实验室排风系统

实验室通排风系统
目的：在化学实验过程中，经常会产生各种难闻的，有腐蚀性的、有毒的或易爆的气体。这些有害气体如不及时排除室外，就要造成室内空气污染，影响实验人员的健康与安全；影响仪器设备的精度和使用寿命，因此，实验室通风是实验室设计中不可缺少的一个组成部分。为了使实验室工作人员不吸入或咽入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化学物质和有机体，实验室中应有良好的通风。为阻止一些蒸气、气体和微粒（烟雾、煤烟、灰尘和气悬体）吸入，污染物质须用通风柜、通风罩、局部排风的方法除去。
分类：化学实验室的通风方式有两种，即局部排风和全室通风。局部排风是在有害物质产生后立即就近排出，这种方式能以较少的风量排走大量的有害物质，能量省而效果好，是改善现有实验室条件可行和经济的方法，也可能是适应新实验室通风建设的最好方式。对于有些实验不能采用局部排风，或局部排风满足不了排风要求时，采用全室通风。
    通风柜是实验室中最常用的一种局部排风设备，他的性能好坏主要取决于通过通风柜空气移动的速度。影响正面速度和空气运动的因素是涡流、柜的入口形状、热载量、机械作用、排风孔设计和阻凝物等。此外，尚于他的防火能力、耐腐蚀性、是否便于清洗以及污染物进入排风系统前收集某些污染物的能力等性能有关。一般认为，实验室中的通风柜应能适应易燃的液体和气体，而且结构材料应具有几分钟的耐火能力，以保持通风柜的完整和及时将火封熄。
通风柜的排风系统可分为集中式和分散式两种。
集中式是把一层楼面或几层楼面的的通风柜组成一个系统，或者整个实验楼分成一二个系统。它的特点是通风机少，设备投资省，而且对通风柜的数量稍有增减，以及位置的变更，都具有一定的适应性。然而由于系统较大，风量不易平衡，尽管每个通风柜上都装有调节阀，但使用不方便，并且也不容易达到预定的效果。如果系统风管损坏需要检修时，那么整个系统的通风柜就无法使用。所以，原来采用集中式系统的实验室，先后都改为用分散式系统。
    分散式是把一个通风柜或同房间的几个通风柜组成一个排风系统。他的特点是：可根据通风柜的工作需要来启闭通风机，相互不受干扰，容易达到预定的效果，而且比集中式节省能源，因为集中式系统，只要一个通风柜在使用，就得开动大通风机。分散式由于系统小，排风量也小，阻力也小，所以通风机的风量、风压都不大，躁声与振动相应也较小。分散式还有一个特点，是对排出不同性质的有害气体易于处理。缺点是通风机的数量多、系统多，如果通风机集中于通风机房内，那么投资就会增大，如果通风机分散布置，而且就地安装，虽然通风机的投资增加，但风管的投资可节省，最后总投资不一定增大。建议使用分散式。
    在划分系统时，同一个房间内如有两个以上的通风柜，应划为一个系统，避免一个通风柜在使用，其他的通风柜产生倒流，使室内受到污染。同样，一个房间内除了一个排风系统外，不宜再装置其他排风设备。
   排风系统的通风机，一般都装在屋顶上，或顶层的通风机房内，这样可不占用使用面积，而且使室内的排风管道处于负压状态，以免有害物质由于管道的腐蚀或损坏，以及由于管道不严密而渗入室内，此外，通风机安装在屋顶上或顶层的通风机房内，检修方便，易于消声或减振。
   排风系统有害物质排放高度应按现行的《工业企业设计卫生标准》和《工业三废排放标准》执行。在一般情况下，如果附近五十米以内没有较高建筑物时，排放高度应超过建筑物最高处两米以上。
通风柜的风速和风机的选用：对于一般通风柜可通过关闭柜门窗口大小或调整台面屏蔽物的位置来减少开启表面积，以达到较高的抽气速度。建议对一般无毒的有害物通风柜操作口处设计风速采用0.25~0.38M/S，对有毒及有危害物质采用0.4~0.5M/S，对极毒物及有少量放射性有害物质采用0.5~0.6M/S。
通风机的选用：
风量的计算按下列公式计算：
L=FV
式中L——排风量，M3/S：
F——通风柜操作口面积按全部打开计算
V——操作口风速M/S
风压的确定：
   先计算系统阻力，再乘以1.1左右的余量，以克服使用过程中产生的不利因素。
    选型：根据通风量风压确定通风机的型号，再根据排出气体的性质，分别选用塑料通风机、普通通风机及防爆风机，并且应尽量考虑躁声低、震动小等因素。
排气：在实验室内，由于实验设备装置较大，或者实验操作上的要求，无法在通风柜中进行，但又要排走实验过程中散发的有害物质时可采用排风罩，有围挡式排风罩、侧吸罩、伞形罩三种。
排气罩的布置合理与否，直接影响着排气效果。根据排气罩气流速度的衰减特性和有害物的散发情况，排气罩的布置应注意一下几点。
 1、尽量靠近有害物散发源
    2、对于有害物的不同散发情况采用不同的排气罩
如对色谱仪，一般采用有围挡的排气罩；对于实验台面排风或槽口排风，可采用侧吸罩；对于加热槽，宜采用伞形罩
    3、 排气罩要便于实验操作和设备维修检修
全室通风：全室通风有自然通风和机械通风。常用于室内不设通风柜而且又需排出有害物质的房间。
    自然通风：利用室内外的温度差，即室内外空气的密度差而产生的热压，把室内的有害气体排出室外，对于依靠窗口让空气任意流动时，称做无组织自然通风；对于依靠一定的进风口和出风竖井，让空气按所要求的方向流动时，称做有组织自然通风。
   有组织自然通风常见的做法是：在外墙下部或门的下部装百叶风口，在房间内侧设置竖井，它只适用于有害物质浓度低的房间，适用于室内温度高于室外空气温度的场合。
机械通风
   自然通风满足不了室内换气要求时，应采用机械通风，尤其是危险品库、药品库等，尽管有了自然通风，为了考虑事故通风，也必须采用机械通风。过去常用的做法是，在外墙上安装轴流风机，但效果较差，尽量避免在有窗的外墙上安装轴流风机，避免躁声。对于散发有腐蚀气体的房间如酸库等，不宜使用轴流通风机；对于散发易爆气体的房间，必须采用防爆通风机。
    在洁净室内，为了排出工艺过程中散发出的有害物质，经常采用通风柜、排气罩等局部排风装置。在设计局部排风时，应当注意以下几个问题。
    1、选用性能好的排风装置，以便再满足卫生和安全的要求情况下使排风量最少。排风系统应以风散为主，尽可能使每个洁净室单独设置排风系统效果较好，使用方便，而且不会相互干扰，由于通风机小，躁声也低。、
    2、为了防止室外空气通过排风系统侵入洁净室内造成污染，在排风系统上应设置止回阀或中效过滤器，或废气净化设备。
    3、减少对室内的污染，排风装置应布置在洁净工作区气流的下风侧。
    4、如果排风系统的躁声值超过室内允许躁声值时，应在排风机吸入端的管道上装置消声器。
    风机一般为离心式风机和轴流式风机两种，分析实验室主要用于实验室通风柜排气罩以及其他方面的通风和换气。
   （1）离心式风机型号繁多，在分析实验室常用此类风机，风机又分为Hq≤0.98Kpa，中压0.98KPa≤Hq≤2.94Kpa，高压Hq＞2.94 Kpa，在选用风机时，应关注其性能和特点，要求具有以下特点：
1、风量大效率高；
    2、运转平稳，躁声低；
    3、结构完整，便于维护；
    4、拆装方便。
    实验室常用于腐蚀气体和毒气的通风排放，因此选择风机时应考虑风机的材质。塑料风机和玻璃钢风机是现代实验室常用的风机机型。玻璃钢风机具有耐腐蚀、耐高温、防日晒雨淋等特点。
 
 
（2） 轴流式风机
轴流式风机也有低压Hq＜490Pa、高压Hq≥490 Pa，该风机的特点是结构简单紧凑，躁声较小，在规定转速下，风量风压稳定，运转平稳，使用安全可靠，易于安装，该型风机由风轮、风壳、集风器三部分组成，风机为直接传动。叶轮由叶片、轮盘和彀组成；机壳由风筒、底座及支板组成，轮彀直接装在电动机轴