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實驗室通風系統工程

時間:2014-07-20

實驗室通風系統是整個實驗室設計和建設過程中,規模最大、影響最廣泛的系統之一。通風系統的完善與否,直接對實驗室環境、實驗人員的身體健康、實驗設備的運行維護等方面產生重要影響。
實驗室過度負壓,通風柜氣體泄漏,實驗室噪音等問題,一直是困擾實驗室工作人員的難題。這些問題給長期在實驗室中工作的人員,甚至工作在實驗室周圍的管理和后勤人員,造成了身體和心理上的嚴重傷害。
一個科學、合理的通風系統要求通風效果好、噪音低、操作簡便、節約能源,甚至要求室內壓差和溫濕度都能保持人體的舒適性。 
一、設計標準
1、《采暖通風與空氣調節設計規范》(GB 50019-2003);
2、《通風與空調工程施工質量驗收規范》(GB 50243-2002);
3、《建設工程施工現場供用電安全規范》(GB50194-93);
4、《風機、壓縮機、泵安裝工程施工及驗收規范》(GB 50275-2010);
5、《電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗收規范》(GB 50254-1996);
6、《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996);
7、《環境空氣質量標準》(GB3095-1996);
8、《城市區域環境噪聲標準》(GB3096-2008);
9、《建筑設計防火規范》(GB50016-2006);
10、《公共建筑節能設計標準》(GB50189-2005);
11、《簡明通風設計手冊》;
12、本公司相關資料及甲方提供的相關資料。
二、設計原則
1、 根據大樓的結構特點,就近開設風井,劃分排風和補風系統,管道系統做到“短、平、順、直”,減小系統阻力,降低系統噪聲;
2、 排風和補風系統達到風量平衡,保持室內-5Pa—-10Pa的負壓,防止有害氣體的散溢,保證實驗人員的身心健康;
3、 夏天補冷風、冬天補暖風,保證室內溫濕度的舒適性;
4、 采用智能變頻控制系統,達到操作方便、節能降噪的目的;
5、 綜合考慮各項因素,采用投資少、運行穩定、運行費用低、運行效果好的成熟工藝;
6、 所選擇的工藝必須滿足現場條件,平面布置簡潔、緊湊、少占地,并方便生產操作和維護維修;
7、 非標設備應符合國家或行業相關規范,并保證性能穩定、外表美觀;
8、 在設計中充分考慮噪聲、臭味等,防止二次污染的產生,不給周圍環境造成新的污染;
9、 處理設施具備沖擊負荷能力,確保廢氣達標排放。
三、設計參數
1、支管路內風速6~8m/s, 干管路內風速8~14m/s;
2、通風設備設計風量:
通風柜面風速:0.3~0.8 m/s,單臺1200*800*2350通風柜設計風量1500m3/h,單臺1500*800*2350通風柜設計風量1800m3/h,單臺1800*800*2350通風柜設計風量2200m3/h,萬向抽氣罩面風速:≥0.35 m/s,萬向抽氣罩排風量150~350 m3/h,原子吸收罩面風速:≥0.35 m/s,排風量350~600 m3/h。
3.換氣次數:
一般化學實驗室的換氣數:8~12次/小時
4.通風系統使用終端噪聲≤62db。
5.風機采用耐腐蝕玻璃鋼離心風機,系統采用變頻控制,以達到節能和降噪的目的。
四、通風柜技術參數
(一)定風量系統通風柜
1、排風量
移動門在工作開啟高度0.5m,面風速保持0.5m/s情況下,應在《排風柜》JB/T6412-1999技術標準規定的排風量范圍內,實際排風量不得大于計算排風量的5%(計算排風量=移門寬度*移門開啟高度*0.5m/s*3600秒)。
2、面風速
2.1在滿足移動門位的工作開啟高度0.5 m,面風速保持0.5 m/s條件下,排風量不變,移動門開啟高度發生變化時,面風速可滿足以下要求:
2.2移動門開啟高度在門全開,平均面風速大于0.3m/s;
2.3移動門開啟高度在0.15m,平均面風速小于0.7m/s;
2.4面風速均勻度(須帶低風速偵測儀);
2.5排風柜的面風速應分布均勻,在移門開啟高度0.5m,面風速0.5m/s情況下,在移門開啟面積內,上下左右每隔0.3m處,取一個點,測得的面風速,其最大值、最小值與算術平均值的偏差小于15%。
3、通風柜阻力
排風柜移動門開啟至最高位置時,在達到《排風柜》JB/T6412-1999技術標準規定的排風量和面風速保持0.5m/s的條件下,排風柜阻力應小于或等于70Pa。
4、其它功能要求
通風柜操作面板控制系統須為液晶顯示(使用者操作起來更安全方便)。柜內高溫報警功能; 如選用KFJ-17型面風速監控聲光報警器(風速過高、過低報警功能);自動延時保護裝置,能徹底抽空殘余腐蝕、有害、有毒氣體;電壓0~220V范圍內任意調節功能;步進風閥執行系統任意調節功能。 
(二)變風量系統(VAV)通風柜
1、根據美國ANSI Z9.5-2003標準,通風柜面風速高于或低于0.5m/s都可能導致有害氣體外逸,過低的面風速無法有效捕捉排放的有害物質,過高的面風速導致通風柜內氣流形成紊流和渦流,同樣可能導致有害物質逸出。為確保排風效果,通風柜采用VAV變風量控制方式,要求通風柜面風速穩定在0.5m/s±5%;
2、采用直接風速測量控制系統,能夠快速有效的保證通風柜面風速,從而達到保證實驗室工作人員安全的目的。為避免環境溫濕度對普通風速傳感器的基準點飄移影響,通風柜控制系統使用熱線型風速傳感器對面風速進行真實測量;風速傳感器配備獨特的自潔式過濾器,具有防灰塵堵塞功能;
3、風速傳感器檢測到面風速變化時,控制器發出信號給執行器,通過改變變風量閥門開度來使面風速回到設定值,要求系統響應時間小于3秒;
4、通風柜的風速傳感器實時監測真實的面風速,當面風速不在設定范圍內時,經15秒延時后監控器發出聲光報警;
5、監控器有最大風量和最小風量功能,當發生緊急情況時可以按下最大風量按鈕,排風閥門完全打開,當希望通風柜以小風量運行時(例如晚上)可以按下最小風量按鈕,通風柜以小風量運行;
6、監控器還具有低風速運行按鈕,按下這一按鈕,可以使面風速設定值為正常值的70%,用來減少氣體排放以節能,(當通風柜內有高危險性物質時不建議使用)。
五、通風系統控制
(一)定風量系統控制
1、系統采用靜壓傳感自動變頻控制(或PLC編程控制),靜壓傳感自動變頻控制可以根據開啟通風設備的數量變化,將其感應到的靜壓轉變成0-10v的電信號輸入變頻器從而自動調節風機頻率,使風機的抽風量與實際所需排風量相匹配,從而確保排風效果,達到節能節噪的效果;
2、每臺通風柜安裝一個電子風量調節閥,其控制開關和變頻控制系統及風機聯動,可實現單臺或多臺通風設備等不同工況下的控制。風量調節閥采用數顯可調角度的電子風量調節閥,并且有記憶功能(即可以記住此次調節的角度,下次打開時仍然調到設計的角度)。
3、系統風閥和風機整體聯鎖,實現氣流的有序流動,平衡系統風量,防止氣流反串、倒流。
(二)變風量系統(VAV)控制
1、系統采用靜壓傳感自動變頻控制,靜壓傳感自動變頻控制可以根據開啟通風設備的數量變化,將其感應到的靜壓轉變成0-10v的電信號輸入變頻器從而自動調節風機頻率,使風機的抽風量與實際所需排風量相匹配,從而確保排風效果,達到節能節噪的效果;
2、每臺通風柜安裝一個文丘里變風量風閥,其控制開關和變頻控制系統及風機聯動,可實現單臺或多臺通風設備等不同工況下的控制。變風量調節閥門采用數顯可調角度的文丘里風閥,并且有記憶功能(即可以記住此次調節的角度,下次打開時仍然調到設計的角度)。
3、系統風閥和風機整體聯鎖,實現氣流的有序流動,平衡系統風量,防止氣流反串、倒流。
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