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生物實驗室通風柜通風櫥系統的設計方案及具體應用

  • 發表時間:2020-03-05 21:39:51
  • 來源:未知
  • 作者:高朋實驗設備
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1。通風柜

的功能及應用通風柜的主要功能是控制各種有害氣體、水蒸氣、氣味、余熱等。實驗操作時產生的氣體放在室外的通風柜中,以達到保護使用者安全和防止實驗中的污染物擴散到實驗室的目的。

通風柜廣泛應用于各種生化和理化實驗室。它在保護實驗樣品的純度、保證實驗結果的準確性、保持實驗室環境的清潔、改善勞動衛生條件和提高工作效率等方面發揮著重要作用。

通風柜可用于理化實驗室、生物實驗室和潔凈實驗室,但不適用于生物安全三級和四級實驗室。

2、國內外關于通風柜的標準

國外關于通風柜的標準主要包括:德國標準DIN12927(1990)、法國標準NFX15-211(1996)、英國標準bs 7989: 2001 (2001)、澳大利亞標準as/nzs2243.9: 2003 (2003)、美國標準ansi/aihaz 9.5: 2003 (2003)和SEFA 1003中國的通風柜標準均為行業標準,包括:通風柜JB/T6412.1999、實驗室變風量通風柜JG/T222.2007、無風管自潔式通風柜(送審)JB/Txxx . 2011

3、通風柜的性能

通常用三個參數來衡量通風柜的性能:捕集效率、抑制效率和去除有害氣體的效率通過兩種方式可以獲得良好的捕集效率,一是在通風柜開口處保持合理的表面風速,二是合理布置通風柜。合理設計通風柜體,保持通風柜開口合理的表面風速,是獲得較高抑制效率的關鍵。去除有害氣體的效率是通過室外排氣口的高度和適當的風速來實現的。

3.1工作場所

通風柜的數量因實驗研究的類型而異。研究機構和大學的一般配置是化學研究實驗室為每個研究人員配備1個通風柜,生物研究實驗室為6-10名研究人員共用一個通風柜,物理實驗室為整個部門配備一個通風柜。應根據實驗性質和實驗室工藝要求選擇通風柜的類型和數量。綜合考慮各種因素,確定通風柜排氣系統和補風系統,確定通風機房和通風井的位置本著安全、實用、有效、經濟的原則,有害氣體應盡快排放到較近的地方,以免污染環境和操作人員,實驗中所有氣體污染物應控制在通風柜內。實驗室通風柜的位置應結合技術和施工的特殊性合理確定。通風柜應設置在氣流干擾小的地方,并應盡可能遠離門口、送風口和人員經常出入的通道,以防止無組織氣流干擾通風柜的氣流場。同時,也應遠離精密儀器,避免通風柜排氣影響儀器運行根據英國標準7258,當通風柜平行于通流時,通風柜前端應距離門1米。當通風柜垂直于通流時,其近端與門邊之間的距離應為lm,相對布置的通風柜之間的凈距離應為3m根據建設項目的環境影響評價報告及其審批意見,以及受污染氣體的成分,確定應采取的廢氣處理措施,選擇處理設備,滿足設置排放口的要求。例如,法國標準XPX15-203要求排放口至少高出屋頂3米。或者至少是建筑高度的125%中國“國家民用建筑工程設計技術措施:暖通空調及中間;功率”規定:檢查措施合理布置風道,盡可能縮短管道長度,降低風道阻力,降低風機功率和噪音由于水蒸氣或試劑在實驗中經常被蒸發到廢氣中,冬季寒冷地區的廢氣管道會發生冷凝,因此,水平廢氣管道的坡度應為29/00 ~ 3 & Permil;,并盡可能避免風管上下轉動,以免冷凝水積聚;必要時,在排氣管和排氣扇的低點分別設置帶手動密封閥的排水管。

排氣扇的合理選擇和布置排氣扇的選擇和布置應考慮以下因素:

(1)首先,排氣扇的材料應耐腐蝕;通常,應選擇離心式風扇將電機置于廢氣之外。

(2)考慮到建設和未來實驗室變化的可能性,風機風量和壓頭應考慮一定的余量。

(3)為了減少噪音和振動,風扇轉速不應高于1450轉/分合理確定風機安裝位置時應考慮以下因素:

①由于風機的噪聲和振動,安裝位置應盡可能遠離噪聲和振動限制的房間,并相對集中。易于安裝和維護

②風機應盡可能布置在機房內,特別是在寒冷和寒冷地區,這樣既便于隔音和減振,又能防止結冰。

③排氣扇應盡可能靠近排氣口布置,如頂層或屋頂,以保持室內排氣管處于負壓狀態,防止空氣泄漏對排氣管穿過的其他房間產生不利影響。

④確定通風柜排氣系統和補風系統的控制方式空調房間應考慮房間壓力控制,并與整個實驗室建筑的建筑控制系統相結合。

3.2系統設計確定

3.2.1表面風速

目前,我國沒有明確規定通風柜表面風速的國家標準或規范。工程設計通常根據設計手冊中的推薦值,或根據甲方和工藝要求確定,如表1所示。

3.2.2排氣系統形式

通風柜排氣系統常見形式主要如下,見表2

3.2.3空氣補充系統通風柜空氣補充系統的常見形式見表3

3.2.4控制系統通風柜控制系統的常見形式見表43.2.5廢氣處理

通常在物理和化學實驗中使用各種試劑。通風柜排氣中的氣體成分復雜多變,有害物質濃度不高,一般可以直接排放。只有在某些特殊情況下才需要廢氣處理。在

(1)實驗中,當使用大量高濃度強酸和強堿時,可根據酸堿中和原理,利用廢氣凈化塔處理廢氣當放射性核元素用于

(2)實驗時,排出的空氣應經過空氣過濾器處理后排放。

(3)當實驗中使用的氨或實驗產品含有氨、惡臭或微量致癌物時,廢氣經活性炭過濾后排放。氣態物質的吸附應選用顆粒活性炭,其四氯化碳活性應高于60%在

(4)通風柜內進行標記實驗時,應在出風口安裝除碘過濾裝置。當對

(5)通風柜進行汞測試時,排氣口應配備高錳酸鉀和次氯酸鈉溶液吸收裝置或含硫活性炭進行吸附和排放。

4通風柜應用實例分析

4.1一對一系統某大學生命科學學院

總建筑面積27000平方米,102個通風柜。所有通風柜的排氣扇放置在屋頂的5個風室中。實驗室配有新鮮空氣和綜合排氣系統。通風柜排風時采用自然補充空氣。總建筑面積3800平方米的大學

199科學樓有47個通風柜,主要位于11 & mdash14樓的化學、生物和環境實驗室以及通風柜排氣扇都位于15樓的屋頂。

是一個排氣風扇對應一個通風柜的系統。它使用靈活,互不干擾。得到了實驗室人員的好評。在這兩所大學里,通風櫥不會在一天內持續很長時間,所以實驗室的環境參數基本上不受影響。如果長時間集中使用通風柜,可能會影響實驗室的舒適度。

4.2共享系統

某大學化學學院新教學樓總建筑面積為19700平方米它采用一對多系統,有2~4個通風柜和1個排氣扇。每個實驗室的標準配置是設置3個通風柜(1.8m中的2個,1.5m中的1個或1.2個)和2個房間通風口(在天花板上)。每個實驗室配備1臺排氣扇和1臺變頻控制器。每個通風柜配有一個位移傳感器,隨著玻璃柜門開啟(提升)幅度的變化,自動調節系統的排風量,以保持通風柜正面的表面風速基本不變(風速為0.5m/s~0.1m/s)當所有通風柜的玻璃門關閉(降至底部)時,吊頂出風口的電動氣閥將自動打開,通過吊頂上的兩個出風口將空氣完全排出。當任何通風柜的柜門打開時,天花板出風口將立即關閉。

的每層都配有新鮮空氣系統,其中一部分送至走廊,另一部分通過天花板上的供氣口送至實驗室。新風系統在夏季輸送冷空氣,在過渡季節輸送自然空氣,在冬季不供氣。

通風柜與房間共用一個排風系統,其特點是

(1)通過位移傳感器直接控制變頻器,傳感器不安裝在風管中,避免了傳感器的腐蝕和污染,以較低的成本實現了變風量控制

(2)通過提升玻璃門直接調節排氣量,控制簡單

(3)具有良好的節能效果,在排出小風量空氣時,不僅可以節電,還可以減少冷熱損失。當

(4)低速排氣時,室內和室外噪音降低當

(5)通風柜門半開全開時,表面風速約為0.5m/s,當開門高度小于3億時,表面風速約為1m/s,風速增大地面風速不穩定

4.3變風量系統

變風量系統廣泛應用于國外企業的研發實驗室。國內生命科學研究所的實驗室和辦公樓以及出入境檢驗檢疫局大樓僅采用變風量通風櫥控制系統。

199 a生命科學研究所實驗辦公樓,總建筑面積18000平方米有8個帶可變風量通風柜的通風系統。每個系統并聯6個通風柜。供氣和排氣風扇由變頻控制。空氣熱交換器布置在空氣供應和排氣之間,以回收排氣能量。出入境檢驗檢疫局14棟

& mdash;19樓是一個實驗室。整棟建筑配備了36個通風柜。排氣系統使用可變風量閥和變頻器,根據走廊、房間和通風柜的壓力梯度控制通風柜的排氣和組成。同時,來自通風柜的廢氣經酸霧吸收塔凈化后排出。

變風量通風櫥系統具有良好的表面風速控制和實驗室環境舒適性。但是,如果根據每個通風柜的表面風速進行變頻控制,會出現氣閥頻繁動作、調節滯后、風機振動大、噪音大的情況。在實際應用中,變頻器往往難以實現無級調節。

4.4無管過濾系統

當實驗規模不大、實驗強度和頻率不高時,無管過濾式通風柜具有安裝簡單、使用靈活、安全節能的特點由于無管過濾式通風柜配有分子過濾器、排氣扇和風速計,也可選擇[5]子過濾器或過濾器。只要廢氣中的污染物能被過濾器吸收,排氣口中的污染物濃度就低于GBZ 2.1-mdash;2007、GBZ2.2 & mdash對于2007年的規定值(個人計算機-環球航空公司、個人計算機-南方航空公司、個人計算機中的嚴格值。過濾后的空氣不需要排出房間,而是在實驗室中再循環。該操作可達到顯著的節能效果。同濟大學的李強民等人曾以上海為例,計算了排風量為2300m3/h的無管過濾式通風柜的能耗和費用,新風總能耗為79207千瓦時,新風總能耗為34106千瓦時,能耗為55170元。

是一種無過濾系統的潔凈空氣通風柜,已在上海醫藥學院、北京獸藥監察院、北京四環制藥廠等單位使用。

5總結了

通風柜排氣系統的選擇受多種因素影響,應根據具體情況分析后確定其應用。只要系統合理,任何一種系統都能達到令人滿意的使用效果。

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生物實驗室通風柜通風櫥系統的設計方案及具體應用

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