现代化的实验室中,除了关注有洁净度、恒温恒湿等特殊要求的实验室外,对一些需要大量使用化学试剂,会产生易燃易爆有害废气的实验室,更应该得到重视。因为实验室中产生的废气容易造成室内空气污染,而且对实验人员的健康会产生较大的影响。实验室通风系统是保障实验室废气安全的系统之一,优化通风系统运行效果,提高实验室安全性是未来实验室发展的重要方向之一。
一、
实验室通风系统优化
1、优化方向
实验室中废气的主要是在于实验过程中使用的各种化学试剂的挥发或实验产生的废气。这些废气的主要成分有乙醚、醛类、酮类、四氯化乙烯、酸雾气体等各种有机或无机废气,都会对人体产生一定的影响。
针对实验室的通风系统进行研究,通过前期的设计优化以及后期调整、调试和试验,结合智能化的控制,改善通风系统的整体性能,提高实验室内部空气质量,创造一个更舒适、更安全的试验环境。
2、实现的效果
项目对性配置末端排风设备、新风补风系统合理配置、实验室微负压控制、 排风系统管道压力控制等,实现通风系统的优化,从而达到改善实验室环境质量的目的。
实验室结构图
二、实验室通风系统优化方案
1、针对性配置末端排风设备
实验室中的每种实验操作所使用的试剂、仪器、工艺流程等都存在一定的差异,相对应的实验过程中产生的废气成分、浓度以及扩散的方式都有一定的差异。针对不同的需求配置相应的排风设备,才能使效果最大化。为了更好地改善废气处理的问题,实验室中可以采用桌上型的通风柜,将实验台上方的空气密闭,并设置柜门方便实验操作。集气柜结合通风柜的密闭性和普通实验台的空间利用率,既能提高废气收集效率,又能确保操作空间满足检验需求。
2、新风补风系统的作用
传统的实验室通风系统通常指设置排风系统,在实际的使用过程中发现废气排出的时候会打洞空气的流动,因此空气流动的速率及是否顺畅会影响废气排出的效率。因此在排风系统带出实验室内空气的同时,需要通过门窗等方式再次补进实验室内,但由于补进的空气气流无法稳定,因此效率很低。
而当增加新风补风系统则可以根据现有的排风系统布置进行针对性的布置,带动整个房间的空气流动,提高均匀性,从而提升废气收集效率。同时,新鲜空气的补充可以进一步降低房间废气浓度,提高室内空质量。
3、实验室微负压控制的作用
增加新风补风系统可以提高房间的空气质量,但是如果控制不好,也会出现很多问题。以前的实验室中也会设置补风系统,但是再补风的过程中会使实验室呈现微负压的状态。但是排风系统中一旦实验室中的仪器设备出现老化、废气处理装置堵塞等问题会造成室内的排风量降低,从而可能出现排风量低于补风量的状态。这样就会造成废气的扩散,从而影响整个实验室周围的环境。
因此在建设实验室的时候应该采用负压控制方式进行排风及补风系统的配合,利用传感器实时监测实验室内与外界的压差值,调节新风补风量,使之保持略低于排风量,从而保持房间微负压。
4、排风系统管道压力控制的作用
排风系统会随着使用时间的推移,引起设备老化、配套废气处理装置堵塞等问题,导致排风量不足。为了解决这一问题,排风系统中引入管道压力控制,即当实验室内的排风量调节至理想状态后,监测排风主管道内的压力值,并将其设定为固定的调节目标值,即排风设备根据设定的管道压力目标值调节运行频率,从而保持管道内的压力在恒温范围内,使实验室内的排风量处于最优状态。
实验室通风系统是一项复杂的系统工程, 包含了排风、新风、控制、处理等多种构成要素,不同的配置、组合、协调配合都影响其实际效果。通风系统所带来的空气污染问题会对实验造成影响,也会对十堰人眼的健康和安全造成一定的威胁。未来的实验室必然向更加安全及人性化的方向发展,而通风系统作为实验室重要的组成部分,也应该得到更多的重视。