通风量计算
依据实验内容:根据实验室所涉及的化学实验类型、试剂使用量及挥发特性来确定通风量。例如,若频繁使用高挥发性、有毒有害的化学试剂,如苯、甲醛等,通风量需大幅增加。通过对试剂挥发量的精确计算,结合空间体积,确定每小时所需的换气次数,一般化学实验室换气次数不少于 10 - 15 次 / 小时。对于有特殊要求的实验区域,如涉及剧毒化学品的操作区,换气次数甚至可达 20 次 / 小时以上。
考虑设备散热:大型实验设备在运行过程中会产生大量热量,这些热量若不及时排出,会影响设备性能及实验环境舒适度。因此,在计算通风量时,要将设备散热量纳入考量。通过测量设备的功率、运行时间以及散热系数等参数,计算出设备散发的总热量,进而确定所需的通风量,以保证室内温度维持在适宜范围。
气流组织
合理布局送排风口:送风口应设置在人员活动频繁且需保证新鲜空气供应的区域,如实验台附近,确保实验人员能呼吸到清洁空气。排风口则要安装在可能产生有害气体的源头,如通风橱、试剂存放区等上方或附近,以便迅速排出有害气体。送排风口的位置布局要避免气流短路,形成良好的气流循环,确保室内各个角落的空气都能得到有效更新。
形成定向气流:气流应从洁净区域流向污染区域,如从办公室、走廊等相对洁净区流向化学实验操作区。通过合理设置送排风口的高度、风速以及压力差,实现气流的定向流动。例如,可使实验操作区保持微负压状态,让外界新鲜空气自然流入,同时防止有害气体泄漏到其他区域。
通风设备选择
通风橱性能要求:通风橱是化学实验室的关键通风设备,其面风速应保持在 0.5 - 0.7 米 / 秒之间,确保能有效捕捉和排出实验过程中产生的有害气体。通风橱的材质要具备耐腐蚀、防火等性能,如采用不锈钢或耐腐蚀的合成材料制作。此外,通风橱应配备完善的控制系统,可调节风速、显示运行状态等,方便实验人员操作。
风机选型要点:根据通风量需求和管道系统阻力,选择合适功率和类型的风机。风机应具备高效、节能、低噪音的特点。对于大型化学实验室,可选用离心式风机,其风压较大,能满足长距离、复杂管道系统的通风需求。同时,风机要安装在合适的位置,做好减震和隔音措施,避免对实验室环境产生过大噪音干扰。
通风管道设计
材质选择:通风管道应选用耐腐蚀、防火的材料,如玻璃钢、不锈钢等。对于输送酸性或碱性气体的管道,要根据气体性质选择相应耐腐蚀性能的材料。例如,输送含硫酸雾气的管道,可选用内衬聚四氟乙烯的玻璃钢管道,以确保管道的使用寿命和安全性。
管道布局与连接:管道布局要尽量简洁,减少弯头和变径,降低气流阻力。管道连接要紧密,采用密封胶或焊接等方式,防止气体泄漏。水平管道应设置一定坡度,便于冷凝水排出,避免积水影响通风效果或腐蚀管道。此外,管道穿越防火分区时,要采取防火封堵措施,防止火灾蔓延。
控制系统设计
智能控制功能:通风系统应配备智能控制系统,能根据室内空气质量、人员活动情况等自动调节通风量。例如,当检测到室内有害气体浓度升高时,系统自动加大通风量;在无人时段,适当降低通风量,以节约能源。通过传感器实时监测室内空气质量、温度、湿度等参数,并将数据传输至控制系统,实现智能化控制。
安全保护机制:设置故障报警装置,当通风系统出现故障,如风机故障、管道泄漏等情况时,能及时发出警报,通知相关人员进行维修。同时,要配备备用电源,确保在停电情况下,通风系统仍能维持一定时间的运行,保障实验室内人员安全。
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