實(shí)驗(yàn)室通排風(fēng)工程
我公司根據(jù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)流程,專業(yè)規(guī)劃設(shè)計對應(yīng)的整體平面布局,同時結(jié)合整幢大樓的給排水、消防、供電、采暖、空調(diào)、供氣等因素,且充分考慮管內(nèi)空氣流速對室內(nèi)噪聲的影響確定管路,選用與之匹配的風(fēng)機(jī),最終完成一整套的通排風(fēng)凈化系統(tǒng)工程,以減少室內(nèi)污染物對環(huán)境和工作人員的危害。
一、 實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)的基本概念
1、 通風(fēng)和通風(fēng)柜的概念:所謂通風(fēng),就是把室內(nèi)的污濁空氣直接或經(jīng)凈化后排至室外把新鮮空氣補(bǔ)充進(jìn)來,從而保持室內(nèi)的空氣條件,以保持衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和滿足生產(chǎn)工藝的要求,我們把前者稱為排風(fēng),后者稱為送風(fēng)。而通風(fēng)柜可以簡單理解成一個箱體和一個風(fēng)機(jī),產(chǎn)生于箱體中的氣體被風(fēng)機(jī)排出并被安全的排放到大氣中。
2、 通風(fēng)的分類:按照動力不同,通風(fēng)系統(tǒng)可以分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng),機(jī)械通風(fēng)又可以分為全面通風(fēng)和局部通風(fēng),全面通風(fēng)是指在房間內(nèi)整體的進(jìn)行通風(fēng)換氣的一種方式,局部通風(fēng)是指通風(fēng)的范圍控制在有害物質(zhì)形成比較集中的地方,或是工作人員經(jīng)?;顒拥木植康貐^(qū)的通風(fēng)方式,例如通風(fēng)柜、萬向排煙罩、原子吸收罩等。
3、 實(shí)驗(yàn)室通風(fēng):實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)是研究控制實(shí)驗(yàn)室有害物質(zhì)對室內(nèi)外空氣環(huán)境的影響和破壞的技術(shù)。
二、實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)的基本組成
1、通風(fēng)末端設(shè)備:主要包括通風(fēng)柜、萬向排煙罩、原子吸收罩、吹吸式排風(fēng)罩等。
2、通風(fēng)管路系統(tǒng):主要有風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、風(fēng)閥、消聲器、廢氣處理塔等。
三、實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)設(shè)備簡介
1、通風(fēng)柜主要尺寸寬度為1200mm、1500mm、1800mm,深度為800mm,高度為2350mm。通風(fēng)柜的主要結(jié)構(gòu)為:①柜體:通風(fēng)柜的柜體可根據(jù)使用要求做成鋼制、木制、塑料、不銹鋼等材料;②臺面及襯板:耐腐蝕、耐酸堿、耐高溫的各種材質(zhì),進(jìn)行高溫或強(qiáng)酸堿操作的內(nèi)層板要用不銹鋼除渣除油靜電噴涂環(huán)氧樹脂粉末;③活動拉門:裝在柜體表面上的透明玻璃,使用戶遠(yuǎn)離有害的化學(xué)物質(zhì)和氣體,同時使有害氣體通向通風(fēng)柜的內(nèi)部管道;④導(dǎo)流板:控制氣流流經(jīng)通風(fēng)柜時的形狀,減少空氣流入通風(fēng)柜時產(chǎn)生的由于方式不定造成的回流或渦流,提高使用效率(會對噪聲及靜壓產(chǎn)生影響);⑤集流環(huán):位于通風(fēng)柜的頂部,將通風(fēng)柜的氣體導(dǎo)向風(fēng)排放(對通風(fēng)柜的效率和噪聲有著重要的影響);⑥調(diào)風(fēng)閥:通風(fēng)柜的附屬部件,來調(diào)節(jié)通風(fēng)柜的排氣量以及表面風(fēng)速;⑦水龍、考克、水杯等配件。
2、萬向排煙罩:主要為PP材質(zhì),規(guī)格Φ110mm。
3、原子吸收罩:主要為不銹鋼材質(zhì),規(guī)格一般為400×400mm。
四、通風(fēng)管路的材質(zhì)要求
1、圓形風(fēng)管通風(fēng)效率高但直徑不宜太大。由于北方冬季室內(nèi)外溫差較大,室外管道可選用玻璃鋼產(chǎn)品,對于一般的實(shí)驗(yàn)室,若室內(nèi)排放的氣體沒有腐蝕性,風(fēng)管可以采用鍍鋅鐵皮。
2、若實(shí)驗(yàn)室排放的廢氣有一定的腐蝕性,風(fēng)管應(yīng)采用耐腐蝕材料的PVC、玻璃鋼風(fēng)管;如果通風(fēng)系統(tǒng)廢氣含強(qiáng)酸(如鹽酸、硝酸等),通風(fēng)管道應(yīng)該選用PP材質(zhì)。對于沒有或只有輕微腐蝕或客戶要求的話,也可選用不銹鋼風(fēng)管。
3、如果客戶要求對系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)風(fēng),可選用鍍鋅管進(jìn)行補(bǔ)風(fēng),補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)也可選用低噪音軸流風(fēng)機(jī),在特殊情況下,也可考慮軟管連接(如鋁箔管、塑料軟管等)。
五、風(fēng)機(jī)分類及主要參數(shù)
1、風(fēng)機(jī)的分類:按照氣流方式,風(fēng)機(jī)分為離心式(常放置在屋外)、軸流式(常放置在屋內(nèi))和混流(斜流)式三種;按照材質(zhì)分類,風(fēng)機(jī)主要有普通鋼制風(fēng)機(jī)、不銹鋼風(fēng)機(jī)、PVC風(fēng)機(jī)和玻璃鋼風(fēng)機(jī)等。我公司主要選用的風(fēng)機(jī)有玻璃鋼離心風(fēng)機(jī)、玻璃鋼斜流風(fēng)機(jī)、PVC離心風(fēng)機(jī)和不銹鋼離心風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)風(fēng)口粗細(xì)一般分為2.8、3.2、3.6、4.0、4.5、5、6幾種,選擇風(fēng)機(jī)要讓風(fēng)機(jī)風(fēng)口大于主管道尺寸。
2、①軸流風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是:耗電量小,運(yùn)行費(fèi)用低,但噪音大,風(fēng)機(jī)抽力小(風(fēng)壓小),適用于簡單系統(tǒng),一般安裝在墻上或管道上;②離心風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是:耗電量大、運(yùn)行費(fèi)用較高,噪音較大,風(fēng)機(jī)抽力大(風(fēng)壓大),適用于復(fù)雜系統(tǒng),主要安裝在室外或樓頂;③斜流風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是:耗電量、運(yùn)行費(fèi)用、風(fēng)機(jī)抽力處于前兩者之間,噪音較小,適用于簡單系統(tǒng),一般安裝在室內(nèi)。
3、風(fēng)機(jī)的幾個主要參數(shù):①流量(Q)單位時間內(nèi)流經(jīng)某道截面的流體體積;②風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速(n)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的速度,單位r∕min;③效率(η)風(fēng)機(jī)的做功效率η=(W有用∕W總)×99%;④壓力(P)風(fēng)機(jī)的全壓(Pt)分為動壓(Pd)和靜壓(Ps)兩部分。靜壓是指風(fēng)機(jī)克服整個通風(fēng)系統(tǒng)的摩擦阻力所必須具備有的壓力,它由通風(fēng)柜、百葉、調(diào)風(fēng)閥、風(fēng)管、風(fēng)機(jī)整個系統(tǒng)的特性決定,動壓是氣體以一定的速度排放所具有的那部分壓力,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下計算Pd=0.5PV2(P空氣密度,通常為1.2;V風(fēng)速,單位m/s)。
六、實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)
1、對于客戶要求對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計的,通風(fēng)換氣量可根據(jù)房間的換氣次數(shù)來確定,實(shí)驗(yàn)室的換氣次數(shù)取每小時10-12次,特殊情況可以相應(yīng)增大。[房間通風(fēng)一般選擇500×500的鐵皮罩作為通風(fēng)末端設(shè)備,每個通風(fēng)罩通風(fēng)量可達(dá)到600m3/h,房間的長×寬×高×10(換氣次數(shù))=房間每小時的通風(fēng)量,然后房間每小時的通風(fēng)量除以600來確定通風(fēng)罩的數(shù)量,支、干管風(fēng)速按照6m/s計算]
2、通風(fēng)柜支管風(fēng)速為6-10m/s(計算時一般選擇10m/s),特殊情況可超過10m/s,但不宜超過12m/s;干管風(fēng)速為10-14m/s(計算時一般選擇10m/s,如果管道比較長選擇12m/s,如果風(fēng)量大選擇14m/s)。
3、通風(fēng)柜面風(fēng)速一般控制在0.375-0.75m/s之間,驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)一般取0.5m/s,面風(fēng)速為0.508m/s。(測量面風(fēng)速時,一般將拉門拉至5cm高度測量,風(fēng)速達(dá)到0.3-0.5 m/s即算合格,如果拉門高度過大時,測量拉門下方5cm高度處風(fēng)速,也可合格)。
通風(fēng)柜的危險等級 平均面風(fēng)速(m/s) 面風(fēng)速(m/s) 備注
高 0.622-0.75m/s 0.5m/s
中 0.5m/s 0.4 m/s
低 0.375-0.4m/s 0.25m/s
4、 室外噪聲應(yīng)控制在70dB(A),實(shí)驗(yàn)室內(nèi)噪聲應(yīng)控制在55dB(A),(室內(nèi)噪聲GB60分貝超標(biāo),室外噪音大約為75分貝)。風(fēng)機(jī)的噪聲可以分為本身的機(jī)械噪聲(此噪聲主要由風(fēng)扇質(zhì)量不同引起)和風(fēng)聲(為主要噪聲)。在風(fēng)機(jī)功率不大的情況下,可通過在風(fēng)機(jī)上方加防雨罩來消除風(fēng)聲,在使用大功率風(fēng)機(jī)時一般在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口加消聲器來消除風(fēng)聲,機(jī)械噪聲主要靠建隔音墻、小黑屋或在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口加軟接頭來解決。減振的主要方法為風(fēng)機(jī)底座做成減振底座并安裝減振器或加裝減振墊。
5、 通風(fēng)量(Q)=表面風(fēng)速(vs)×排毒柜開口面積。電子調(diào)風(fēng)閥的作用是通過調(diào)節(jié)每臺通風(fēng)柜的風(fēng)管半徑來調(diào)節(jié)每臺通風(fēng)柜的通風(fēng)量,來達(dá)到當(dāng)通風(fēng)柜開口面積變化時保持表面風(fēng)速不變。
6、 排風(fēng)量(Q)=表面風(fēng)速(vs)×排毒柜開口面積。變頻系統(tǒng)的作用是改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來改變風(fēng)機(jī)的通風(fēng)量,當(dāng)一套通風(fēng)系統(tǒng)中只有少量幾臺通風(fēng)柜工作時,變頻系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而改變風(fēng)機(jī)的通風(fēng)量,從而保證通風(fēng)柜的面風(fēng)速恒定。變頻系統(tǒng)和調(diào)風(fēng)閥的作用類似,但如果只使用調(diào)風(fēng)閥,則當(dāng)一套通風(fēng)系統(tǒng)中只有少量幾臺通風(fēng)柜工作時,風(fēng)機(jī)仍然以轉(zhuǎn)速工作,而使用變頻系統(tǒng)后,調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速可節(jié)省能源。
七、實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)管路設(shè)計
1、先根據(jù)平面圖確定每個系統(tǒng)包括多少通風(fēng)柜,再根據(jù)每個系統(tǒng)包括通風(fēng)柜的數(shù)量確定本系統(tǒng)的大致通風(fēng)量(每臺1200mm的通風(fēng)柜設(shè)計風(fēng)量為1300m3/h,每臺1500mm的通風(fēng)柜設(shè)計風(fēng)量為1700m3/h,每臺1800mm的通風(fēng)柜設(shè)計風(fēng)量為2100m3/h,每臺原子吸收罩的設(shè)計風(fēng)量為600m3/h,每臺萬向排煙罩的設(shè)計風(fēng)量為250或300m3/h),然后選擇通風(fēng)量稍大于系統(tǒng)通風(fēng)量的風(fēng)機(jī)。
2、計算通風(fēng)過程中損失的壓力:單臺排毒柜系統(tǒng)阻力約80-100Pa,一般1m的管道損失5-6Pa,一個彎頭損失40-50Pa,風(fēng)機(jī)出口和抽風(fēng)口各損失60Pa,消聲器損失50Pa,然后根據(jù)所計算出的風(fēng)機(jī)的通風(fēng)量和壓力在圖表曲線中選擇合適的風(fēng)機(jī)(在計算過程中只計算最遠(yuǎn)端通風(fēng)柜的壓差,然后留200-300Pa的余量)。
3、然后根據(jù)通風(fēng)量=風(fēng)管截面×管內(nèi)風(fēng)速來計算風(fēng)管半徑(支管根據(jù)通風(fēng)柜尺寸選擇315mm)
八、補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)
1、室內(nèi)放置N臺通風(fēng)柜或客戶要求時需要對室內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)風(fēng),補(bǔ)風(fēng)量一般為排風(fēng)量的70%(門窗可補(bǔ)30%左右);補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)盡量靠近排毒柜,以免影響實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空調(diào)、采暖系統(tǒng),而且補(bǔ)風(fēng)還需進(jìn)行預(yù)處理,方可送入實(shí)驗(yàn)室。
2、補(bǔ)風(fēng)的方式有多種①通過室內(nèi)空調(diào)補(bǔ)風(fēng);②在天花上放置一段風(fēng)管與室外相連,達(dá)到自然補(bǔ)風(fēng);③使用補(bǔ)風(fēng)型通風(fēng)柜;④在通風(fēng)系統(tǒng)外安裝補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。
3、如果做補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng),根據(jù)房間的密閉情況確定補(bǔ)風(fēng)量,補(bǔ)風(fēng)量為通風(fēng)量的70%,最小為20%,主管道的風(fēng)速可設(shè)為8m∕s。
九、尾氣處理
1、 有機(jī)尾氣處理采用活性碳吸附,其中國產(chǎn)活性炭每片數(shù)千元,吸附率達(dá)到70%;進(jìn)口活性炭每片數(shù)萬元,吸附率可達(dá)到99%,且可以三次還原;一般一臺1800通風(fēng)柜需要兩片活性炭。
2、 無機(jī)尾氣處理采用水噴淋,用酸霧或堿霧來中和無機(jī)廢氣。
十、實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)現(xiàn)場條件
1、 建筑現(xiàn)場條件:
a、 建筑物的總層數(shù);
b、 建筑物的層高;
c、 建筑物內(nèi)梁或其他對通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置有影響的物體的具體位置及尺寸;
d、 樓頂?shù)默F(xiàn)場條件,是否有空位安裝風(fēng)機(jī);
e、 建筑物內(nèi)是否有風(fēng)井,如果有需要提供具體位置與尺寸;
f、 建筑物內(nèi)如果沒有風(fēng)井,客戶同意建筑物外哪些部分可以走風(fēng)管而不影響通風(fēng)系統(tǒng)效果及其他設(shè)施與建筑物整體美觀。
2、 甲方要求:
a、 甲方要求風(fēng)機(jī)安裝位置(室內(nèi)、側(cè)墻或樓頂);
b、 甲方要求通風(fēng)系統(tǒng)材質(zhì)(PVC、玻璃鋼、鍍鋅鐵皮、不銹鋼、PP等)
c、 甲方是否需要本公司提供墻體開孔、設(shè)備基礎(chǔ)、防水處理等服務(wù);
d、 甲方是否需要做通風(fēng)系統(tǒng)尾氣處理;
e、 甲方要求通風(fēng)末端設(shè)備達(dá)到的面風(fēng)速等具體參數(shù);
f、 客戶要求通風(fēng)末端設(shè)備噪聲控制的范圍等。