实验室通风柜,通風櫥,实验台

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實驗室通風系統的探討

 

某公司處在南方沿海,其分析間在5~11月份由于當地溫濕度較高,房間吊頂和牆壁出現結露現象,不僅影響到實驗室的美觀,而且不能滿足化驗分析恒溫恒濕的要求。本文就緊密結合此實驗室的建築特點和通風系統,詳細剖析了此化驗室出現這些問題的原因,提出了一些解決這些問題的辦法。 
  1 某公司所在地區氣象條件如下: 
  1.1 氣溫 
  多年平均氣溫:21.9℃。 
  極端最高氣溫:37.5℃。 
  極端最低氣溫:1.1℃。 
  最熱月平均氣溫(7月):28.3℃。 
  最冷月平均氣溫(1月):13.5℃。 
  1.2 降水 
  本地區降雨充沛,多集中于夏季,其中6月~9月四個月的雨量占全年雨量的66.7%。 
  年平均降水量 
  2227.3mm 
  年最大降水量 
  2962mm 
  年最小降水量 
  1426mm 
  日最大降雨量 
  360mm 
  一小時最大降雨量85mm 
  年均大于25ram降水日爲26d 
  1.3 霧況 
  能見度小于1000m的霧日多年平均爲20.2天,年最多霧日爲32天,1月~3月霧日最多,最長連續霧日爲5天。 
  1.4 濕度 
  本地區多年平均相對濕度爲82%,多年最小相對濕度爲22%,多年最高相對濕度爲100%。 
  2 某公司實驗室建築特點和通風系統概況 
  2.1 化驗室建築特點 
  某公司新建實驗室爲兩層,建築面積6000m2:,整體呈長方形,中間是長方形天井,成“回”型結構(如圖1粗線部分所示),靠天井的建築內側爲走廊(如圖1陰影部分所示),外側爲分析間。建築內外側窗戶均爲可移動開關的窗戶,分析間和走廊之間的窗戶爲封閉式,分析間門爲自動閉合式。建築共有四個人工閉合玻璃大門(如圖1粗虛線表示)和外界大氣外相通,見圖1。  
  2.2 通風系統概況 
  (1)分析間內通風由送新風機組、通風櫃、門窗漏風三部分組成。室外空氣經過新風機組降溫除濕後送進各房間,總送風量爲70000m3/h;通風櫃共有79台,其排氣量由能夠感知壓力的雙穩態文丘裏閥控制,同時使用系數爲50%,總排風量爲86700m3/h;分析間門窗漏風的主要來源是走廊空氣。分析間內空氣通過吊頂的風機盤管循環,風機盤管改變氣體溫度,用以控制室內溫度;(2)走廊的通風情況,走廊沒有送新風和制冷制熱設施,走廊盡頭四個人工閉合大門不能起到隔絕走廊氣體和外界大氣的作用。 
  3 運行過程中出現的問題及原因分析 
  3.1 運行過程中出現的問題 
  (1)房間出現吊頂和牆壁出現結露問題 
  在实际运行中,为保证分析间在试验时飘散的各种有害气体能及时排出室外并不飘至走廊,通风柜连续向外抽风,抽风量大干送新风量,以确保分析间为微负压(设计为-5Pa—-10Pa)。由于设计的排风量大干送入的新风量,出现了外界大量湿热空气通过走廊上的门窗进入走廊及房间,由于室内温度比外界底,湿热空气进入室内后冷却,在房间和走廊之间的窗户玻璃上向下流水,房间墙壁及吊顶结露严重,部分房间出现严重的墙面发霉、滴水穿透吊顶石膏板的情况,仪器设备运行环境很不稳定。(2)在样品转移过程中挥发出来的气体不能有效排出房间。分析间的抽风主要是通过通風櫥实现的,通風櫥台面离地面80cm,在吊顶没有抽风措施,室内实际上是局部排风。于是在分析间转移样品(主要是液体样品和气体样品)的过程中,由于样品挥发、滴漏等出现的气体在房间内难以有效的排出室外,在室内富集,出现异味。 
  3.2 對出現上述問題的原因分析 
  (1)分析间是一个人员流动性相对较大的场所,分析人员取样、转移样品等进进出出,自动闭合门起不到应有的作用,处在常开的状态,实际上和建筑内走廊处在相通的状态。而走廊和外界大气紧紧隔了人工闭合的玻璃门及不密闭的窗户,间接上相当于分析间和外界大气直接相通,大量湿热空气得以通过走廊没有处理直接进入分析间后冷却,形成结露。(2)化验间房顶没有排气设施,在室内味道较重时,员工不得已开门开窗,使通过门窗的补风量大大增加,而分析间门(主要来自走廊)窗(直接来自外界大气)的补风为没有经过处理的自然风,湿度较高,进入房间后冷却,形成结露。(3)房间控温主要靠吊顶的风机盘管,盘管冷却水为制冷站送过来的冷水(水温控制在7℃~12℃),由于室内补风中湿热的自然风较多,水汽在风机盘管及其附近凝结,形成大量水滴,滴在吊顶石膏板上。(4)房间送新风在送入各个房间之前是经过冷却的,在一定程度上降低气体湿度,但没有经过干燥处理,相比室内空气所要求的湿度来说,依然较大。(5)走廊没有新风和制冷措施,和外界压力相等,没有起到隔绝分析间和外界大气的作用。(6)设计时通風櫥的同时使用系数仅为50%,而实际上实验室的试验工作几乎是同时进行的,只有当通風櫥的同时使用系数仅为接近100%,新风送风量远远小于排风量。 
  4 根據上述分析,已知造成實驗室結露的直接原因和主要原因是室內進入了大量未經處理的濕熱空氣,因此解決問題的重點是在如何控制進入建築內濕熱空氣的問題,提出的解決思路如下 
  (1)在化验室的四个大门处增加二道门(电动玻璃门),在大门打开的同时,二道门起到缓冲建筑内外空气对流的作用。(2)在走廊增加制冷干燥设施,使送入走道内的新风降温并干燥,并且送风量应保证过道内为微正压,一方面起到隔绝外部湿热空气不通过门窗进入走道,另一方面保证给分析间内的补风为冷却干燥的空气。(3)加强建筑内外侧门窗的密封性,控制通过门窗的漏风量,并且尽量养成良好习惯,进出分析间随手关门。(4)分析间内应有屋顶排风,让分析间内的有害气体不能在屋顶富集,也可以避免分析员因室内气体难闻而开门开窗,尤其是外侧的窗户,导致分析间补风无法控制。(5)根据具体实验内容,有针对性的增加某些通風櫥内的抽风量,保证通風櫥内进行的实验不会有气味逸出。

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