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实验室通风系统的设计和应用


实验室即进行试验研究的特殊场所,可对生物学、化学、物理学或其他特殊科学做实验。实验室通风系统是整个实验室设计和建设过程中,规模大、影响广泛的系统之一。其通风系统的设计,对于实验室环境的舒适度、实验工作人员的身体健康、实验设备的运行维护等方面产生重要影响,并关系到实验室的投资成本、能源消耗及后期运行费用。

实验室通风系统设计的目的,是为工作人员提供安全、舒适的工作环境,减少人员暴露在危险空气下的可能。由于在实验操作过程中可能产生有毒有害气体,为确保实验人员安全,此类可能产生有毒有害气体的实验,要求尽量在排风柜或生物安全柜内进行,不能在排风柜内进行的,要设局部排风设施,例如原子吸收罩、万向排气罩等,同时,实验室要设全面通风(或称辅助排风)系统满足实验室小换气量要求。通风系统的设计目标是使得实验室通风效果好、噪音低、操作简便、节约能源,室内压差和温湿度都能保持人体的舒适。

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实验室通风系统一般有定风量系统、双风量系统、变风量系统的形式

1.1、定风量排风系统:排风机采用单速定频风机,排风量基本恒定不变,系统无法随排风柜使用数量及排风柜门开启高度而调节风量。该系统优点是设计直接、投资小、控制简单;缺点是灵活性差、噪音大、排风柜面风速难以保证,会有部分有毒有害气体从排风柜中逸出(面风速过小或过大都能造成气体从排风柜中逸出),且运行费用高(排风机的电力消耗大化,被排风机排出的热能消耗大化)。 

1.2、双风量系统:排风机采用双速风机,在两个预定的风流量值之间进行高-低(或者称为大-小)切换,较定风量系统有所改进,但没有从根本上改变定风量系统的缺点,目前应用不多。

 1.3变风量系统:排风机采用变频风机,在排风或补风主风道上设压力传感器,利用静压控制器PID控制变频器调节风机转速,达到恒定静压或动压调节风量的目的。高性能的气流控制器可以快速、稳定的在大流量变化范围内调节。在变风量系统中排风柜一般采用面风速控制,通过在排风柜前采用人体感应器检测人员是否存在,来控制柜门面风速,当操作人员在排风柜前作业时,将排风柜面风速设定为工作模式,此时排风柜面风速控制在0.5m/s, 当操作人员离开的时候,将排风柜面风速设定为待命模式,此时排风柜面风速控制在0.3m/s,遵循《实验室变风量排风柜》JG/T222-2007规范之要求。另房间还要设辅助排风,当排风柜排风量不满足实验室小排风量要求时,辅助排风自动打开,保证实验室小排风量符合标准要求。自动变风量控制系统的优点包括:节能显著、安全性高,易于适应风量变化需求。


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实验室全面排风,或称辅助排风

当排风柜排风量不满足实验室小排风量要求时,辅助排风自动打开,保证实验室小排风量,排风量换气次数依照房间的功能与要求。


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