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通风柜技术分析

来源: 时间:2018-07-26

通风柜是实验室中主要的安全设备,为了控制有害物质的外溢和保证实验正常进行,必须有效地控制罩面风速。在实验过程中,随着柜门的操作,通风柜开口面积发生变化,罩面风速变化较大,通风系统达不到设计要求,影响实验和抽风效果。通过对通风系统中管路和风机性能分析,设计及采用控制系统对通风柜通风系统进行变风量控制,系统罩面风速基本稳定不变,该系统值得推广应用。

    关键词:实验室;通风系统;变风量控制;通风柜

    中图分类号:TP文献标识码:A

    1、引言

    伴随着科学技术和工业化进程的发展,科学实验必不可少,各个领域实验室建设已全面展开。科研院校、工矿企所、大专业都普遍要设置供试验研究用的实验室。

    实验室在试验过程中,伴随着大量有害物如气体、蒸气、粉尘和悬浮颗粒等的产生,对试验人员的健康造成了严重的损坏。

    通风柜是实验室中主要的安全设备,大部分实验在通风柜中完成,通风柜是密闭罩的一种特殊形式,产生有害物的操作进程完全在罩内进行。通风柜一般设有可开闭的操作孔和观察孔,通过对通风柜进行抽风,使柜内形成负压,以防止通风柜内机械设备的扰动、化学反应或热源的热压,以及室内横向气流的干扰等原因引起有害物的逸出。

    2、问题的提出

    根据有害气体密度与空气密度大小的不同,通风的形式有很多,不同的地方应用不同形式的通风柜。通风柜主要形式包含:上部排风的通风柜,下部排风的通风柜,上下联合排风的通风柜。同时,还有节能型的供气式通风柜。

    通风柜的罩面风速是衡量排风柜性能的主要技术指标,它是指排风柜开口拉门处的平均入口风速,通风柜罩面风速的选定准则是:既要使有害气体不能从柜内逸出,同时也要避免在通风柜内产生紊流。

    过高的罩面风速可导至排风柜内工作台上方空间内气流紊乱,污染物可能在柜内某个角落积聚,还有可能吹熄火焰,破坏正在进行的试验,过低的罩面风速势必造成污染物的逃逸,危害试验人员的安全。

    对于有毒或有危险的有害物,其通风柜操作口罩面风速一般取0.4~0.5m/s。通风柜的排风量根据公式(1)计算[1] 

    对于一般试验室通风柜,当考虑房间内的干扰气流和通风柜操作口上吸速度的不均匀性,开启面积应取操作口量大的开启面积。

    由以上公式可以看出,对于传统的没有调节系统的通风柜,当操作门全开时,可以满足0.4~0.5m/s的罩面风速,当操作门开启一半或全关时,操作面罩面风速将大于设计值,这将影响实验操作和排风的效果。

    根据某通风柜的实际测试[2],当柜门完全开启时,罩面风速为0.47m/s,当柜门开启一半时,罩面风速为0.86m/s。当柜门接近全关时,其罩面风速将更大,这将大大影响排风及实验效果。

    因此,如何有效地控制罩面风速是对通风柜有效排风的保障。

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