通風(fēng)柜系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)及應(yīng)用
1 通風(fēng)柜的功能
通風(fēng)柜最主要的功能是,將實(shí)驗(yàn)操作時產(chǎn)生的各種有害氣體、水蒸氣、氣味、余熱等,控制在通風(fēng)柜內(nèi)并排至室外,達(dá)到為了保護(hù)使用者的安全,防止實(shí)驗(yàn)中的污染物質(zhì)向?qū)嶒?yàn)室擴(kuò)散的目的。
通風(fēng)柜在各種生化和理化實(shí)驗(yàn)室中有著非常廣泛的應(yīng)用,在保護(hù)實(shí)驗(yàn)樣品的純度、保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確、維護(hù)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的清潔、改善勞動衛(wèi)生條件和提高工作效率等方面,發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
2 通風(fēng)柜的種類及選擇
2.1 通風(fēng)柜的分類
通風(fēng)柜是由局部排風(fēng)罩發(fā)展而來的。傳統(tǒng)意義上的通風(fēng)柜的分類如下:
按照排風(fēng)方式分類:分為上部排風(fēng)式、下部排風(fēng)和上下同時排風(fēng)式三類。
按照進(jìn)風(fēng)方式分類:分為排風(fēng)型和補(bǔ)風(fēng)型。通過室內(nèi)進(jìn)風(fēng)從柜內(nèi)排出室外稱為排風(fēng)型,從室外進(jìn)風(fēng)在柜內(nèi)循環(huán)后排出室外的方式稱為補(bǔ)風(fēng)型通風(fēng)柜。
按照排風(fēng)量是否恒定分類:分為定風(fēng)量和變風(fēng)量型。操作中排風(fēng)量恒定不變的為定風(fēng)量型;保持恒定的面風(fēng)速,排風(fēng)量隨著柜門開啟度的大小而改變的為變風(fēng)量型。
按照排風(fēng)是否循環(huán)分類:分為全排風(fēng)型和無管過濾型。
按照結(jié)構(gòu)形式分類:分為臺式、落地式和連體式等。
按照安裝形式分類:分為固定式和移動式。
按照柜體制造材質(zhì)分類:分為全鋼制、鋼木制(型鋼骨架+三聚氰胺中密度板)、玻璃鋼制、混凝土等類型。
2.2 通風(fēng)柜的選擇
通風(fēng)柜的選擇需要綜合考慮的因素有:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)規(guī)模、試劑種類、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通風(fēng)柜數(shù)量、實(shí)驗(yàn)者操作習(xí)慣和投資等。
實(shí)驗(yàn)如果是冷過程,通風(fēng)柜宜采用下部排風(fēng)式;如果是熱過程,通風(fēng)柜采用宜上部排風(fēng)式。若實(shí)驗(yàn)發(fā)熱量不穩(wěn)定,可采用上、下聯(lián)合排風(fēng)式。
若實(shí)驗(yàn)的規(guī)模較大,單臺通風(fēng)柜無法滿足實(shí)驗(yàn)要求時,往往采用連體式通風(fēng)柜,2~3臺甚至多至6臺通風(fēng)柜連通運(yùn)行。若僅僅進(jìn)行臺面上操作,可以選用臺式通風(fēng)柜。若實(shí)驗(yàn)者需要步入操作,則需要采用落地式通風(fēng)柜。
如果實(shí)驗(yàn)對室內(nèi)環(huán)境和進(jìn)風(fēng)潔凈度有特殊要求,或者在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)安裝的通風(fēng)柜數(shù)量較多,宜采用補(bǔ)風(fēng)型通風(fēng)柜,并且根據(jù)需要對來自室外的自然風(fēng)進(jìn)行熱濕處理和過濾。條件許可時,最好排風(fēng)和補(bǔ)風(fēng)均為變風(fēng)量控制。
如果實(shí)驗(yàn)室設(shè)有空調(diào)或采暖系統(tǒng),或者在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)安裝的通風(fēng)柜數(shù)量較多,宜采用帶變風(fēng)量控制系統(tǒng)的通風(fēng)柜,達(dá)到節(jié)能目的。
如果實(shí)驗(yàn)采用的試劑品種或?qū)嶒?yàn)產(chǎn)物含有易燃、易爆、放射性物質(zhì)和無法用化學(xué)過濾器吸附的有機(jī)成分,試劑消耗量大,通風(fēng)柜操作時間長,應(yīng)選用全排風(fēng)型通風(fēng)柜。反之,可以考慮無管過濾型通風(fēng)柜。由于無管過濾型通風(fēng)柜為100%循環(huán)風(fēng),能否使用還需由制造商根據(jù)應(yīng)用條件進(jìn)行判斷。
不同材質(zhì)的通風(fēng)柜價格差別很大。混凝土通風(fēng)柜造價最低,由于它是現(xiàn)場加工,質(zhì)量和使用效果均比工廠化專業(yè)生產(chǎn)的遜色很多,近20年來幾乎不再采用。玻璃鋼通風(fēng)柜防腐性能好,價格不高,由于是工廠內(nèi)手工制作,且玻璃鋼材質(zhì)性能差別很大,使得其外形美觀程度和使用壽命差別亦較大,目前在工業(yè)企業(yè)中還有使用。鋼木結(jié)構(gòu)的通風(fēng)柜,采用了三聚氰胺中密度板,是三聚氰胺浸漬膠膜紙干燥、固化到一定程度后,將其鋪裝在中密度纖維板表面經(jīng)熱壓而成的。其表面雖然耐腐蝕,但中間所夾的中密度板,是以木質(zhì)纖維或其他植物纖維為原料,施加脲醛樹脂或其他適用的膠粘劑制成的人造板材,并不耐腐蝕,使用壽命不及全鋼結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在,科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)里廣泛使用的是鋼制通風(fēng)柜,特別是全鋼制的,這種通風(fēng)柜通常采用鍍鋅鋼板,表面靜電噴涂環(huán)氧樹脂;或者為全不銹鋼,能夠機(jī)械化加工,質(zhì)量易于保證,外形美觀,強(qiáng)度較高,表面處理后耐腐蝕性強(qiáng),使用壽命長。
3 通風(fēng)柜系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 設(shè)計(jì)前期需了解的內(nèi)容
在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前,首先要了解實(shí)驗(yàn)室以下內(nèi)容:
實(shí)驗(yàn)室的總體規(guī)劃,包括建設(shè)規(guī)模、在總圖上的位置、當(dāng)?shù)仫L(fēng)玫瑰圖等。
了解實(shí)驗(yàn)室的性質(zhì)、目的和任務(wù),確定各類實(shí)驗(yàn)室的功能。
了解工藝條件,如試劑的品種和年消耗量,每間實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜數(shù)量和總量,通風(fēng)柜長度、實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境要求包括溫度、濕度、潔凈度和風(fēng)速,
了解甲方、特別是實(shí)驗(yàn)室操作人員的要求和習(xí)慣,是否需要考慮通風(fēng)柜預(yù)留,實(shí)驗(yàn)室今后是否有靈活分隔的可能,有無行政管理和分別計(jì)量的要求等。
了解實(shí)驗(yàn)室布局、房間尺寸、層高、凈高、結(jié)構(gòu)形式、屋頂形式和吊頂形式等。
了解項(xiàng)目的環(huán)境影響評價報告書及其審批意見,確定通風(fēng)柜排風(fēng)是否需要處理。
工程投資限額和分配給通風(fēng)柜系統(tǒng)的比例。
3.2 設(shè)計(jì)依據(jù)
一般下列標(biāo)準(zhǔn)和資料作為通風(fēng)柜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)
國家和地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
各政府管理部門的審批意見,環(huán)境影響評價報告書及其審批意見
甲方的要求
工藝資料。
3.3 設(shè)計(jì)原則
應(yīng)以安全、實(shí)用、有效、經(jīng)濟(jì)為原則,使有害氣體在盡快就近排走,不至污染環(huán)境和操作者,并使實(shí)驗(yàn)中的氣態(tài)污染物全部控制在通風(fēng)柜以內(nèi)。
應(yīng)工藝和建筑專業(yè)結(jié)合,合理確定通風(fēng)柜在實(shí)驗(yàn)室的位置。通風(fēng)柜應(yīng)設(shè)置在受氣流干擾少的地方,盡量遠(yuǎn)離門口、送風(fēng)口和人員頻繁往來的通道,避免無組織氣流對通風(fēng)柜排風(fēng)流場形成干擾;同時,也應(yīng)遠(yuǎn)離精密儀器,避免通風(fēng)柜排風(fēng)影響儀器操作。
應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室工藝要求,選擇通風(fēng)柜類型,確定通風(fēng)柜數(shù)量;詳見前文“通風(fēng)柜的選擇”所述。綜合考慮各項(xiàng)因素,確定通風(fēng)柜排風(fēng)系統(tǒng)和補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)形式,確定通風(fēng)機(jī)房和通風(fēng)豎井的位置。
應(yīng)根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價報告書及其審批意見,以及污染氣體成分,確定需要采取的廢氣處理措施,選擇處理設(shè)備。
合理布置風(fēng)管,盡量縮短管道長度,減少風(fēng)管阻力,降低風(fēng)機(jī)功率和噪聲。由于實(shí)驗(yàn)時常常有水蒸氣或試劑蒸發(fā)到排風(fēng)中,在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季的排風(fēng)管中會出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象,因此,水平排風(fēng)管應(yīng)設(shè)坡度,并盡量避免風(fēng)管上、下翻彎,以免冷凝液積聚;必要時應(yīng)在排風(fēng)管和排風(fēng)機(jī)最低點(diǎn)分別設(shè)置帶手動密閉閥的泄水管。
合理選擇風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)選擇應(yīng)考慮以下因素:
首先排風(fēng)機(jī)材質(zhì)應(yīng)耐腐蝕,一般應(yīng)選擇離心風(fēng)機(jī),使電動機(jī)置于排風(fēng)氣體以外;
考慮施工和今后實(shí)驗(yàn)室變化的可能性,風(fēng)機(jī)風(fēng)量和壓頭均要考慮一定的余量;
為減少噪聲和振動,風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不應(yīng)高于1450r/min。
合理確定風(fēng)機(jī)安裝位置,風(fēng)機(jī)位置應(yīng)考慮以下因素:
由于風(fēng)機(jī)的噪聲和振動,其安裝地點(diǎn)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離對噪聲和振動有限制的房間,并相對集中布置;便于安裝和維護(hù);
風(fēng)機(jī)盡量布置在機(jī)房內(nèi),尤其是在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū),既便于隔聲減振,又可防凍;
排風(fēng)機(jī)盡量布置在靠近排放口處,如頂層或屋頂,使室內(nèi)的排風(fēng)管道處于負(fù)壓段,避免漏風(fēng)對風(fēng)管穿越的其它房間產(chǎn)生不利影響。
確定通風(fēng)柜排風(fēng)系統(tǒng)和補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)的控制方式。空調(diào)房間應(yīng)考慮房間壓力控制,并與整個實(shí)驗(yàn)樓的樓宇控制系統(tǒng)相結(jié)合。
3.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.4.1 面風(fēng)速的確定
目前,我國沒有國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對于通風(fēng)柜面風(fēng)速作出明確規(guī)定,工程設(shè)計(jì)通常按照設(shè)計(jì)手冊的推薦值,或者甲方和工藝要求確定,見表1。
表 1 通風(fēng)柜面風(fēng)速
序號
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通風(fēng)柜內(nèi)有害物種類
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面風(fēng)速(m/s)
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備注
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1
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無毒有害物
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0.25~0.375
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【1】
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2
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有毒或有危險的有害物
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04~0.5
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3
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極毒或少量放射性有害物
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05~0.6
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4
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放射性有害物
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≥1.0
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【2】
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5
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同位素實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用
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1.5
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【3】
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3.4.2 排風(fēng)系統(tǒng)形式
通風(fēng)柜排風(fēng)系統(tǒng)常見形式主要有一下幾種,見表 2。
表 2 通風(fēng)柜排風(fēng)系統(tǒng)形式
系統(tǒng)
形式
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一對一系統(tǒng)
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一對多系統(tǒng)
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變風(fēng)量系統(tǒng)
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共用系統(tǒng)
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系統(tǒng)
描述
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每臺排風(fēng)機(jī)均只服務(wù)于1臺通風(fēng)柜
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2~4臺通風(fēng)柜共設(shè)1臺排風(fēng)機(jī)。
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1臺排風(fēng)機(jī)與多臺通風(fēng)柜對應(yīng)設(shè)置, 風(fēng)機(jī)均配變頻控制器
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通風(fēng)柜與其它局部排風(fēng)或全面排風(fēng)共用系統(tǒng)
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運(yùn)轉(zhuǎn)
狀態(tài)
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風(fēng)機(jī)定速運(yùn)轉(zhuǎn),僅有啟動、停止兩種狀態(tài)。
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風(fēng)機(jī)通常按2臺或3臺通風(fēng)柜同時運(yùn)行選型。風(fēng)機(jī)速運(yùn)轉(zhuǎn),而通風(fēng)柜按需要切換使用。
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排風(fēng)機(jī)根據(jù)通風(fēng)柜運(yùn)行數(shù)量和柜門開啟程度變風(fēng)量運(yùn)行。
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排風(fēng)機(jī)通常變風(fēng)量運(yùn)行,其它排風(fēng)口可以與通風(fēng)柜切換使用。
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優(yōu)點(diǎn)
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運(yùn)行可靠,
控制簡單,
通風(fēng)柜之間無干擾,
造價較低。
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造價低,
風(fēng)機(jī)數(shù)量比一對一系統(tǒng)少。
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運(yùn)行可靠,安全性高;
變風(fēng)量運(yùn)行,節(jié)能,
風(fēng)機(jī)數(shù)量少,占地面積小,
面風(fēng)速恒定,
便于廢氣處理,
排放口數(shù)量少,
噪聲低。
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系統(tǒng)簡單,
控制簡單,
變風(fēng)量運(yùn)行時節(jié)能,
造價較低,
風(fēng)機(jī)數(shù)量比一對一系統(tǒng)少。
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缺點(diǎn)
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風(fēng)機(jī)數(shù)量多,占地面積大;
排放口數(shù)量多,
不便于廢氣處理,
風(fēng)機(jī)定風(fēng)量運(yùn)行不節(jié)能,
柜門關(guān)小時面風(fēng)速過大,噪聲變大。
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通風(fēng)柜切換繁瑣,
每臺通風(fēng)柜的排風(fēng)量難以準(zhǔn)確平衡,
面風(fēng)速不足時污染氣體可能外溢,
風(fēng)機(jī)數(shù)量比變風(fēng)量系統(tǒng)多。
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控制復(fù)雜,
造價高,
調(diào)試?yán)щy。
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通風(fēng)柜柜門開啟度低時面風(fēng)速增大,
風(fēng)機(jī)數(shù)量比變風(fēng)量系統(tǒng)多。
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適用
范圍
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適用于通風(fēng)柜之間實(shí)驗(yàn)差別較大,要求分別計(jì)量和歸屬不同管理人,投資額較低的項(xiàng)目。
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適用于通風(fēng)柜安裝于同一房間或進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)類型接近,同時使用率不高,投資受限的項(xiàng)目。
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適用于通風(fēng)柜的實(shí)驗(yàn)類型接近,安全性要求高,投資充裕的項(xiàng)目。
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適用于通風(fēng)柜安裝于同一房間或進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)類型接近,同時使用率不高,投資額中等的項(xiàng)目。
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3.4.3 補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)形式
通風(fēng)柜補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)常見形式見表 3。
表 3 通風(fēng)柜補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)形式
系統(tǒng)
形式
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自然補(bǔ)風(fēng)
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機(jī)械補(bǔ)風(fēng)
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新風(fēng)不處理
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加熱新風(fēng)
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空調(diào)風(fēng)
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優(yōu)點(diǎn)
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造價低,
能耗低,
系統(tǒng)簡單。
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房間壓力可控,
造價較低,
能耗較低,
系統(tǒng)較簡單。
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房間壓力可控,
冬季能保證室溫。
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房間壓力可控,
房間溫、濕度保證,
效果好。
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缺點(diǎn)
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房間壓力不可控,負(fù)壓過大時會影響排風(fēng)量和房門的開啟,
房間溫、濕度不保證,
實(shí)驗(yàn)樣本存在被污染的可能。
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房間溫、濕度不保證,
實(shí)驗(yàn)樣本存在被污染的可能。
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房間夏季溫、濕度不保證,
造價較高,
能耗較高。
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系統(tǒng)復(fù)雜,
控制復(fù)雜,
造價高,
能耗高。
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適用
范圍
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資金匱乏的項(xiàng)目
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資金有限的項(xiàng)目
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嚴(yán)寒或寒冷地區(qū)的項(xiàng)目
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資金充裕的項(xiàng)目
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3.4.4 控制系統(tǒng)形式
通風(fēng)柜控制系統(tǒng)常見形式見表 4。
表 4 通風(fēng)柜控制系統(tǒng)形式
控制
形式
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排風(fēng)機(jī)啟停控制
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排風(fēng)機(jī)啟停及補(bǔ)風(fēng)機(jī)連鎖控制
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排風(fēng)機(jī)啟停或變頻及不同通風(fēng)柜切換控制
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通風(fēng)柜面風(fēng)速控制
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通風(fēng)柜面風(fēng)速控制+紅外線檢測
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通風(fēng)柜面風(fēng)速+房間壓力控制
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適用
范圍
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采用自然補(bǔ)風(fēng)的一對一系統(tǒng)
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采用機(jī)械補(bǔ)風(fēng)的一對一系統(tǒng)
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一對多系統(tǒng)
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采用機(jī)械補(bǔ)風(fēng)的變風(fēng)量系統(tǒng)
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采用機(jī)械補(bǔ)風(fēng)的變風(fēng)量系統(tǒng)且實(shí)驗(yàn)者遠(yuǎn)離時可以降低面風(fēng)速
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對房間壓力有要求的采用機(jī)械補(bǔ)風(fēng)的變風(fēng)量系統(tǒng)或共用系統(tǒng)
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特點(diǎn)
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簡單,造價低
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簡單,造價低
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較簡單,造價較低
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較復(fù)雜,造價較高
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較復(fù)雜,造價高
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復(fù)雜,造價高
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3.4.5 廢氣處理
通常理化實(shí)驗(yàn)會采用多種試劑,通風(fēng)柜的排風(fēng)中氣體成分復(fù)雜且多變,有害物濃度不高,一般能夠直接排放。只有在一些特殊情況下需要進(jìn)行排風(fēng)處理。
實(shí)驗(yàn)中大量使用高濃度強(qiáng)酸、強(qiáng)堿時,可以采用廢氣凈化塔,以酸堿中和的原理處理排風(fēng)。
實(shí)驗(yàn)中使用放射性核元素時,排風(fēng)應(yīng)經(jīng)過高效空氣過濾器處理后排放。
實(shí)驗(yàn)中使用氨或?qū)嶒?yàn)產(chǎn)物含有氨、惡臭或痕量致癌物時,排風(fēng)應(yīng)經(jīng)過活性碳過濾后排放。用于吸附氣態(tài)物質(zhì)時應(yīng)選擇粒狀活性碳,其四氯化碳的活性應(yīng)高于60%。
通風(fēng)柜內(nèi)做標(biāo)記實(shí)驗(yàn)時,排風(fēng)口應(yīng)設(shè)除碘過濾裝置。
4 通風(fēng)柜應(yīng)用實(shí)例分析
4.1 一對一系統(tǒng)
某大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院總建筑面積27000m2,設(shè)有102臺通風(fēng)柜,所有通風(fēng)柜的排風(fēng)機(jī)均置于屋頂5個風(fēng)機(jī)房內(nèi),實(shí)驗(yàn)室設(shè)有新風(fēng)和全面排風(fēng)系統(tǒng),通風(fēng)柜排風(fēng)時采取自然補(bǔ)風(fēng)。
某大學(xué)理科樓,總建筑面積38000m2。通風(fēng)柜共47臺,主要集中在11~14層的化學(xué)、生物和環(huán)境實(shí)驗(yàn)室,通風(fēng)柜排風(fēng)機(jī)均置于15屋頂。
這種一臺排風(fēng)機(jī)對應(yīng)一臺通風(fēng)柜的系統(tǒng),使用靈活,互不干擾,得到實(shí)驗(yàn)人員的好評。這兩所大學(xué),通風(fēng)柜在一天中的使用時間不長,因而實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境參數(shù)基本不受影響。如果通風(fēng)柜長時間集中使用時,實(shí)驗(yàn)室的舒適度可能會受到影響。
4.2 共用系統(tǒng)
某大學(xué)化學(xué)學(xué)院的新樓總建筑面積19700m2。采用的是2~4臺通風(fēng)柜共設(shè)1臺排風(fēng)機(jī)的一對多系統(tǒng)。每間實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)配置是設(shè)3個通風(fēng)柜(1.8m的2個、1.5m或1.2m的1個),和兩個房間排風(fēng)口(設(shè)于吊頂上),每個實(shí)驗(yàn)室配置1臺排風(fēng)機(jī)和1個變頻控制器。每個通風(fēng)柜都裝有位移傳感器,隨著玻璃柜門開啟(升降)幅度的變化自動調(diào)整系統(tǒng)的排風(fēng)量,以維持通風(fēng)柜正面的面風(fēng)速基本不變(風(fēng)速為0.5±0.1m/S)。當(dāng)所有通風(fēng)柜的玻璃柜門都關(guān)閉(降到底)時,吊頂上排風(fēng)口的電動風(fēng)閥隨即自動開啟,通過吊頂上的2個排風(fēng)口進(jìn)行全面排風(fēng)。當(dāng)任一通風(fēng)柜的柜門開啟時,吊頂排風(fēng)口隨即關(guān)閉。
每層設(shè)有新風(fēng)系統(tǒng),新風(fēng)一部分送至走廊,一部分通過吊頂上送風(fēng)口送入實(shí)驗(yàn)室。新風(fēng)系統(tǒng)夏季送冷風(fēng),過渡季可送自然風(fēng),冬季不送風(fēng)。
通風(fēng)柜與房間共用排風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)是:
(1)通過位移傳感器直接控制變頻器,風(fēng)管內(nèi)不裝傳感器,避免了傳感器被腐蝕和污染,在較低成本下實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量控制。
(2)通過玻璃柜門的升降直接調(diào)整排風(fēng)量,控制簡單。
(3)節(jié)能效果好,小風(fēng)量排風(fēng)時既可省電、又可減少冷、熱量損失。
(4)低速排風(fēng)時,室內(nèi)外噪聲降低。
(5)通風(fēng)柜柜門半開至全開時面風(fēng)速約為0.5m/s,柜門開啟高度小于300mm時面風(fēng)速約為1m/s,風(fēng)速增大。面風(fēng)速不穩(wěn)定。
4.3 變風(fēng)量系統(tǒng)
變風(fēng)量系統(tǒng)在外企研發(fā)實(shí)驗(yàn)室大量應(yīng)用,僅以國內(nèi)某生命科學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)及辦公樓和某出入境檢疫檢驗(yàn)局大樓采用的是變風(fēng)量通風(fēng)柜控制系統(tǒng)。
某生命科學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)及辦公樓總建筑面積18000m2。設(shè)有變風(fēng)量通風(fēng)柜的通風(fēng)系統(tǒng)8個,每個系統(tǒng)并聯(lián)6臺通風(fēng)柜,送、排風(fēng)機(jī)均變頻控制,送、排風(fēng)之間設(shè)有空氣熱交換器,回收排風(fēng)能量。
某出入境檢疫檢驗(yàn)局大樓14~19層為實(shí)驗(yàn)室。全樓設(shè)有36臺通風(fēng)柜,排風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)走廊、房間和通風(fēng)柜的壓力梯度、采用變風(fēng)量閥和變頻器,控制通風(fēng)柜的排風(fēng)和補(bǔ)風(fēng)。同時,通風(fēng)柜排風(fēng)經(jīng)酸霧吸收塔凈化處理后排放。
變風(fēng)量通風(fēng)柜系統(tǒng)的面風(fēng)速控制和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境舒適度較好,但如果按照每臺通風(fēng)柜面風(fēng)速進(jìn)行變頻控制,則出現(xiàn)風(fēng)閥頻繁動作、調(diào)節(jié)滯后、風(fēng)機(jī)振動和噪聲大等現(xiàn)象,實(shí)際應(yīng)用時變頻器往往難以做到無級調(diào)節(jié)。
4.4 無管過濾系統(tǒng)
當(dāng)實(shí)驗(yàn)規(guī)模不大、實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度和頻度不高時,無管過濾型通風(fēng)柜以安裝簡便、使用靈活、安全節(jié)能的特性成為首選。由于無管過濾型通風(fēng)柜配裝了分子過濾器、排風(fēng)機(jī)和風(fēng)速儀,還可以選配亞高效過濾器或高效過濾器,只要排風(fēng)中的污染物能夠被過濾器吸收,出風(fēng)口污染物的濃度低于GBZ 2.1-2007、GBZ 2.2-2007中的規(guī)定值(PC-TWA、PC-STEL、 PC-MAC中的最嚴(yán)格值),過濾后的空氣不需排出室外而在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)再循環(huán),運(yùn)行可以取得顯著的節(jié)能效果。同濟(jì)大學(xué)李強(qiáng)民教授等人曾經(jīng)以上海為例,計(jì)算一臺排風(fēng)量為2300m3/h的無管過濾型通風(fēng)柜節(jié)約的能耗及費(fèi)用,共節(jié)省全年新風(fēng)耗冷量79207kWh,全年新風(fēng)耗熱量34106kWh,能耗費(fèi)用55170元。【4】
這種無管過濾系統(tǒng)的凈氣型通風(fēng)柜已在中國科學(xué)院上海藥物研究所、北京獸藥監(jiān)察所,北京四環(huán)制藥廠等多家單位使用。
目前,《再循環(huán)自凈型排風(fēng)柜》國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作已接近尾聲。
5 總結(jié)
通風(fēng)柜排風(fēng)系統(tǒng)的選擇受到諸多因素影響,應(yīng)用時需要根據(jù)具體情況分析后確定。只要系統(tǒng)合理,哪種系統(tǒng)都能夠取得令人滿意的使用效果。