一文搞懂实验室空调通风系统设计与控制

Word文档一文搞懂实验室空调通风系统设计与控制!对于试验室通风空调系统的设计要求不外乎以下5点：

平安性；

经济性；

有用性；

敏捷性；

舒适性。

排风柜、万向罩作为通风系统中最关键的部位，其性能将直接影响到试验室人员的身体健康甚至生命平安；试验室综合性能要依靠整个通风空调系统的良好协作来保障。特殊是全年空调试验室，高能耗与局部高速低温气流(draught)需要引起人们的高度重视。勘探开发讨论院试验中心试验室集成项目正面临这样的问题，对于目前品种繁多的排风柜以及多样的通风空调系统掌握策略，项目经理部依据实际工程需要设计选用试验室的通风及掌握系统。

#1选用相宜的试验室通风柜

试验室通风柜是试验室操作人员最重要的防护屏障，应选用气流组织较好的试验室通风柜。

同样的通风柜排风量，柜内气流组织差的通风柜，调整门进风口面风速不匀称，易泄漏有害气体；柜内有涡流区，造成柜内有害气体浓度积聚，排风效果不好，对操作人员平安造成威逼。

设计较好的试验室通风柜，在操作过程中，应保证通风柜调整门从关闭到最大开启度的过程中，调整门进风面风速始终保持在0.5m/s20%，并且面风速匀称。

试验表明，面风速过小，0.3m/s，操作人员扰动易造成通风柜内有害气体外溢，对操作人员造成危害。通风柜调整门进风面风速过大，0.8m/s，也易造成柜内有害气体外溢。

通风柜内排风气流应匀称，削减涡流，避开有害气体浓度积聚，准时排出有害气体。通风柜的形式、规格许多，还有一些满意特别要求的通风柜，如防爆型等。可依据试验室详细要求选用。

试验室通风柜通常配监控器。监控器主要功能包括：

通风柜调整门进风面风速实时显示。

通风柜前有人操作、无人操作模式掌握(无人操作时降低风量，按60%风量运行)。也可采纳区域存在传感器，自动探测通风柜前有无操作人员。

紧急状况按钮(有试剂泄漏等紧急状况时，加大通风柜排风量)。

#2试验室气流组织，送、排风掌握阀设置

试验室通风柜内气流组织由通风柜设备结构实现，通风柜排风支管安装变风量阀，应保证通风柜排量与通风柜运行状态相适应，有人操作时，通风柜调整门进风面风速始终为0.5m/s20%。无人操作时为0.3m/s。

在通风柜调整门关闭时，应保证通风柜保持适当的最小排风量，一般为额定风量的20%，通风柜下部有试剂柜时，试剂柜排风量约75。

试验室内万向排风罩排风汇总管装定风量阀，保证万向排风罩排风量。为保证明验室排风效果及维持室内温、湿度，应设置试验室最小排风换气次数，白天有人操作时8~10次/h，夜间无人操作时4~6次/h；若试验室各通风柜及万向排风罩最小排风量不能满意试验室最小换气次数要求时，应在试验室增设室内排风口，在排风支管装变风量阀，保证明验室达到最低排风换气次数要求。

为避开试验室气流渗出试验室，造成交叉污染。应掌握试验室相对走廊或办公区为负压。在试验室送风支管装变风量阀，掌握试验室送风量与试验室各排风量差值始终为定值，维持试验室压差恒定。试验室气流掌握图见图1、图2。

在试验室布置时，应尽可能削减送风气流、人员对通风柜调整门进风口扰动。试验室送风量较大，试验室送风口可采纳孔板静压箱送风口，扩大送风口面积，掌握送风孔板出口风速，通风柜调整门前送风风速宜0.25m/s。通风柜前操作通道应足够宽敞，保证操作人员走动时，距通风柜面板0.6m以上，避开人员走动影响通风柜气流。通风柜调整门应远离试验室门，避开开门对通风柜气流影响。

#3合理确定试验室送、排风系统最大风量

试验室送、排风系统一般带多个试验室。试验室送、排风系统最大风量的确定，应依据所带试验室数量及试验室运行模式，考虑适当的通风柜运行同时系数。试验室送、排风系统风量即要满意试验室最大运行风量要求，也不要盲目扩大风量，甚至取通风柜同时运行系数为1，造成空调通风系统及相关冷热源设备选型过大，增加初投资；国外资料显示，试验室通风柜每天有人员操作的时间平均少于1h。

试验室通风柜的额定排风量可依据通风柜调整门的最大开门面积，按面风速0.5m/s计算获得，也可依据通风柜样本。通风柜调整门关闭时最小排风量可按额定风量20%确定。试验室万向排风罩排风量依据不同规格选取，一般75万向排风罩排风量为200m3/h。试验室排风系统排风机宜实行调频掌握，保持排风系统干管最远点静压恒定。使排风机风量与系统排风量相全都。削减排风机耗电量，维持排风系统风管压力恒定，提高排风管风量掌握阀精度。同时，试验室送风系统空调机组送风机也宜实行调频掌握，送风量应与试验室排风系统排风量相全都。因试验室为全新风系统，送风空调系统能耗特别高。在满意试验室补风要求前提下，尽可能削减送风量，节能试验室空调能耗。

4试验室送、排风系统掌握阀选择及掌握系统

要实现试验室抱负的气流组织，送、排风系统风量掌握阀及掌握系统是关键，其占试验室空调通风系统投资比重也比较大。用于试验室送、排风系统的变风量、定风量掌握阀类型有蝶阀、文丘里阀等，品牌许多，掌握系统工作原理各不相同，风量阀反应速度、掌握精度、风量可调整比、牢靠性、初投资、维护费用差别较大。

这里以数字式文丘里风量掌握阀为例，说明风量掌握阀选型要求。

反应速度快，系统的响应时间1s，达到最终掌握要求风量值或系统稳定1s。风量掌握精度高，风量掌握精度5%的指令信号。在通风柜调整门启闭过程中，始终能保持柜门面风速0.5m/s20%。

风量可调整比高，阀门精确的调整比为10∶1。高调整比，系统可利用的参差系数大，可适用于大的排风系统及通风柜数量较多的房间。特殊是对通风柜数量较多的房间，通风柜的排风阀调整比大，可降低通风柜最低运行风量，有效降低通风柜的低风量运行能耗。增大排风系统，可削减排风系统数量，削减送、排风管道、建筑管井数量，削减送、排风系统管道占用建筑空间。

掌握方式采纳位移传感器掌握，且在150~750Pa阀前后压差范围内，与压力无关，阀内气囊可自动平衡阀前后压差变化影响。掌握简洁牢靠，阀前后不需预留气流稳流管段，安装便利。没有风速传感器等部件，不需定期清洗校验传感器。掌握阀压力无关性，可保证系统接入通风柜数量不受影响，且系统稳定性好。

每台风量掌握阀自带掌握器，可相互联网。

每台通风柜排风支管装1台变风量数字式文丘里掌握阀，依据通风柜监视器反馈的通风柜调整门开启高度，及运行状态(有人或无人)，掌握通风柜的排风量。

在试验室各万向排风罩排风汇总管上安装1台定风量数字式文丘里掌握阀，造价较数字式变风量文丘里掌握阀低，保证明验室万向排风罩排风量。

试验室排风口排风管装1台慢变风量数字式文丘里掌握阀，造价较变风量阀低。在试验室通风柜、万向排风罩排风量低于试验室设定最低排风换气次数时，打开试验室排风口，保证明验室最低排风换气次数。

在试验室送风支管上安装1台变风量数字式文丘里掌握阀，依据试验室各排风阀风量，掌握试验室送风量，保证明验室送风量与排风量差值恒定，维持试验室压差恒定。

#5节能

试验室空调通风系统，通常为直流风。送风空调机将室外风处理到送风状态点，送入试验室内，补充试验室排风，维持试验室内温、湿度，由于试验室送风量很大，特殊是有多台通风柜的试验室，空调机处理送风温、湿度的能耗很高，占试验室能耗和运行电费的比重很大。试验室空调送风系统节能的主要手段是在保证明验室平安的前提下，尽量削减排风量，相应削减空调送风量。

试验室通风柜，大部分时间为无人操作或调整门关闭状态，采纳高性能的送、排风风量掌握阀，依据试验室各通风柜运行状态不同，始终以最小风量满意通风柜排风要求，送风量也始终保持最小值，在保证明验室平安的前提下，节约试验室送风空调系统能耗。即使工程中选用高性能送、排风掌握阀费用有所增加，但综合考虑试验室运行电费的降低，空调通风系统及相关冷热源等设备的费用削减，在试验室寿命周期内，空调通风系统综合费用还是大幅削减。据资料显示，试验室每削减1m3/hr空调送风量，每年削减运行电费10~12元。

#6其它

对于强酸碱等有腐蚀性气体挥发的试验室排风系统风管应采纳pp管或塑料管等耐腐蚀风管。

试验室通风柜排风支管风量掌握阀