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    實驗室通風工程《重慶三邁2012-05-17》

         實驗室通風系統是整個實驗室設計和建設過程中,規模最大、影響最廣泛的系統之一。通風系統的完善與否,直接對實驗室環境、實驗人員的身體健康、實驗設備的運行維護等方面產生重要影響。
        實驗室過度負壓,通風柜氣體泄漏,實驗室噪音等問題,一直是困擾實驗室工作人員的難題。這些問題給長期在實驗室中工作的人員,甚至工作在實驗室周圍的管理和后勤人員,造成了身體和心理上的嚴重傷害。
         一個科學、合理的通風系統要求通風效果好、噪音低、操作簡便、節約能源,甚至要求室內壓差和溫濕度都能保持人體的舒適性。

    一、設計原則:

    1、 根據大樓的結構特點,就近開設風井,劃分排風和補風系統,管道系統做到“短、平、順、直”,減小系統阻力,降低系統噪聲;
    2、 排風和補風系統達到風量平衡,保持室內-5Pa—-10Pa的負壓,防止有害氣體的散溢,保證實驗人員的身心健康;
    3、 夏天補冷風、冬天補暖風,保證室內溫濕度的舒適性;
    4、 采用智能變頻控制系統,達到操作方便、節能降噪的目的;
    5、 綜合考慮各項因素,采用投資少、運行穩定、運行費用低、運行效果好的成熟工藝;
    6、 所選擇的工藝必須滿足現場條件,平面布置簡潔、緊湊、少占地,并方便生產操作和維護維修;
    7、 非標設備應符合國家或行業相關規范,并保證性能穩定、外表美觀;
    8、 在設計中充分考慮噪聲、臭味等,防止二次污染的產生,不給周圍環境造成新的污染;
    9、 處理設施具備沖擊負荷能力,確保廢氣達標排放。

    二、通風柜的選擇: 

    實驗室家具里的通風柜的架構主要包括四個部分,分別是:低柜、上柜、臺面和一些附屬配件。要選購前,就得要從這四個部分的細節考慮,選擇適合自己實驗需要的通風柜:

    首先怎么挑選通風柜的低柜:

    a.氣、電、水等備置是否合理,安不安全。

    b.如果實驗中要用到揮發性的藥品,則需要選擇有抽氣功能的;

    c.材質牢不牢固,能不能防火,能不能承受實驗室的各種化學物質的侵蝕;

    其次怎么挑選通風柜的上柜:

    通風柜的上柜里面最常見的有三種款式:落地式、矮臺式、標準式,在選擇上柜時要考慮:

    a.看選擇環氧樹脂板還是抗貝特板為內襯材料的通風柜;

    b.應該選擇自適應性控制系統還是變風量或定風量;

    c.通風柜的開口位置適不適合實驗室的空間;

    d.風速能不能夠達到要求。

    第三怎么選擇合適的通風柜臺面:

    a.有沒有出水槽和放杯子的槽;

    b.出風口設計能不能適應本實驗室的環境;

    c.臺面的材質的特性能不能附合實驗要求;

    d.是不是有設計能防止液體外漏的碟狀防護邊。

    第四還要考慮在內的附屬配件有哪些:

    a.選擇通風柜時要考慮電氣設備的耐用性、電壓大小、型號和防爆性;

    b.需不需要柜門,如果有通風柜的柜門,將有利于通風柜的整潔衛生,當然也更美觀;

    c.氣是采用空氣、氧氣或是氮氣;

    d.水是采用純水、逆滲透水還是蒸餾水。 

    三、通風柜技術參數
    (一)定風量系統通風柜
    1、排風量
    移動門在工作開啟高度0.5m,面風速保持0.5m/s情況下,應在《排風柜》JB/T6412-1999技術標準規定的排風量范圍內,實際排風量不得大于計算排風量的5%(計算排風量=移門寬度*移門開啟高度*0.5m/s*3600秒)。
    2、面風速
    2.1在滿足移動門位的工作開啟高度0.5 m,面風速保持0.5 m/s條件下,排風量不變,移動門開啟高度發生變化時,面風速可滿足以下要求:
    2.2移動門開啟高度在門全開,平均面風速大于0.3m/s;
    2.3移動門開啟高度在0.15m,平均面風速小于0.7m/s;
    2.4面風速均勻度(須帶低風速偵測儀);
    2.5排風柜的面風速應分布均勻,在移門開啟高度0.5m,面風速0.5m/s情況下,在移門開啟面積內,上下左右每隔0.3m處,取一個點,測得的面風速,其最大值、最小值與算術平均值的偏差小于15%。
    3、通風柜阻力
    排風柜移動門開啟至最高位置時,在達到《排風柜》JB/T6412-1999技術標準規定的排風量和面風速保持0.5m/s的條件下,排風柜阻力應小于或等于70Pa。
    4、其它功能要求
    通風柜操作面板控制系統須為液晶顯示(使用者操作起來更安全方便)。柜內高溫報警功能;如選用面風速監控聲光報警器(風速過高、過低報警功能);自動延時保護裝置,能徹底抽空殘余腐蝕、有害、有毒氣體;電壓0~220V范圍內任意調節功能;步進風閥執行系統任意調節功能。
    (二)變風量系統(VAV)通風柜
    1、根據美國ANSI Z9.5-2003標準,通風柜面風速高于或低于0.5m/s都可能導致有害氣體外逸,過低的面風速無法有效捕捉排放的有害物質,過高的面風速導致通風柜內氣流形成紊流和渦流,同樣可能導致有害物質逸出。為確保排風效果,通風柜采用VAV變風量控制方式,要求通風柜面風速穩定在0.5m/s±5%;
    2、采用直接風速測量控制系統,能夠快速有效的保證通風柜面風速,從而達到保證實驗室工作人員安全的目的。為避免環境溫濕度對普通風速傳感器的基準點飄移影響,通風柜控制系統使用熱線型風速傳感器對面風速進行真實測量;風速傳感器配備獨特的自潔式過濾器,具有防灰塵堵塞功能;
    3、風速傳感器檢測到面風速變化時,控制器發出信號給執行器,通過改變變風量閥門開度來使面風速回到設定值,要求系統響應時間小于3秒;
    4、通風柜的風速傳感器實時監測真實的面風速,當面風速不在設定范圍內時,經15秒延時后監控器發出聲光報警;
    5、監控器有最大風量和最小風量功能,當發生緊急情況時可以按下最大風量按鈕,排風閥門完全打開,當希望通風柜以小風量運行時(例如晚上)可以按下最小風量按鈕,通風柜以小風量運行;
    6、監控器還具有低風速運行按鈕,按下這一按鈕,可以使面風速設定值為正常值的70%,用來減少氣體排放以節能,(當通風柜內有高危險性物質時不建議使用)。
    四、通風系統控制
    (一)定風量系統控制
    1、系統采用靜壓傳感自動變頻控制(或PLC編程控制),靜壓傳感自動變頻控制可以根據開啟通風設備的數量變化,將其感應到的靜壓轉變成0-10v的電信號輸入變頻器從而自動調節風機頻率,使風機的抽風量與實際所需排風量相匹配,從而確保排風效果,達到節能節噪的效果;
    2、每臺通風柜安裝一個電子風量調節閥,其控制開關和變頻控制系統及風機聯動,可實現單臺或多臺通風設備等不同工況下的控制。風量調節閥采用數顯可調角度的電子風量調節閥,并且有記憶功能(即可以記住此次調節的角度,下次打開時仍然調到設計的角度)。
    3、系統風閥和風機整體聯鎖,實現氣流的有序流動,平衡系統風量,防止氣流反串、倒流。
    (二)變風量系統(VAV)控制
    1、系統采用靜壓傳感自動變頻控制,靜壓傳感自動變頻控制可以根據開啟通風設備的數量變化,將其感應到的靜壓轉變成0-10v的電信號輸入變頻器從而自動調節風機頻率,使風機的抽風量與實際所需排風量相匹配,從而確保排風效果,達到節能節噪的效果;
    2、每臺通風柜安裝一個文丘里變風量風閥,其控制開關和變頻控制系統及風機聯動,可實現單臺或多臺通風設備等不同工況下的控制。變風量調節閥門采用數顯可調角度的文丘里風閥,并且有記憶功能(即可以記住此次調節的角度,下次打開時仍然調到設計的角度)。
    3、系統風閥和風機整體聯鎖,實現氣流的有序流動,平衡系統風量,防止氣流反串、倒流。

    五、實驗室廢液廢氣處理辦法:

    1)溶解法:在水或其它溶劑中溶解度特別大或比較小的氣體,用合適的溶劑把它們完全或大部分溶解掉。

    2)燃燒法:部分有害的可燃性氣體,在排放口點火燃燒,消除污染。例如,一氧化碳等。化學實驗中廢棄的有機溶劑,大部分可回收利用,少部分可以燃燒處理掉,有些在燃燒時可能產生有害氣體的廢物,必須用配有洗滌有害廢氣的裝置燃燒。

    3)中和法:對于酸性或堿性較強的氣體,用適當的堿或酸進行吸收。對于含酸或堿類物質的廢液,如濃度較大時,可利用廢酸或廢堿相互中和,再用pH試紙檢驗,若廢液的pH值在5.8~8.6之間,如此廢液中不含其它有害物質,則可加水稀釋至含鹽濃度在5%以下排出。

    4)吸附法:選用適當的吸附劑,消除一些有害氣體的外逸和釋放。對于毒害不大的氣體或劑量小的氣體,用木炭粉或脫脂棉。對于難以燃燒的或可燃性的低濃度有機廢液,用吸附性能良好的物質,讓廢液充分吸收后,與吸附劑一起焚燒。

    5)稀釋法:對于實驗中產生的大量廢液,其中無毒無害的,采用稀釋的方法處理。

    6) 沉淀法:對于含有害金屬離子的無機類廢液,加入合適的試劑,使金屬離子轉化沉淀。

     


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