生物實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案    上海

1、通風(fēng)柜的功能和應(yīng)用場(chǎng)合
通風(fēng)柜zui主要的功能是將實(shí)驗(yàn)操作時(shí)產(chǎn)生的各種有害氣體、水蒸汽、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、維護(hù)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的清潔、改善勞動(dòng)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。通風(fēng)柜可用于理化實(shí)驗(yàn)室和生物實(shí)驗(yàn)室，也可以用于潔凈實(shí)驗(yàn)室，但不適用于生物安全三級(jí)和四級(jí)實(shí)驗(yàn)室。
2、通風(fēng)柜的性能
通常以3個(gè)參數(shù)衡量通風(fēng)柜的性能：捕捉效率、抑制效率和排除有害氣體的效率。良好的捕捉效率可以通過(guò)2個(gè)途徑來(lái)獲得，先是保持通風(fēng)柜開口合理的面風(fēng)速，其次是合理布置通風(fēng)柜。合理的通風(fēng)柜柜體設(shè)計(jì)以及保持通風(fēng)柜開口合理的面風(fēng)速是獲得較高抑制效率的關(guān)鍵。排除有害氣體的效率則是通過(guò)室外排放口的高度和適當(dāng)風(fēng)速來(lái)達(dá)到。
2.1設(shè)計(jì)原則
通風(fēng)柜在工作場(chǎng)所的配置數(shù)量依實(shí)驗(yàn)類型而定，差別較大。一般在所和大學(xué)的配置是，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室按每位者l臺(tái)通風(fēng)柜，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室6～10位者共用1臺(tái)通風(fēng)柜，物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室可能整個(gè)部門設(shè)1臺(tái)通風(fēng)柜。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。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)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)與工藝和建筑結(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(lái)的通道，避免無(wú)組織氣流對(duì)通風(fēng)柜排風(fēng)流場(chǎng)形成干擾；同時(shí)，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。根據(jù)BS7258標(biāo)準(zhǔn)，通風(fēng)柜平行于穿堂風(fēng)時(shí)，其前端距門邊應(yīng)保持1m的距離；通風(fēng)柜垂直于穿堂風(fēng)時(shí)，其近端距門邊應(yīng)保持1m的距離，相向布置的通風(fēng)柜之間應(yīng)保持3m的凈距。應(yīng)根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)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，并滿足排放口的設(shè)置要求。例如，法準(zhǔn)XPX15-203要求排放口至少高出房頂3m；或者至少是建筑高度的125%。我國(guó)《民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施：暖通空調(diào)•動(dòng)力》規(guī)定：查措施。合理布置風(fēng)管，盡量縮短管道長(zhǎng)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(shí)常常有水蒸汽或試劑蒸發(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(huì)出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，因此，水平排風(fēng)管宜設(shè)坡度29/00～3‰，并盡量避免風(fēng)管上、下翻彎，以免冷凝液積聚；必要時(shí)應(yīng)在排風(fēng)管和排風(fēng)機(jī)zui低點(diǎn)分別設(shè)置帶手動(dòng)密閉閥的泄水管。合理選擇和布置排風(fēng)機(jī)。排風(fēng)機(jī)選擇和布置應(yīng)考慮以下因素：
（1）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(dòng)機(jī)置于排風(fēng)氣體以外。
（2）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。
（3）為減少噪聲和振動(dòng)，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：
①由于風(fēng)機(jī)的噪聲和振動(dòng)，其安裝地點(diǎn)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離對(duì)噪聲和振動(dòng)有限制的房間，并相對(duì)集中布置；便于安裝和維護(hù)。
②風(fēng)機(jī)盡量布置在機(jī)房?jī)?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。
③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)管道保持負(fù)壓，避免漏風(fēng)對(duì)風(fēng)管穿越的其它房間產(chǎn)生不利影響。
④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(gè)實(shí)驗(yàn)樓的樓宇控制系統(tǒng)相結(jié)合。
2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.2.1面風(fēng)速的確定
目前，我國(guó)沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)于通風(fēng)柜面風(fēng)速做出明確規(guī)定，工程設(shè)計(jì)通常按照設(shè)計(jì)手冊(cè)的值，或者甲方和工藝要求確定。
2.2.2廢氣處理
通常理化實(shí)驗(yàn)會(huì)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。
（1）實(shí)驗(yàn)中大量使用高濃強(qiáng)酸、強(qiáng)堿時(shí)，可以采用廢氣凈化塔，以酸堿中和的原理處理排風(fēng)。
（2）實(shí)驗(yàn)中使用放射性核元素時(shí)，排風(fēng)應(yīng)經(jīng)過(guò)空氣過(guò)濾器處理后排放。
（3）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(shí)，排風(fēng)應(yīng)經(jīng)過(guò)活性炭過(guò)濾后排放。用于吸附氣態(tài)物質(zhì)時(shí)應(yīng)選擇粒狀活性炭，其四氯化碳的活性應(yīng)高于60%。
（4）通風(fēng)柜內(nèi)做標(biāo)記實(shí)驗(yàn)時(shí)，排風(fēng)口應(yīng)設(shè)除碘過(guò)濾裝置。
（5）通風(fēng)柜做含汞實(shí)驗(yàn)時(shí)，排風(fēng)口應(yīng)設(shè)高錳酸鉀和次氯酸鈉溶液吸收裝置或載硫活性炭吸附后排放。
2.2.3通風(fēng)柜與房間共用排風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)是：
（1）通過(guò)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(guò)玻璃門的升降直接調(diào)整排風(fēng)量，控制簡(jiǎn)單。
（3）節(jié)能效果好，小風(fēng)量排風(fēng)時(shí)既可省電，又可減少冷、熱量損失。
（4）低速排風(fēng)時(shí)，室內(nèi)外噪聲降低。
（5）通風(fēng)柜柜門半開至全開時(shí)面風(fēng)速約為0.5m/s，柜門開啟高度小于300mill時(shí)面風(fēng)速約為1m/s，風(fēng)速增大。面風(fēng)速不穩(wěn)定。