實驗室通風(fēng)柜系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

1、通風(fēng)柜的功能和應(yīng)用場合
通風(fēng)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(fēng)柜內(nèi)并排至室外，達(dá)到為了保護(hù)使用者的安全，防止實驗中的污染物質(zhì)向?qū)嶒炇覕U(kuò)散的目的。通風(fēng)柜在各種生化和理化實驗室中有著非常廣泛的應(yīng)用，在保護(hù)實驗樣品的純度、保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確、維護(hù)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)揮著至關(guān)重要的作用。通風(fēng)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(fēng)柜的性能
通常以3個參數(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2個途徑來獲得，首先是保持通風(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室外排放口的高度和適當(dāng)風(fēng)速來達(dá)到。
3、設(shè)計原則
通風(fēng)柜在工作場所的配置數(shù)量依實驗研究類型而定，差別較大。一般在研究所和大學(xué)的配置是，化學(xué)研究實驗室按每位研究者1臺通風(fēng)柜，生物學(xué)研究實驗室6~10位研究者共用1臺通風(fēng)柜，物理學(xué)實驗室可能整個部門設(shè)1臺通風(fēng)柜。應(yīng)根據(jù)實驗性質(zhì)和實驗室工藝要求，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，并使實驗中的氣態(tài)污染物全部控制在通風(fēng)柜以內(nèi)。應(yīng)與工藝和建筑專業(yè)結(jié)合，合理確定通風(fēng)柜在實驗室的位置。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)口和人員頻繁往來的通道，避免無組織氣流對通風(fēng)柜排風(fēng)流場形成干擾；同時，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。應(yīng)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。例如，法國標(biāo)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%。
合理布置風(fēng)管，盡量縮短管道長度，減少風(fēng)管阻力，降低風(fēng)機(jī)功率和噪聲。由于實驗時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)管中會出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，因此，水平排風(fēng)管宜設(shè)坡度2‰~3‰，并盡量避免風(fēng)管上、下翻彎，以免冷凝液積聚；必要時應(yīng)在排風(fēng)管和排風(fēng)機(jī)低點(diǎn)分別設(shè)置帶手動密閉閥的泄水管。
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）首先排風(fēng)機(jī)材質(zhì)應(yīng)耐腐蝕，一般應(yīng)選擇離心風(fēng)機(jī)，使電動機(jī)置于排風(fēng)氣體以外。
（2）考慮施工和今后實驗室變化的可能性，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，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，其安裝地點(diǎn)應(yīng)盡量遠(yuǎn)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(hù)。
（2）風(fēng)機(jī)盡量布置在機(jī)房內(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，并與整個實驗樓的樓宇控制系統(tǒng)相結(jié)合。