生物实验室通風櫃系統的設計方案及設計原則有哪些呢?瑞斯達帶大家了解下。
1、通風櫃的功能和应用场合
通風櫃主要的功能是将实验操作时产生的各种有害气体、水蒸汽、气味、余热等,控制在通風櫃内并排至室外,达到为了保护使用者的安全,防止实验中的污染物质向实验室扩散的目的。通風櫃在各种生化和理化实验室中有着广泛的应用,在保护实验样品的纯度、保证实验结果的准确、维护实验室环境的清洁、改善劳动卫生条件和提高工作效率等方面,发挥着重要的作用。通風櫃可用于理化实验室和生物实验室,也可以用于洁净实验室,但不适用于生物安全三级和四级实验室。
2、通風櫃的性能
通常以3个参数衡量通風櫃的性能:捕捉效率、抑制效率和排除有害气体的效率。良好的捕捉效率可以通过两个途径来获得,首先是保持通風櫃开口合理的面风速,其次是合理布置通風櫃。合理的通風櫃柜体设计以及保持通風櫃开口合理的面风速是获得较高抑制效率的关键。排除有害气体的效率则是通过室外排放口的高度和适当风速来达到。
2.1設計原則
通風櫃在工作场所的配置数量依实验研究类型而定,差别较大。一般在研究所和大学的配置是,化学研究实验室按每位研究者l台通風櫃,生物学研究实验室6~10位研究者共用1台通風櫃,物理学实验室可能整个部门设1台通風櫃。应根据实验性质和实验室工艺要求,选择通風櫃类型,确定通風櫃数量。综合考虑各项因素,确定通風櫃排风系统和补风系统形式,确定通风机房和通风竖井的位置。应以安全、实用、有效、经济为原则,使有害气体尽快就近排走,不至污染环境和操作者,并使实验中的气态污染物全部控制在通風櫃以内。应与工艺和建筑结合,合理确定通風櫃在实验室的位置。通風櫃应设置在受气流干扰少的地方,尽量远离门口、送风口和人员频繁往来的通道,避免无组织气流对通風櫃排风流场形成干扰;同时,也应远离精密仪器,避免通風櫃排风影响仪器操作。根据BS7258标准,通風櫃平行于穿堂风时,其前端距门边应保持1m的距离;通風櫃垂直于穿堂风时,其近端距门边应保持1m的距离,相向布置的通風櫃之间应保持3m的净距。应根据建设项目环境影响评价报告书及其审批意见,以及污染气体成分,确定需要采取的废气处理措施,选择处理设备,并满足排放口的设置要求。例如,法国标准XPX15-203要求排放口至少高出房顶3m,或者至少是建筑高度的125%。我国《全国民用建筑工程设计技术措施:暖通空调?动力》规定:查措施。合理布置风管,尽量缩短管道长度,减少风管阻力,降低风机功率和噪声。由于实验时常常有水蒸汽或试剂蒸发到排风中,在严寒和寒冷地区冬季的排风管中会出现冷凝现象,因此,水平排风管宜设坡度29%~3‰,并尽量避免风管上、下翻弯,以免冷凝液积聚。必要时应在排风管和排风机低点分别设置带手动密闭阀的泄水管。合理选择和布置排风机。排风机选择和布置应考虑以下因素:
(1)首先排風機材質應耐腐蝕,一般應選擇離心風機,使電動機置于排風氣體以外。
(2)考慮施工和今後實驗室變化的可能性,風機風量和壓頭均要考慮余量。
(3)爲減少噪聲和振動,風機的轉速不應高于1450r/min。
合理確定風機安裝位置,風機位置應考慮以下因素:
①由于風機的噪聲和振動,其安裝地點應盡量遠離對噪聲和振動有限制的房間,並相對集中布置;便于安裝和維護。
②風機盡量布置在機房內,尤其是在嚴寒和寒冷地區,既便于隔聲減振,又可防凍。
③排風機盡量布置在靠近排放口處,如頂層或屋頂,使室內的排風管道保持負壓,避免漏風對風管穿越的其它房間産生不利影響。
④确定通風櫃排风系统和补风系统的控制方式。空调房间应考虑房间压力控制,并与整个实验楼的楼宇控制系统相结合。
2.2系統設計
2.2.1面風速的確定
目前,我国没有国家标准和规范对于通風櫃面风速做出明确规定,工程设计通常按照设计手册的推荐值,或者甲方和工艺要求确定。
2.2.2廢氣處理
通常理化实验会采用多种试剂,通風櫃的排风中气体成分复杂且多变,有害物浓度不高,一般能够直接排放。只有在一些特殊情况下需要进行排风处理。
(1)實驗中大量使用高濃強酸、強堿時,可以采用廢氣淨化塔,以酸堿中和的原理處理排風。
(2)實驗中使用放射性核元素時,排風應經過空氣過濾器處理後排放。
(3)實驗中使用氨或實驗産物含有氨、惡臭或痕量致癌物時,排風應經過活性炭過濾後排放。用于吸附氣態物質時應選擇粒狀活性炭,其四氯化碳的活性應高于60%。
(4)通風櫃内做标记实验时,排风口应设除碘过滤装置。
(5)通風櫃做含汞实验时,排风口应设高锰酸钾和次氯酸钠溶液吸收装置或载硫活性炭吸附后排放。
2.2.3通風櫃与房间共用排风系统的特点是:
(1)通過位移傳感器直接控制變頻器,風管內不裝傳感器,避免了傳感器被腐蝕和汙染,在較低成本下實現變風量控制。
(2)通過玻璃門的升降直接調整排風量,控制簡單。
(3)節能效果好,小風量排風時既可省電,又可減少冷、熱量損失。
(4)低速排風時,室內外噪聲降低。
(5)通風櫃柜门半开至全开时面风速约为0.5m/s,柜门开启高度小于300mill时面风速约为1m/s,风速增大。面风速不稳定。
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