057 化学实验室通风系统设计

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1、化学实验室通风系统设计武汉医药设计院陶新伟摘要：本文探讨了化学实验室空调通风系统设计中，为达到保护操作人员安全和节能的目的，对通风柜和风量控制阀等设备的性能要求和对实验室气流组织设计的一些要求。1，实验室通风柜,要求通风柜进、排风气流组织要好。2，实验室气流组织，通风柜排风管风量控制阀，应保证通风柜排风量与通风柜运行状态相适应，在无人操作或调节门关闭时，通风柜排风量应降到最低的安全运行风量，达到节能目的；实验室送风管风量控制阀，应保证实验室送风量与排风量差值恒定，维持实验室压差。3，合理确定实验室送、排风系

2、统最大风量。4，对送、排风风量控制阀性能要求，反应速度快、调节精度高、风量可调节比高、压力无关性等。关键词：实验室通风通风柜文丘里阀实验室通风空调系统设计的主要目的是为了保证实验室操作人员的安全，维持实验室适当的温、湿度。因为实验室通风空调系统24小时运行，且为全新风系统，所以，实验室通风空调系统的节能，也是一个重要方面。1选用适宜的实验室通风柜实验室通风柜是实验室操作人员最重要的防护屏障，应选用气流组织较好的实验室通风柜。同样的通风柜排风量,柜内气流组织差的通风柜，通风柜调节门进风口面风速不均匀，　易泄漏

3、有害气体；柜内有涡流区，造成柜内有害气体浓度积聚，排风效果不好，对操作人员安全造成威胁。设计较好的实验室通风柜，在操作过程中，应保证通风柜调节门从关闭到最大开启度的过程中，调节门进风面风速始终保持在0.5m/s±20%，并且面风速均匀。实验表明，面风速过小，<0.3m/s，操作人员扰动易造成通风柜内有害气体外溢，对操作人员造成危害。通风柜调节门进风面风速过大，>0.8m/s，也易造成柜内有害气体外溢。通风柜内排风气流应均匀，减少涡流，避免有害气体浓度积聚，及时排出有害气体。通风柜的形式、规格很多，还有一些满

4、足特殊要求的通风柜，如防爆型等。根据实验室具体要求选用。实验室通风柜通常应配监控器。监控器主要功能包括1）通风柜调节门进风面风速实时显示。2）通风柜前有人操作、无人操作模式控制（无人操作时降低风量，按60%风量运行）。　也可采用区域存在传感器，自动探测通风柜前有无操作人员。3）紧急情况按钮（有试剂泄漏等紧急情况时，加大通风柜排风量）。2实验室气流组织，送、排风控制阀设置实验室通风柜内气流组织由通风柜设备结构实现，通风柜排风支管安装变风量阀，应保证通风柜排量与通风柜运行状态相适应，有人操作时,通风柜调节门进风

5、面风速始终为0.5m/s±20%。无人操作时为0.3m/s。在通风柜调节门关闭时，应保证通风柜保持适当的最小排风量,一般为额定风量的20%，通风柜下部有试剂柜时，试剂柜排风量约75m3/h。实验室内万向排风罩排风汇总管装定风量阀，保证万向排风罩排风量。为保证实验室排风效果及维持室内温、湿度，应设置实验室最小排风换气次数，白天有人操作时8-10次/h，夜间无人操作时4-6次/h；若实验室各通风柜及万向排风罩最小排风量不能满足实验室最小换气次数要求时，应在实验室增设室内排风口，在排风支管装变风量阀，保证实验室达

6、到最低排风换气次数要求。为避免实验室气流渗出实验室，造成交叉污染。应控制实验室相对走廊或办公区为负压。在实验室送风支管装变风量阀，控制实验室送风量与实验室各排风量差值始终为定值，维持实验室压差恒定。实验室气流控制图见图1、图2。　图1实验室气流控制图图2实验室送、排风量表在实验室布置时，应尽可能减少送风气流、人员对通风柜调节门进风口扰动。实验室送风量较大，实验室送风口可采用孔板静压箱送风口，扩大送风口面积，控制送风孔板出口风速，通风柜调节门前送风风速宜<0.25m/s。通风柜前操作通道应足够宽敞，保证操作人

7、员走动时，距通风柜面板0.6m以上，避免人员走动影响通风柜气流。通风柜调节门应远离实验室门，避免开门对通风柜气流影响。3合理确定实验室送、排风系统最大风量实验室送、排风系统一般带多个实验室。实验室送、排风系统最大风量的确定，应根据所带实验室数量及实验室运行模式，考虑适当的通风柜运行同时系数。实验室送、排风系统风量即要满足实验室最大运行风量要求，也不要盲目扩大风量，甚至取通风柜同时运行系数为1，造成空调通风系统及相关冷热源设备选型过大，增加初投资；国外资料显示，实验室通风柜每天有人员操作的时间平均少于1小时。

8、实验室通风柜的额定排风量可根据通风柜调节门的最大开门面积，按面风速0.5m/s计算获得，也可依据通风柜样本。通风柜调节门关闭时最小排风量可按额定风量20%确定。　实验室万向排风罩排风量根据不同规格选取，一般Ø75万向排风罩排风量为200m3/h。实验室排风系统排风机宜采取调频控制，保持排风系统干管最远点静压恒定。使排风机风量与系统排风量相一致。减少排风机耗电量，维持排风系统风管压力恒定，提高排风管风量控制阀精度。