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供應(yīng)象州實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程,廢氣處理設(shè)備安 裝-鴻嘉實(shí)驗(yàn)室設(shè)備

實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

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實(shí)驗(yàn)室即進(jìn)行試驗(yàn)研究的特殊場所,可對生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)或其他特殊科學(xué)做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和建設(shè)過程中,規(guī)模 大 、影響 廣泛的系統(tǒng)之一 。其通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),對于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的舒適度、實(shí)驗(yàn)工作人員的身體健康、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)等方面產(chǎn)生重要影響,并關(guān)系到實(shí)驗(yàn)室的投資成本、能源消耗及后期運(yùn)行費(fèi)用。

實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的,是為工作人員提供安 全、舒適的工作環(huán)境,減少人員暴露在危險(xiǎn)空氣下的可能。由于在實(shí)驗(yàn)操作過程中可能產(chǎn)生有毒有害氣體,為確保實(shí)驗(yàn)人員安 全,此類可能產(chǎn)生有毒有害氣體的實(shí)驗(yàn),要求盡量在排風(fēng)柜或生物安 全柜內(nèi)進(jìn)行,不能在排風(fēng)柜內(nèi)進(jìn)行的,要設(shè)局部排風(fēng)設(shè)施,例如原子吸收罩、萬向排氣罩等,同時(shí),實(shí)驗(yàn)室要設(shè)全面通風(fēng)（或稱輔助排風(fēng)）系統(tǒng)滿足實(shí)驗(yàn)室 小換氣量要求。通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是使得實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)效果好、噪音低、操作簡便、節(jié)約能源,室內(nèi)壓差和溫濕度都能保持人體的舒適。

01

實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)一 般有定風(fēng)量系統(tǒng)、雙風(fēng)量系統(tǒng)、變風(fēng)量系統(tǒng)的形式

1.1、定風(fēng)量排風(fēng)系統(tǒng)：排風(fēng)機(jī)采用單速定頻風(fēng)機(jī),排風(fēng)量基本恒定不變,系統(tǒng)無法隨排風(fēng)柜使用數(shù)量及排風(fēng)柜門開啟高度而調(diào)節(jié)風(fēng)量。該系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)直接、投資小、控制簡單；缺點(diǎn)是靈活性差、噪音大 、排風(fēng)柜面風(fēng)速難以保證,會(huì)有部分有毒有害氣體從排風(fēng)柜中逸出（面風(fēng)速過小或過大 都能造成氣體從排風(fēng)柜中逸出）,且運(yùn)行費(fèi)用高（排風(fēng)機(jī)的電力消耗 大 化,被排風(fēng)機(jī)排出的熱能消耗 大 化）。

1.2、雙風(fēng)量系統(tǒng)：排風(fēng)機(jī)采用雙速風(fēng)機(jī),在兩個(gè)預(yù)定的風(fēng)流量值之間進(jìn)行高-低（或者稱為 大 - 小）切換,較定風(fēng)量系統(tǒng)有所改進(jìn),但沒有從根本上改變定風(fēng)量系統(tǒng)的缺點(diǎn),目前應(yīng)用不多。

1.3變風(fēng)量系統(tǒng)：排風(fēng)機(jī)采用變頻風(fēng)機(jī),在排風(fēng)或補(bǔ)風(fēng)主風(fēng)道上設(shè)壓力傳感器,利用靜壓控制器pid控制變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,達(dá)到恒定靜壓或動(dòng)壓調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。高性能的氣流控制器可以快速、穩(wěn)定的在大 流量變化范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。在變風(fēng)量系統(tǒng)中排風(fēng)柜一 般采用面風(fēng)速控制,通過在排風(fēng)柜前采用人體感應(yīng)器檢測人員是否存在,來控制柜門面風(fēng)速,當(dāng)操作人員在排風(fēng)柜前作業(yè)時(shí),將排風(fēng)柜面風(fēng)速設(shè)定為工作模式,此時(shí)排風(fēng)柜面風(fēng)速控制在0.5m/s, 當(dāng)操作人員離開的時(shí)候,將排風(fēng)柜面風(fēng)速設(shè)定為待命模式,此時(shí)排風(fēng)柜面風(fēng)速控制在0.3m/s,遵循《實(shí)驗(yàn)室變風(fēng)量排風(fēng)柜》jg/t222－2007規(guī)范之要求。另房間還要設(shè)輔助排風(fēng),當(dāng)排風(fēng)柜排風(fēng)量不滿足實(shí)驗(yàn)室 小排風(fēng)量要求時(shí),輔助排風(fēng)自動(dòng)打開,保證實(shí)驗(yàn)室 小排風(fēng)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。自動(dòng)變風(fēng)量控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括：節(jié)能顯著、安 全性高,易于適應(yīng)風(fēng)量變化需求。

02

實(shí)驗(yàn)室全面排風(fēng),或稱輔助排風(fēng)

當(dāng)排風(fēng)柜排風(fēng)量不滿足實(shí)驗(yàn)室 小排風(fēng)量要求時(shí),輔助排風(fēng)自動(dòng)打開,保證實(shí)驗(yàn)室 小排風(fēng)量,排風(fēng)量換氣次數(shù)依照房間的功能與要求。

03補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)

為了確保不出現(xiàn)氣流回溯,實(shí)驗(yàn)室一 般會(huì)設(shè)定較高的排風(fēng)量,且連續(xù)排風(fēng)時(shí)間較長（一 般多為7*24小時(shí)全天候開啟排風(fēng)系統(tǒng)）,因此實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)負(fù)壓過大 的情況非常常見。為平衡室內(nèi)外壓差,避免出現(xiàn)負(fù)壓過大 的情況,實(shí)驗(yàn)室在設(shè)計(jì)時(shí)就需要規(guī)劃實(shí)驗(yàn)室補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng),以維持房間設(shè)定的壓力,負(fù)壓防止實(shí)驗(yàn)過程中有毒氣體和顆粒以及化學(xué)品存放過程中揮發(fā)的有害氣體向其他空間外溢,正壓實(shí)驗(yàn)室不受外部空氣污染影響檢驗(yàn)結(jié)果,并使得實(shí)驗(yàn)室內(nèi)換氣率能有效控制,室內(nèi)空氣應(yīng)充分置換,保證其新鮮度。

＋

3.1 、補(bǔ)風(fēng)方式

實(shí)驗(yàn)室的補(bǔ)風(fēng)方法一 般有兩種,分別是自然補(bǔ)風(fēng)和機(jī)械補(bǔ)風(fēng)。

自然補(bǔ)風(fēng)不安 裝補(bǔ)風(fēng)機(jī),通過實(shí)驗(yàn)室內(nèi)外的壓差（室內(nèi)為負(fù)壓）將室外新風(fēng)經(jīng)過濾器、管道吸入室內(nèi)達(dá)到補(bǔ)風(fēng)效果,由于新風(fēng)是被室外的正壓壓入負(fù)壓的室內(nèi),所以自然補(bǔ)風(fēng)可以使得氣流達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,同時(shí)也保證實(shí)驗(yàn)室氣流流向穩(wěn)定,且始終處于負(fù)壓狀態(tài)。自然補(bǔ)風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)主要是不需安 裝補(bǔ)風(fēng)機(jī),節(jié)省了前期投資和補(bǔ)風(fēng)機(jī)運(yùn)行的電費(fèi)；缺點(diǎn)是在設(shè)計(jì)裝修時(shí)需要提前擴(kuò)大 進(jìn)風(fēng)井或進(jìn)風(fēng)百頁面積,這需要占用建筑使用面積或影響建筑立面效果,其次是不通過補(bǔ)風(fēng)機(jī)的自然風(fēng)無法進(jìn)行加熱或冷卻處理。

機(jī)械補(bǔ)風(fēng)設(shè)置引風(fēng)機(jī)形成理想的氣流組織,將室外新風(fēng)經(jīng)集中處理后,由補(bǔ)風(fēng)機(jī)經(jīng)管道送入房間內(nèi),機(jī)械補(bǔ)風(fēng)可以對其加熱或冷卻處理及過濾等預(yù)處理,進(jìn)行采用定風(fēng)量補(bǔ)風(fēng)還是變風(fēng)量補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng),一 般與排風(fēng)系統(tǒng)對應(yīng),即排風(fēng)為定風(fēng)量系統(tǒng),補(bǔ)風(fēng)也為定風(fēng)量系統(tǒng),排風(fēng)為變風(fēng)量系統(tǒng),補(bǔ)風(fēng)也為變風(fēng)量系統(tǒng)。

＋3.2、補(bǔ)風(fēng)地點(diǎn)

室內(nèi)補(bǔ)風(fēng)的補(bǔ)風(fēng)地點(diǎn)一 般沒有很大 的限制,可以直接補(bǔ)在排風(fēng)柜內(nèi)或柜門前,也可補(bǔ)在房間內(nèi),但是不同的補(bǔ)風(fēng)地點(diǎn)有著不同的影響,在排風(fēng)柜內(nèi)或柜門前補(bǔ)風(fēng)的優(yōu)勢是不需要為新風(fēng)做加熱或冷卻處理,可節(jié)省能源,節(jié)約成本；缺點(diǎn)則是新風(fēng)會(huì)影響通風(fēng)柜內(nèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),同時(shí)破壞操作人員工作環(huán)境舒適性,這種補(bǔ)風(fēng)地點(diǎn)不適用有面風(fēng)速要求的排風(fēng)系統(tǒng)。與之對比,補(bǔ)風(fēng)地點(diǎn)設(shè)置在房間內(nèi)時(shí),其優(yōu)點(diǎn)是操作人員的工作環(huán)境基本不會(huì)受到影響,對排風(fēng)柜面風(fēng)速及柜內(nèi)氣流亦無影響；缺點(diǎn)則是新風(fēng)一 般需要經(jīng)過加熱或者冷卻處理,能量成本要比第 一 種補(bǔ)風(fēng)地點(diǎn)高。

04排風(fēng)柜變風(fēng)量控制器

排風(fēng)柜變風(fēng)量控制器有一 類是測量柜門面風(fēng)速,通過與設(shè)定風(fēng)速比較,調(diào)節(jié)風(fēng)閥開度以達(dá)到設(shè)定值,風(fēng)閥一 般采用蝶閥,其缺點(diǎn)有：精度受測量點(diǎn)的位置和數(shù)量影響,比較容易受到安 裝位置和內(nèi)外氣流（紊流）影響,測量到的風(fēng)速需要通過傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)調(diào)節(jié)風(fēng)閥,系統(tǒng)反映速度稍慢,控制信號(hào)響應(yīng)時(shí)間：<3秒,面風(fēng)速控制精度一 般在±20％。

另一 類排風(fēng)柜變風(fēng)量控制器,目前主流使用的是文丘里風(fēng)量控制器,通過測量移門位置,借助位移傳感器測得移門開度并傳輸給控制器,控制器根據(jù)“流量=平均流速×面積”的公示計(jì)算出的風(fēng)量來實(shí)時(shí)改變閥門的開度大 小來調(diào)節(jié)排風(fēng)量。該系統(tǒng)抗干擾性好,控制穩(wěn)定,從理論上屬開環(huán)控制,在試劑 應(yīng)用中需另設(shè)風(fēng)速儀或其他反饋裝置,以保證控制的準(zhǔn)確性和可靠性。調(diào)節(jié)風(fēng)閥開度具有精度不受柜前有無人員遮擋影響,調(diào)整風(fēng)量過程迅速精準(zhǔn),響應(yīng)時(shí)間短,可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的變風(fēng)量閥不可能實(shí)現(xiàn)的高調(diào)節(jié)比（1:17~20）、與管道靜壓無關(guān)(150~750pa)、響應(yīng)時(shí)間快(小于1秒)、風(fēng)量控制到氣流控制信號(hào)的±5％等特性。

05變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)控制

＋5.1、常用的實(shí)驗(yàn)室變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)控制原理

5.2、風(fēng)量的控制方法

目前對于風(fēng)量的控制方法有面風(fēng)速法和位移法。

面風(fēng)速法,通常是利用安 裝在排風(fēng)柜入口邊緣處的風(fēng)速傳感器測得風(fēng)速并傳輸?shù)娇刂破?通過比較和計(jì)算得到所需風(fēng)量,然后改變風(fēng)閥開度調(diào)整排風(fēng)量, 終使其面風(fēng)速保持在0.3m/s~0.6m/s（osha）的某個(gè)設(shè)定值或是某個(gè)較小的范圍。其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單易安 裝,控制相對容易；閉環(huán)反饋控制保證了安 全性和節(jié)能性的控制效果；以一 個(gè)點(diǎn)的風(fēng)速來代替面風(fēng)速,與真正的控制對象其面風(fēng)速還會(huì)有些偏差,比較容易受到安 裝位置和內(nèi)外氣流（紊流）影響。

位移法,配合使用vav變風(fēng)量文丘里閥,借助位移傳感器測得柜門開度并傳輸給控制器,控制器根據(jù)“流量=平均流速×面積”的公示計(jì)算出的風(fēng)量來實(shí)時(shí)改變閥門的開度大 小來調(diào)節(jié)排風(fēng)量。該系統(tǒng)抗干擾性好,控制穩(wěn)定,從理論上屬開環(huán)控制,在實(shí)際應(yīng)用中需另設(shè)風(fēng)速儀或其他反饋裝置,以保證控制的準(zhǔn)確性和可靠性。調(diào)節(jié)風(fēng)閥開度具有精度不受柜前有無人員遮擋影響,調(diào)整風(fēng)量過程迅速精準(zhǔn),響應(yīng)時(shí)間短,可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的變風(fēng)量閥不可能實(shí)現(xiàn)的高調(diào)節(jié)比（1:17~20）、與管道靜壓無關(guān)(150~750pa)、