实验室通风工程《重庆三迈2012-05-17》

     实验室通风系统是整个实验室设计和建设过程中，规模最大、影响最广泛的系统之一。通风系统的完善与否，直接对实验室环境、实验人员的身体健康、实验设备的运行维护等方面产生重要影响。
    实验室过度负压，通风柜气体泄漏，实验室噪音等问题，一直是困扰实验室工作人员的难题。这些问题给长期在实验室中工作的人员，甚至工作在实验室周围的管理和后勤人员，造成了身体和心理上的严重伤害。
     一个科学、合理的通风系统要求通风效果好、噪音低、操作简便、节约能源，甚至要求室内压差和温湿度都能保持人体的舒适性。

一、设计原则：

1、 根据大楼的结构特点，就近开设风井，划分排风和补风系统，管道系统做到“短、平、顺、直”，减小系统阻力，降低系统噪声；
2、 排风和补风系统达到风量平衡，保持室内-5Pa—-10Pa的负压，防止有害气体的散溢，保证实验人员的身心健康；
3、 夏天补冷风、冬天补暖风，保证室内温湿度的舒适性；
4、 采用智能变频控制系统，达到操作方便、节能降噪的目的；
5、 综合考虑各项因素，采用投资少、运行稳定、运行费用低、运行效果好的成熟工艺；
6、 所选择的工艺必须满足现场条件，平面布置简洁、紧凑、少占地，并方便生产操作和维护维修；
7、 非标设备应符合国家或行业相关规范，并保证性能稳定、外表美观；
8、 在设计中充分考虑噪声、臭味等，防止二次污染的产生，不给周围环境造成新的污染；
9、 处理设施具备冲击负荷能力，确保废气达标排放。

二、通风柜的选择: 

实验室家具里的通风柜的架构主要包括四个部分，分别是：低柜、上柜、台面和一些附属配件。要选购前，就得要从这四个部分的细节考虑，选择适合自己实验需要的通风柜：

首先怎么挑选通风柜的低柜：

a.气、电、水等备置是否合理，安不安全。

b.如果实验中要用到挥发性的药品，则需要选择有抽气功能的;

c.材质牢不牢固，能不能防火，能不能承受实验室的各种化学物质的侵蚀;

其次怎么挑选通风柜的上柜：

通风柜的上柜里面最常见的有三种款式：落地式、矮台式、标准式，在选择上柜时要考虑：

a.看选择环氧树脂板还是抗贝特板为内衬材料的通风柜;

b.应该选择自适应性控制系统还是变风量或定风量;

c.通风柜的开口位置适不适合实验室的空间;

d.风速能不能够达到要求。

第三怎么选择合适的通风柜台面：

a.有没有出水槽和放杯子的槽;

b.出风口设计能不能适应本实验室的环境;

c.台面的材质的特性能不能附合实验要求;

d.是不是有设计能防止液体外漏的碟状防护边。

第四还要考虑在内的附属配件有哪些：

a.选择通风柜时要考虑电气设备的耐用性、电压大小、型号和防爆性;

b.需不需要柜门，如果有通风柜的柜门，将有利于通风柜的整洁卫生，当然也更美观;

c.气是采用空气、氧气或是氮气;

d.水是采用纯水、逆渗透水还是蒸馏水。 

三、通风柜技术参数
（一）定风量系统通风柜
1、排风量
移动门在工作开启高度0.5m，面风速保持0.5m/s情况下，应在《排风柜》JB/T6412－1999技术标准规定的排风量范围内，实际排风量不得大于计算排风量的5％（计算排风量＝移门宽度*移门开启高度*0.5m/s*3600秒）。
2、面风速
2.1在满足移动门位的工作开启高度0.5 m，面风速保持0.5 m/s条件下,排风量不变，移动门开启高度发生变化时，面风速可满足以下要求：
2.2移动门开启高度在门全开，平均面风速大于0.3m/s；
2.3移动门开启高度在0.15m，平均面风速小于0.7m/s；
2.4面风速均匀度（须带低风速侦测仪）；
2.5排风柜的面风速应分布均匀，在移门开启高度0.5m，面风速0.5m/s情况下，在移门开启面积内，上下左右每隔0.3m处，取一个点，测得的面风速，其最大值、最小值与算术平均值的偏差小于15％。
3、通风柜阻力
排风柜移动门开启至最高位置时，在达到《排风柜》JB/T6412-1999技术标准规定的排风量和面风速保持0.5m/s的条件下，排风柜阻力应小于或等于70Pa。
4、其它功能要求
通风柜操作面板控制系统须为液晶显示（使用者操作起来更安全方便）。柜内高温报警功能；如选用面风速监控声光报警器（风速过高、过低报警功能）；自动延时保护装置，能彻底抽空残余腐蚀、有害、有毒气体；电压0～220V范围内任意调节功能；步进风阀执行系统任意调节功能。
（二）变风量系统（VAV）通风柜
1、根据美国ANSI Z9.5-2003标准，通风柜面风速高于或低于0.5m/s都可能导致有害气体外逸，过低的面风速无法有效捕捉排放的有害物质，过高的面风速导致通风柜内气流形成紊流和涡流，同样可能导致有害物质逸出。为确保排风效果，通风柜采用VAV变风量控制方式，要求通风柜面风速稳定在0.5m/s±5%；
2、采用直接风速测量控制系统，能够快速有效的保证通风柜面风速，从而达到保证实验室工作人员安全的目的。为避免环境温湿度对普通风速传感器的基准点飘移影响，通风柜控制系统使用热线型风速传感器对面风速进行真实测量；风速传感器配备独特的自洁式过滤器，具有防灰尘堵塞功能；
3、风速传感器检测到面风速变化时，控制器发出信号给执行器，通过改变变风量阀门开度来使面风速回到设定值，要求系统响应时间小于3秒；
4、通风柜的风速传感器实时监测真实的面风速，当面风速不在设定范围内时，经15秒延时后监控器发出声光报警；
5、监控器有最大风量和最小风量功能，当发生紧急情况时可以按下最大风量按钮，排风阀门完全打开，当希望通风柜以小风量运行时（例如晚上）可以按下最小风量按钮，通风柜以小风量运行；
6、监控器还具有低风速运行按钮，按下这一按钮，可以使面风速设定值为正常值的70%，用来减少气体排放以节能，（当通风柜内有高危险性物质时不建议使用）。
四、通风系统控制
（一）定风量系统控制
1、系统采用静压传感自动变频控制（或PLC编程控制），静压传感自动变频控制可以根据开启通风设备的数量变化，将其感应到的静压转变成0-10v的电信号输入变频器从而自动调节风机频率，使风机的抽风量与实际所需排风量相匹配，从而确保排风效果，达到节能节噪的效果；
2、每台通风柜安装一个电子风量调节阀，其控制开关和变频控制系统及风机联动，可实现单台或多台通风设备等不同工况下的控制。风量调节阀采用数显可调角度的电子风量调节阀，并且有记忆功能（即可以记住此次调节的角度，下次打开时仍然调到设计的角度）。
3、系统风阀和风机整体联锁，实现气流的有序流动，平衡系统风量，防止气流反串、倒流。
（二）变风量系统（VAV）控制
1、系统采用静压传感自动变频控制，静压传感自动变频控制可以根据开启通风设备的数量变化，将其感应到的静压转变成0-10v的电信号输入变频器从而自动调节风机频率，使风机的抽风量与实际所需排风量相匹配，从而确保排风效果，达到节能节噪的效果；
2、每台通风柜安装一个文丘里变风量风阀，其控制开关和变频控制系统及风机联动，可实现单台或多台通风设备等不同工况下的控制。变风量调节阀门采用数显可调角度的文丘里风阀，并且有记忆功能（即可以记住此次调节的角度，下次打开时仍然调到设计的角度）。
3、系统风阀和风机整体联锁，实现气流的有序流动，平衡系统风量，防止气流反串、倒流。

五、实验室废液废气处理办法：

1）溶解法：在水或其它溶剂中溶解度特别大或比较小的气体，用合适的溶剂把它们完全或大部分溶解掉。

2）燃烧法：部分有害的可燃性气体，在排放口点火燃烧，消除污染。例如，一氧化碳等。化学实验中废弃的有机溶剂，大部分可回收利用，少部分可以燃烧处理掉，有些在燃烧时可能产生有害气体的废物，必须用配有洗涤有害废气的装置燃烧。

3）中和法：对于酸性或碱性较强的气体，用适当的碱或酸进行吸收。对于含酸或碱类物质的废液，如浓度较大时，可利用废酸或废碱相互中和，再用pH试纸检验，若废液的pH值在5．8～8．6之间，如此废液中不含其它有害物质，则可加水稀释至含盐浓度在5％以下排出。

4）吸附法：选用适当的吸附剂，消除一些有害气体的外逸和释放。对于毒害不大的气体或剂量小的气体，用木炭粉或脱脂棉。对于难以燃烧的或可燃性的低浓度有机废液，用吸附性能良好的物质，让废液充分吸收后，与吸附剂一起焚烧。

5）稀释法：对于实验中产生的大量废液，其中无毒无害的，采用稀释的方法处理。

6) 沉淀法：对于含有害金属离子的无机类废液，加入合适的试剂，使金属离子转化沉淀。