生物實驗室通風柜系統(tǒng)的設(shè)計方案

1、通風柜的功能和應用場合

通風柜主要的功能是將實驗操作時產(chǎn)生的各種有害氣體、水蒸汽、氣味、余熱等，控制在通風柜內(nèi)并排室外，達到為了保護使用者的安全，防止實驗中的污染物質(zhì)向?qū)嶒炇覕U散的目的。通風柜在各種生化和理化實驗室中有著非常廣泛的應用，在保護實驗樣品的純度、保證實驗結(jié)果的、維護實驗室環(huán)境的清潔、改善勞動衛(wèi)生條件和提高工作效率等方面，發(fā)揮著關(guān)重要的作用。通風柜可用于理化實驗室和生物實驗室，也可以用于潔凈實驗室，但不適用于生物安全三級和四級實驗室。

2、通風柜的性能

通常以3個參數(shù)衡量通風柜的性能：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2個途徑來獲得，先是保持通風柜開口合理的面風速，其次是合理布置通風柜。合理的通風柜柜體設(shè)計以及保持通風柜開口合理的面風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室外排放口的高度和適當風速來達到。

2.1設(shè)計原則

通風柜在工作場所的配置數(shù)量依實驗類型而定，差別較大。一般在所和大學的配置是，化學實驗室按每位者l臺通風柜，生物學實驗室6～10位者共用1臺通風柜，物理學實驗室可能整個部門設(shè)1臺通風柜。應根據(jù)實驗性質(zhì)和實驗室工藝要求，選擇通風柜類型，確定通風柜數(shù)量。綜合考慮各項因素，確定通風柜排風系統(tǒng)和補風系統(tǒng)形式，確定通風機房和通風豎井的位置。應以安全、實用、有效、經(jīng)濟為原則，使有害氣體在盡快就近排走，不污染環(huán)境和操作者，并使實驗中的氣態(tài)污染物全部控制在通風柜以內(nèi)。應與工藝和建筑結(jié)合，合理確定通風柜在實驗室的位置。通風柜應設(shè)置在受氣流干擾少的地方，盡量遠離門口、送風口和人員頻繁往來的通道，避免無組織氣流對通風柜排風流場形成干擾；同時，也應遠離精密儀器，避免通風柜排風影響儀器操作。根據(jù)BS7258標準，通風柜平行于穿堂風時，其前端距門邊應保持1m的距離；通風柜垂直于穿堂風時，其近端距門邊應保持1m的距離，相向布置的通風柜之間應保持3m的凈距。應根據(jù)建設(shè)項目環(huán)境影響評價報告書及其審批意見，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。

排風機選擇和布置應考慮以下因素：

（1）先排風機材質(zhì)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）考慮施工和今后實驗室變化的可能性，風機風量和壓頭均要考慮一定的余量。

（3）為減少噪聲和振動，風機的轉(zhuǎn)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，并相對集中布置；便于安裝和維護。

②風機盡量布置在機房內(nèi)，尤其是在嚴寒和寒冷地區(qū)，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(nèi)的排風管道保持負壓，避免漏風對風管穿越的其它房間產(chǎn)生不利影響。

④確定通風柜排風系統(tǒng)和補風系統(tǒng)的控制方式?？照{(diào)房間應考慮房間壓力控制，并與整個實驗樓的樓宇控制系統(tǒng)相結(jié)合。

2.2系統(tǒng)設(shè)計

2.2.1面風速的確定

目前，我國沒有標準和規(guī)范對于通風柜面風速做出明確規(guī)定，工程設(shè)計通常按照設(shè)計手冊的值，或者甲方和工藝要求確定。

2.2.2廢氣處理

通常理化實驗會采用多種試劑，通風柜的排風中氣體成分復雜且多變，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行排風處理。

（1）實驗中大量使用高濃強酸、強堿時，可以采用廢氣凈化塔，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(jīng)過空氣過濾器處理后排放。

（3）實驗中使用氨或?qū)嶒灝a(chǎn)物含有氨、惡臭或痕量致癌物時，排風應經(jīng)過活性炭過濾后排放。用于吸附氣態(tài)物質(zhì)時應選擇粒狀活性炭，其四氯化碳的活性應高于60%。

（4）通風柜內(nèi)做標記實驗時，排風口應設(shè)除碘過濾裝置。

（5）通風柜做含汞實驗時，排風口應設(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通風柜與房間共用排風系統(tǒng)的特點是：

（1）通過位移傳感器直接控制變頻器，風管內(nèi)不裝傳感器，避免了傳感器被腐蝕和污染，在較低成本下實現(xiàn)變風量控制。

（2）通過玻璃門的升降直接調(diào)整排風量，控制簡單。

（3）節(jié)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(nèi)外噪聲降低。

（5）通風柜柜門半開全開時面風速約為0.5m/s，柜門開啟高度小于300mill時面風速約為1m/s，風速增大。面風速不穩(wěn)定。

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