萬級實驗室通風(fēng)系統(tǒng)

(一)萬級實驗室通風(fēng)的必要性

在實驗過程中，經(jīng)常會產(chǎn)生各種難聞的、有腐蝕性的、特殊的氣體。這些特殊氣體如不及時排除室外，就要造成室內(nèi)空氣污染，影響實驗人員的健康與安全；影響儀器設(shè)備的精度和使用壽命。因此，實驗室通風(fēng)是實驗室設(shè)計中不可缺少的一個組成部分。

萬級實驗室通風(fēng)與舒適性空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)設(shè)計要求不同，主要目的是提供安全、舒適的工作環(huán)境，減少人員暴露在危險空氣下的可能。通風(fēng)主要解決的是工作環(huán)境對實驗室人員的身體健康和勞動保護(hù)問題。

實驗室的通風(fēng)方式有兩種，即局部通風(fēng)和全室通風(fēng)。局部通風(fēng)是在特殊物質(zhì)產(chǎn)生后立即就近排出，這種方式能以較少的風(fēng)量排走大量的特殊物質(zhì)，能量省而效果好，是改善現(xiàn)有實驗室條件可行和經(jīng)濟(jì)的方法，也可能是適應(yīng)新實驗室通風(fēng)建設(shè)的好方式。對于有些實驗不能采用局部通風(fēng)，或局部通風(fēng)滿足不了排風(fēng)要求時，采用全室通風(fēng)。

(二)實驗室通風(fēng)系統(tǒng)的分類

1.按照通風(fēng)系統(tǒng)作用范圍可分為全室通風(fēng)和局部通風(fēng)

(1)全室通風(fēng)

全室通風(fēng)是對整個房間進(jìn)行通風(fēng)換氣，用送入室內(nèi)的新鮮空氣把房間里的特殊氣體濃度稀釋到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的允許范圍內(nèi)，同時把室內(nèi)污染的空氣直接或經(jīng)過凈化處理后排放至室外大氣中。全室通風(fēng)的效果不僅與全面通風(fēng)量有關(guān)，還與通風(fēng)房間的氣流組織有關(guān)。全室通風(fēng)的進(jìn)排風(fēng)應(yīng)使室內(nèi)氣流從特殊物濃度較低地區(qū)流向特殊物濃度較高的地區(qū)。

全室通風(fēng)有自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)。常用于室內(nèi)不設(shè)通風(fēng)柜而且又需排出特殊物質(zhì)的房間。

(2)局部通風(fēng)

局部通風(fēng)是采用局部氣流使局部地點不受特殊物的污染，從而營造良好的工作環(huán)境。實驗室局部通風(fēng)一般包含：通風(fēng)柜通風(fēng)、桌面式通風(fēng)柜通風(fēng)、生物安全柜通風(fēng)、原子吸收罩通風(fēng)、萬向排氣罩通風(fēng)、不銹鋼排氣罩通風(fēng)、排風(fēng)試劑柜通風(fēng)、排風(fēng)制品柜及其他實驗室排風(fēng)的儀器設(shè)備通風(fēng)。

2.按照通風(fēng)系統(tǒng)的作用動力可分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)

(1)自然通風(fēng)

自然通風(fēng)是利用室外風(fēng)力造成的風(fēng)壓，以及由室內(nèi)外溫度差產(chǎn)生的熱壓使空氣流動的通風(fēng)方式。

利用室內(nèi)外的溫度差，即室內(nèi)外空氣的密度差而產(chǎn)生的熱壓，把室內(nèi)的特殊氣體排出室外，對于依靠窗口讓空氣任意流動時，為無組織自然通風(fēng)；對于依靠一定的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)豎井，讓空氣按所要求的方向流動時，為有組織自然通風(fēng)。有組織自然通風(fēng)常見的做法是：在外墻下部或門的下部裝百葉風(fēng)口，在房間內(nèi)側(cè)設(shè)置豎井，它只適用于特殊物質(zhì)濃度低的房間，適用于室內(nèi)溫度高于室外空氣溫度的場合。中凈環(huán)球凈化可提供實驗室、凈化車間的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

(2)機(jī)械通風(fēng)

機(jī)械通風(fēng)是依靠風(fēng)機(jī)的動力使室內(nèi)外空氣流動的方式。

實驗室一般采用機(jī)械通風(fēng)以及機(jī)械補(bǔ)風(fēng)或自然補(bǔ)風(fēng)相結(jié)合的方式。在通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計時，先考慮局部通風(fēng)，若達(dá)不到要求，再采用全面通風(fēng)，局部通風(fēng)可以保證在實驗地點合理有效地排除特殊物質(zhì)，全面通風(fēng)用來排除散發(fā)及殘存在實驗室中的特殊物質(zhì)，以保證實驗室的衛(wèi)生環(huán)境。另外，還要考慮建筑設(shè)計和自然通風(fēng)的配合。

自然通風(fēng)滿足不了室內(nèi)換氣要求時，應(yīng)采用機(jī)械通風(fēng)，尤其是制品庫等，盡管有了自然通風(fēng)，為了考慮事故通風(fēng)，也須采用機(jī)械通風(fēng)。過去常用的做法是，在外墻上安裝軸流風(fēng)機(jī)，但效果較差，盡量避免在有窗的外墻上安裝軸流風(fēng)機(jī)，避免噪聲。對于散發(fā)有腐蝕氣體的房間如酸庫等，不宜使用軸流通風(fēng)機(jī)；對于散發(fā)易引起火災(zāi)氣體的房間，須采用防爆通風(fēng)機(jī)。

(三)萬級實驗室通風(fēng)系統(tǒng)組成

萬級實驗室通風(fēng)系統(tǒng)一般由通風(fēng)設(shè)備、通風(fēng)管道、風(fēng)機(jī)等組成。

1.通風(fēng)設(shè)備

實驗室常用通風(fēng)設(shè)備主要有：通風(fēng)柜、桌面式通風(fēng)柜、生物安全柜、原子吸收罩、萬向排氣罩、不銹鋼排氣罩、排風(fēng)試劑柜、排風(fēng)制品柜及其他實驗室通風(fēng)的儀器設(shè)備等。

2.通風(fēng)管道

對于一般的普通建筑，若室內(nèi)排出的氣體沒有腐蝕性，通風(fēng)管道一般可以采用鍍鋅鋼板。對于產(chǎn)生有腐蝕性氣體的實驗室，風(fēng)管應(yīng)采用耐腐蝕材料的PVC風(fēng)管或玻璃鋼風(fēng)管。在一般的實驗室通風(fēng)工程，室內(nèi)大多采用PVC風(fēng)管或玻璃鋼風(fēng)管，室外采用玻璃鋼風(fēng)管。

3.風(fēng)機(jī)

實驗室通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)主要用于實驗室通風(fēng)柜排氣罩以及其他方面的通風(fēng)和換氣，主要有軸流式風(fēng)機(jī)和離心式風(fēng)機(jī)。軸流式風(fēng)機(jī)使用于風(fēng)壓小、管路短的通風(fēng)系統(tǒng)，如直接排至窗外或墻外的通風(fēng)系統(tǒng)；離心式風(fēng)機(jī)適用于管路長的通風(fēng)系統(tǒng)，如通過風(fēng)管井或外墻接管排至屋頂。

實驗室常用于腐蝕氣體的通風(fēng)排放，因此選擇風(fēng)機(jī)時應(yīng)考慮風(fēng)機(jī)的材質(zhì)。風(fēng)機(jī)的材質(zhì)一般分為玻璃鋼、PP、PVC等。塑料風(fēng)機(jī)和玻璃鋼風(fēng)機(jī)是現(xiàn)代實驗室常用的風(fēng)機(jī)機(jī)型。玻璃鋼風(fēng)機(jī)具有耐腐蝕、耐高溫、防日曬雨淋等特點。

風(fēng)機(jī)的型號根據(jù)風(fēng)量和風(fēng)壓選擇。

(1)離心式風(fēng)機(jī)

離心式風(fēng)機(jī)型號繁多，在分析實驗室常用此類風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)又分為H_q≤0.98kPa，中壓0.98kPa≤H_q≤2.94kPa，高壓H_q>2.94kPa，在選用風(fēng)機(jī)時，應(yīng)關(guān)注其性能和特點，要求具有以下特點：

a)風(fēng)量大，效率高；

b)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低；

c)結(jié)構(gòu)完整，便于維護(hù)；

d)拆裝方便。

(2)軸流式風(fēng)機(jī)

軸流式風(fēng)機(jī)有低壓(H_q<490Pa)、高壓(H_q≥490Pa)之分，該風(fēng)機(jī)的特點是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，噪聲較小，在規(guī)定轉(zhuǎn)速下，風(fēng)量風(fēng)壓穩(wěn)定，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使用安全可靠，易于安裝，該型風(fēng)機(jī)由風(fēng)輪、風(fēng)殼、集風(fēng)器三部分組成，風(fēng)機(jī)為直接傳動。葉輪由葉片、輪盤和轂組成；機(jī)殼由風(fēng)筒、底座及支板組成，輪轂直接裝在電動機(jī)軸上。

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