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實驗室通風系統設計方案SICOLAB

一、整體設計


實驗室通風系統的整體設計。首先應考慮有效排氣和噪聲干擾這兩大互相制約因素的影響,同時還應該注意實驗室的功能要求和室內布局的美觀。風機的安裝位置一般有室內和樓頂兩種。一般來說,風機安裝在樓頂不僅可以節省實驗室的有效空間,避免風機噪音直接擾,還可以有效排放有害氣體,并且方便安裝。因此,應首選把風機安裝于樓頂。當單臺風機排氣量超過2000立方米/H時,室內噪聲就會很大。在保證有效換氣量的前提下,可以采取多臺小風機運行的方式降低噪聲。小風機本身震動小,多臺風機時運轉時的異步性也會抵消部分震動噪聲;增加通風管道的長度和轉彎次數也會降低部分噪聲,但這需要加大風機功率。實驗室所在樓層的位置,往往決定通風管道的長度。這也是影響排氣量和噪聲的重要因素之一。
上例中,分析實驗室位于實驗樓的頂層,通風管道較短,噪聲問題尤為突出。換氣量3750立方米/H,如采用一臺3000W大功率風機,雖然可以保證換氣量的要求,但噪聲干擾會十分嚴重。如采用4臺750W多翼式小風機,既可滿足的換氣量的要求,又可大大降低噪聲。解剖學實驗室位于實驗樓的一層,通風管道長達20多米,可以有效的抑制部分噪聲,但也會損失一定的排氣量。采用兩臺3000W風機運行,則能夠滿足以上要求。


二、實驗室換氣量的計算

根據實驗中有害氣體的散逸程度,換氣速度大體可選在10—20次/H。在廢氣對人體危害程度不高,且散逸不嚴重的情況下,可選10次/H,如低于10次,則不能有效的排除室內廢氣。如換氣量過大,則室內噪聲加大。我們在設計中,分析實驗室選用換氣速度為14次/H,解剖學實驗室選用換氣速度為18次/H,換氣效果良好:室內無異味,室內噪聲均低于55分貝。換氣量計算方法:換氣量=室內有效空間×換氣次數/H室內有效空間=室內容積-室內設施體積:以SICOLAB承接的某校分析實驗室和解剖學實驗室為例說明:兩個實驗室的有效空間均為:長×寬×高-室內設施體積=250立方米。根據廢氣的有害程度,設計分析實驗室換氣速度為15次/H。則換氣量=250×15=3750立方米/H。即每小時排出的空氣體積為3750立方米解剖學實驗室換氣速度為18次/H,則換氣量=250×18=4500立方米/H。即每小時排出的空氣為4500立方米。計算出的換氣量,可以作為通風系統的總體設計以及排氣管道、風機選用的依據。




三、實驗室換氣量的測算

通風系統安裝完畢后,換氣量能否達到設計要求,可按以下方法進行測算。
(1)換氣量的測算:使用風速儀,在排風風機的出口處多點采集數據(不少于4點)取其平均值為基本數據。測量風機出口截面積,進行計算。換氣量=實測風速×風機出口截面×3600上例中,解剖學實驗室實測風速為5.2米/秒,出風口截面為0.12平方米。代入上式為,實際換氣量=5.2×0.12×3600=2246.6立方米/H。雙機同時運行,實際換氣量為4492立方米/H。
(2)室內換氣速度=換氣量/室內有效空間=4492/250=17.92次/H,約為每小時18次。分析實驗室實測風速為5.56米/秒,出風口截住面為0.048平方米。四臺風機同時運轉的排氣量=5.56×0.048×4×3600=3843立方米/H。換氣速度=3843/250=15次/H,略大于設計要求,因其噪音不超標,可以正常使用。

有了足夠的換氣量,并不一定能有效的排除室內有害氣體,在室內還必須保證正確的氣流方向,才能使新鮮空氣進入,有害氣體排出。也就是說,室內氣流方向不正確,就可能使換氣氣流短路,進入室內的新鮮空氣被排出了,而有害氣體卻仍滯留在室內,這同樣無法達到換氣的目的。一般室內氣流方向的形成,取決于出風口和進風口的位置。要根據出風口的位置來確定進風口的位置。上例中,分析實驗室出風口在屋頂,我們就在室內墻壁距地面300mm處開進氣孔。孔徑120mm,兩面墻上共開十孔,孔外側以PVC網罩鑲于墻上,內以PVC管封蓋封堵。在使用通風系統時,旋下封蓋,可有效補充室內空氣;停用時,可將封蓋蓋上,以防灰塵進入室內。這就保證了室內氣流方向是自下而上、自四周而集中流向出風口的走向。上例中解剖學實驗室的出風口位于解剖實驗臺下邊,室內氣流是往下方流動的,這就可以不必另設進風口了。因為門窗的縫隙,足可以補充室內空氣,而門窗的進氣方位一般是在實驗臺上方,這就保證了室內氣流是自上而下、自四周而集中于出風口的走向。合理的氣流方向,可以確保有效地更換室內空氣。
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