣流平衡復(fù)雜化，因此自動控制系統(tǒng)不能實現(xiàn)調(diào)節(jié)功能。
因此，系統(tǒng)首先對通風(fēng)柜的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，在接收到調(diào)節(jié)門誘導(dǎo)器的信號后，可以計算和調(diào)整門面積（風(fēng)量）。此時，將風(fēng)量控制信號發(fā)送到（壓力獨立）閥以調(diào)整閥門的開度，送風(fēng)量隨排風(fēng)量的變化而變化，送風(fēng)風(fēng)扇的送風(fēng)量通過變頻調(diào)節(jié)送風(fēng)量。
結(jié)論
功能，排氣處理和通風(fēng)系統(tǒng)，設(shè)計用于實驗室方法在實驗室通風(fēng)設(shè)計要求和實驗室通風(fēng)櫥的上述目的。實驗室通風(fēng)設(shè)計要解決的問題是主要的安全問題，以捕捉粉塵通風(fēng)櫥，以滿足特定的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，為實驗室的空氣流動方向，實驗室應(yīng)始終保持負(fù)壓的能力。實驗室的通風(fēng)設(shè)計還應(yīng)考慮實驗室人員創(chuàng)建一個舒適的工作環(huán)境，解決問題的溫度，風(fēng)量，噪音，同時保證最低的能耗，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，易于控制，操作管理方便。概括地說是從一個安全，舒適，節(jié)能，可靠運行設(shè)計的各個方面。