實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)
實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)設(shè)計(jì)思路是首先根據(jù)工藝要求和功能布置選擇一定數(shù)量和類型的通風(fēng)柜,有的還兼有部分局部排風(fēng)罩。其次計(jì)算校核房間換氣次數(shù),當(dāng)換氣次數(shù)小于等于10次或排風(fēng)系統(tǒng)**、*小換氣次數(shù)接近時(shí),建議使用定風(fēng)量系統(tǒng),降低初投資;當(dāng)換氣次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10次/h,可結(jié)合初投資運(yùn)行費(fèi)經(jīng)濟(jì)比較,使用變風(fēng)量系統(tǒng)。再次,為了保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠,建議定風(fēng)量、變風(fēng)量閥選用壓力變化無關(guān)型,變風(fēng)量通風(fēng)柜風(fēng)量的測(cè)定和控制,以柜門位移或風(fēng)速直接測(cè)定為信號(hào),控制范圍精確調(diào)節(jié)比為10:1,系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間<2s,房間壓力控制采用直接壓力控制。通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列原則:(1)首先應(yīng)確保實(shí)驗(yàn)室的安全,包括滿足**換氣次數(shù)和實(shí)驗(yàn)室的負(fù)壓要求;實(shí)驗(yàn)室安裝獨(dú)立的送排風(fēng)系統(tǒng),以控制實(shí)驗(yàn)室氣流方向和壓力梯度。應(yīng)確保在使用實(shí)驗(yàn)室時(shí)氣流由清潔區(qū)流向污染區(qū),保證實(shí)驗(yàn)室的安全性,同事做到實(shí)驗(yàn)室有害氣體經(jīng)處理后排放。(2)系統(tǒng)運(yùn)行要穩(wěn)定可靠。(3)在滿足換氣次數(shù)和全新風(fēng)條件下,維持一個(gè)安全舒適的室內(nèi)環(huán)境的同時(shí)應(yīng)盡可能減少能耗。實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)存在許多特殊性,在設(shè)計(jì)過程中需重點(diǎn)把握以下關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一、危險(xiǎn)性評(píng)估實(shí)驗(yàn)室空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前,必須對(duì)該實(shí)驗(yàn)室的危險(xiǎn)性進(jìn)行綜合評(píng)估,將有害物質(zhì)的性質(zhì)、危險(xiǎn)等級(jí)、濃度和用量、實(shí)驗(yàn)室操作方式等作為評(píng)估條件,由此決定對(duì)人員的保護(hù)方式。當(dāng)實(shí)驗(yàn)過程中存在潛在的危險(xiǎn)較低時(shí),采用定向氣流對(duì)人員的保護(hù),如實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜、生物安全柜等。當(dāng)實(shí)驗(yàn)過程中存在的潛在危險(xiǎn)較明顯時(shí),則采用限制性更強(qiáng)的保護(hù)措施,例如全封閉的帶操作手套的密封箱等。二、空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算由于實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)很少在**空調(diào)設(shè)計(jì)負(fù)荷條件下運(yùn)行,但又必須能對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所發(fā)生的各種情況作出迅速反應(yīng),因此在設(shè)計(jì)中要認(rèn)真考慮由于內(nèi)部負(fù)荷(工藝操作、設(shè)備、人員、照明等負(fù)荷)、外部條件(季節(jié)負(fù)荷變化及日夜負(fù)荷變化)、排風(fēng)需求所引起的系統(tǒng)負(fù)荷變化。實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷通常來自以下三個(gè)部分。1、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的負(fù)荷即實(shí)驗(yàn)人員及實(shí)驗(yàn)過程所散發(fā)的顯熱和潛熱、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及照明所散發(fā)的熱量。因此要仔細(xì)了解實(shí)驗(yàn)工藝流程,獲得實(shí)際運(yùn)行中的設(shè)備和工藝的發(fā)熱量,以及詳細(xì)了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備的實(shí)際使用情況,確定設(shè)備的同時(shí)使用系數(shù),這樣才能對(duì)室內(nèi)熱濕負(fù)荷做出較準(zhǔn)確估算。2、實(shí)驗(yàn)室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷由于實(shí)驗(yàn)室對(duì)室內(nèi)溫度、相對(duì)濕度以及相對(duì)靜壓等均有一定的要求,因此對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能、保溫性能、隔氣性能等有相應(yīng)的要求。為了保持室內(nèi)負(fù)壓狀態(tài),對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密性能也有要求。3、新風(fēng)負(fù)荷由于實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)設(shè)施多并且還有采用直流式全新風(fēng)方式的空調(diào)系統(tǒng),新風(fēng)負(fù)荷在整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)荷重占據(jù)了很大的份額。國外實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)大部分采用直流式全新風(fēng)系統(tǒng),根據(jù)國內(nèi)的實(shí)際情況從節(jié)能角度考慮,除了化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、使用放射性材料的實(shí)驗(yàn)室和其他不能使用循環(huán)空氣的實(shí)驗(yàn)室外,一般只要滿足實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)設(shè)備的排風(fēng)量和室內(nèi)衛(wèi)生條件,空調(diào)系統(tǒng)可采用循環(huán)空氣,以節(jié)省工程初期投資和運(yùn)行費(fèi)用。三、送排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要保證實(shí)驗(yàn)室人員的安全,除了通風(fēng)柜位置和數(shù)量等問題外,核心問題是保證通風(fēng)柜的面風(fēng)速恒定在安全范圍內(nèi),一般規(guī)定是0.5m/s±0.1m/s,這就需要通過在通風(fēng)柜的調(diào)節(jié)閥處的傳感器變風(fēng)量控制系統(tǒng),以確保通風(fēng)柜排風(fēng)量達(dá)到給定的面風(fēng)速。 1、通風(fēng)柜的配置(1)配置文丘里閥門或電動(dòng)蝶閥控制通風(fēng)柜排風(fēng)量。文丘里閥門將機(jī)械的、壓力無關(guān)的調(diào)節(jié)器與高速定位的氣流控制器結(jié)合在一起滿足氣流控制的獨(dú)特要求。這些閥門可用于定風(fēng)量控制或變風(fēng)量控制中,用來減小額定噪聲的同時(shí),**限度地發(fā)揮氣流的性能。(2)配置門高傳感器或面風(fēng)速傳感器。(3)配置紅外等區(qū)域傳感器。(4)控制器的確定,選用響應(yīng)快速的產(chǎn)品,防止污染物的逸出。 2、通風(fēng)柜排風(fēng)量的計(jì)算 實(shí)驗(yàn)室空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的送、排風(fēng)量的確定取決于以下三個(gè)因素:(1)所有排風(fēng)設(shè)備的排風(fēng)總量;(2)保證室內(nèi)溫度及濕度要求所需的排風(fēng)量;(3)為保證室內(nèi)衛(wèi)生條件的*小通風(fēng)量。 3、空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量除應(yīng)滿足實(shí)驗(yàn)室的熱舒適性外,同時(shí)還要考慮對(duì)排風(fēng)的補(bǔ)充風(fēng)量,當(dāng)排風(fēng)量過度大于送風(fēng)量時(shí)會(huì)破壞室內(nèi)的熱舒適性,特別在冬季,會(huì)使室內(nèi)的工作人員感到冷風(fēng)吹風(fēng)感,同時(shí)還會(huì)造成室內(nèi)負(fù)壓過大,對(duì)于濕度較大的實(shí)驗(yàn)室,新風(fēng)的補(bǔ)充更需要考慮由于空氣中濕度過大而產(chǎn)生的的冷凝現(xiàn)象,因此實(shí)驗(yàn)室新風(fēng)須由空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)處理。 4、實(shí)驗(yàn)室對(duì)送排風(fēng)系統(tǒng)要求實(shí)驗(yàn)室送風(fēng)和排風(fēng)應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室工藝和室內(nèi)安全、衛(wèi)生和環(huán)保規(guī)范要求來確定空氣過濾或特殊處理的方式。常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室送風(fēng)通常使用過濾效率為85%的空氣過濾器;排風(fēng)處理可采用稀釋、過濾、洗滌、吸附等處理措施。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)口和新風(fēng)口應(yīng)有效隔離:排風(fēng)口高度*小不低于屋面3m;排風(fēng)口*小風(fēng)速不小于當(dāng)?shù)厥彝怙L(fēng)速的1.5倍。實(shí)驗(yàn)室送風(fēng)氣流組織:送風(fēng)口一般布置于遠(yuǎn)離通風(fēng)柜的一側(cè),在通風(fēng)柜附近的擾動(dòng)氣流速度應(yīng)盡可能低,以免造成氣流將通風(fēng)柜內(nèi)氣體。四、通風(fēng)系統(tǒng)靜音設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室噪聲要求:為了給實(shí)驗(yàn)人員提供較為安靜的實(shí)驗(yàn)、研究環(huán)境,應(yīng)該控制房間的噪聲<65db,因此用來提供室內(nèi)排風(fēng)的排風(fēng)機(jī)應(yīng)盡量放置于室外,如果因條件限制而無法放置于室外時(shí),應(yīng)對(duì)于防止于室內(nèi)吊頂中的排風(fēng)機(jī)做好相應(yīng)的降噪措施。同時(shí)對(duì)排風(fēng)管道的材料選擇、布置及控制閥門進(jìn)行優(yōu)化,減少由于風(fēng)壓而產(chǎn)生的室內(nèi)噪聲。結(jié)束語面對(duì)甲方,他們通常會(huì)提出這樣的要求:**的實(shí)驗(yàn)室安全保障、初投資減少、運(yùn)行費(fèi)用減少以及高度的可靠性。通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性自然不必說,然而前三者本身就存在矛盾:實(shí)驗(yàn)室安全需要大量的排風(fēng)來實(shí)現(xiàn),排風(fēng)的高能耗以及為維持實(shí)驗(yàn)室溫濕度、壓差要求的全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)使得實(shí)驗(yàn)室的初投資與運(yùn)行費(fèi)用大大增加。另外,大量排風(fēng)所帶來的高頻率換氣次數(shù)使得實(shí)驗(yàn)室的存在較強(qiáng)的吹風(fēng)感。本文章轉(zhuǎn)載自 搜狗 http://weixin.sogou.com/