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實驗室通風系統

19-03-16

實驗室通風系統
1.實驗室通風和通風柜的概念
所謂通風,就是把室內的污濁空氣直接或經凈化后排至室外,再把新鮮空氣補充進來,從而保持室內的空氣條件,以達到衛生標準和滿足生產工藝的要求。前者稱為排風,后者稱為送風。而通風柜可以簡單理解成一個箱體和 一個風機, 產生于箱體中的氣體被風機排出并被安全地排放到大氣中。
2.通風柜的功能
釋放功能:將通風柜內部產生的有害氣體用吸收柜外氣體的方式,使其稀釋后排至室外。
不倒流功能:應具有在通風柜內部由排風機產生的氣流將有害氣體從通風柜內部不反向流進室內的功能。為確保這一功能的實現, 一臺通風柜與一臺通風機用單- -管道連接是最好的方法。不能用單一-管道連接的,也只限于同層同-房間的可并聯,通風機盡可能安裝在管道的末端。
      隔離功能:在通風柜前面應用不滑動的玻璃視窗將通風柜內外進行分隔。
      補充功能:應具有在排出有害氣體時,從通風柜外吸人空氣的通道或替代裝置。
      控制風速功能:為防止通風柜內有害氣體逸出,需要有一定的排氣速度。決定通風柜進風排氣速度的要素包括實驗內容易產生的熱量及與換氣次數的關系,其中主要因素是實驗內有害物的性質。通常規定,一般無毒的污染物的排氣速度為0.25 ~ 0.38m/s ,有毒或有危險的有害物為0.4 ~ 0.5m/s, 劇毒或有少量放射性為0.5- 0.6mls .氣狀物為0.5mls.粒狀物為In/s。為了確保這樣的風速,排風機應有必要的靜壓,即空氣通過通風管道時的摩擦阻力。確定風速時還必須注意噪音問題.通過空氣在管道內流動時以7-10m為限,超過10m將產生噪音。通常實驗室的噪聲(室內背景噪聲級)限制值為70dB(A),增加管道截面積會降低風速,也會降低噪音。考慮到管道的經費和施工問題,必須慎重選擇管道及排風機的功率。
      耐熱及耐酸堿腐蝕功能: -些通風柜內需要安置電爐。有的實驗產生大量酸堿等有毒有害氣體,具有極強的腐蝕性,通風柜的臺面、襯板、側板及選用的水嘴、氣嘴等都應具有防腐功能。
      3.通風系統分類
      按照動力不同,通風系統可以分為自然通風和機械通風,機械通風又可以分為全面通風和局部通風。全面通風是指在房間內整體地進行通風換氣的一種方式。 局部通風是指通風的范圍控制在有害物質形成比較集中的地方,或是工作人員經常活動的局部地區的通風方式,例如通風柜、萬向排煙罩、原子吸收罩等。
      4.實驗室通風系統的基本組成
      通風末端設備:主要包括通風柜、萬向排煙罩、原子吸收罩、吹吸式排風罩等。通風管路系統:主要有風機、風管、風閥、消聲器、廢氣處理塔等。5.通風柜的主要結構
      柜體:通風柜的柜體可根據使用要求選擇鋼制、木制、塑料、不銹鋼等材料。
      臺面及襯板:可選用耐腐蝕、耐酸堿、耐高溫的各種材質,進行高溫或強酸堿操作的內層板要用不銹鋼除渣、除油,靜電噴涂環氧樹脂粉末。
      活動拉門:裝在柜體表面上的透明玻璃可使用戶遠離有害的化學物質和氣體,同時使有害氣體通向通風柜的內部管道。
      導流板:控制氣流流經通風柜時的形狀,減少空氣流人通風柜時產生的由于方式不定造成的回流或渦流,提高使用效率,也會對噪聲及靜壓產生影響。
      集流環:位于通風柜的頂部,將通風柜的氣體導向風排放,其對通風柜的效率和噪聲有著重要的影響。
調風閥:通風柜的附屬部件,用以調節通風柜的排氣量以及最佳表面風速。
其他包括水龍頭、考克閥、水杯等配件。
6.通風管路
圓形風管通風效率高,但直徑不宜太大。由于北方冬季室內外溫差較大,室外管道可選用玻璃鋼產品。對于一般的實驗室,若室內排放的氣體沒有腐蝕性,風管可以采用鍍鋅鐵皮。
      若實驗莖排放的廢氣有一定的腐蝕性,風管應采用耐腐蝕材料的PVC玻璃鋼風管:如果通風系統廢氣含強酸(如鹽酸、硝酸等),通風管道應該選用PP材質;對于沒有或只有輕微腐蝕的實驗室,或客戶要求,也可選用不銹鋼風管。
      7.補風
      室內放置多臺通風柜或房間內環境需要時對室內進行補風。補風量一一般為排風量的70% (門窗可補30%左右)。補風系統應盡量遠離通風柜,以免影響實驗室內空調、采暖系統,而且補風還需進行預處理,方可送人實驗室。補風的方式有多種,具體包括:通過室內空調補風;在天花上放置一段風管 與室外相連,達到自然補風;使用補風型通風柜;在通風系統外安裝補風系統。
      如果故補風系統,應根據房間的密閉情況確定補風量,最大補風量為出風量的70%,最小為20%。主管道的風速可設為8m/s。
      8.有害氣體輸出系統
      實驗室內往往存在許多不利于人體健康的化學物質污染源,特別是有害氣體,將其排除非常重要。但同時能源往往會被大量的消耗,因而實驗室通風控制系統的要求漸高,從早期CV (定風量)、2-State (雙穩態式)、VAV (變風量)系統,到最新的適應性控制系統一既安全, 又符合節約能源的需要。總之,實驗室的最新觀念就是將整個實驗室當作一臺排煙柜, 如何有效地控制各種進排氣,達到既安全又經濟的效果是至關重要的。
      實驗室常用排風設備主要有:通風柜、原子吸收罩、萬向排氣罩、吸頂式排氣罩
      臺上式排氣罩等。其中通風柜最為常見。通風柜是安全處理有害、有毒氣體或蒸汽的通風設備,作用是用來捕捉、密封和轉移污染物以及有害化學氣體,防止其擴散到實驗室內。通風柜內的氣流是通過排風機將實驗室內的空氣吸進通風柜,將通風柜內污染的氣體稀釋并通過排風系統排到戶外后,可以達到低濃度擴散(圖2-117、圖2-118)。萬向抽氣罩是進行局部通風的首選,安裝簡單,定位靈活,通風性能良好,能有效保護實驗室工作人員的人身安全(圖2-119)。原子吸收罩主要適用于各類大型精密儀器,要求定位安裝,有設定的通風性能參數,也是整體實驗室規劃中必須考慮的因素之一。排氣罩主要適用于化學實驗室,在解決這類實驗室的整體通風要求中,它是必|不可少的裝備之一。
9.尾氣處理
有機尾氣處理可以采用活性炭吸附。無機尾氣 處理采用水噴淋,用酸霧或堿霧來中和無機廢氣。
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