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实验室通风柜变风量控制的技术分析

实验室通风柜变风量控制的技术分析

1、引言

   伴随着科学技术和工业化进程的发展，科学实验必不可少，各个领域实验室建设已展开。科研院校、工矿企所、大专业都普遍要设置供试验研究用的实验室。

   实验室在试验过程中，伴随着大量有害物如气体、蒸气、粉尘和悬浮颗粒等的产生，对试验人员的健康造成了严重的损坏。

   通风柜是实验室中主要的安全设备，大部分实验在通风柜中完成，通风柜是密闭罩的一种特殊形式，实验设备通风柜，产生有害物的操作进程完全在罩内进行。通风柜一般设有可开闭的操作孔和观察孔，通过对通风柜进行抽风，使柜内形成负压，以防止通风柜内机械设备的扰动、化学反应或热源的热压，以及室内横向气流的干扰等原因引起有害物的逸出。

   2、问题的提出

   根据有害气体密度与空气密度大小的不同，通风柜的形式有很多，不同的地方应用不同形式的通风柜。通风柜主要形式包含：上部排风的通风柜，下部排风的通风柜，上下联合排风的通风柜。同时，还有节能型的供气式通风柜。

   通风柜的罩面风速是衡量排风柜性能的主要技术指标，它是指排风柜开口拉门处的平均入口风速，通风柜罩面风速的选定准则是：既要使有害气体不能从柜内逸出，同时也要避免在通风柜内产生紊流。

   过高的罩面风速可导至排风柜内工作台上方空间内气流紊乱，污染物可能在柜内某个角落积聚，还有可能吹熄火焰，破坏正在进行的试验，过低的罩面风速势必造成污染物的逃逸，危害试验人员的安全。

   对于有毒或有危险的有害物，其通风柜操作口罩面风速一般取0.4~0.5m/s。通风柜的排风量根据公式（1）计算[1]：

   对于一般试验室通风柜，当考虑房间内的干扰气流和通风柜操作口上吸速度的不均匀性，开启面积应取操作口量大的开启面积。

   由以上公式可以看出，对于传统的没有调节系统的通风柜，当操作门全开时，可以满足0.4~0.5m/s的罩面风速，实验台通风柜厂家，当操作门开启一半或全关时，操作面罩面风速将大于设计值，这将影响实验操作和排风的效果。

   根据某通风柜的实际测试[2]，当柜门完全开启时，罩面风速为0.47m/s，当柜门开启一半时，罩面风速为0.86m/s。当柜门接近全关时，其罩面风速将更大，这将大大影响排风及实验效果。

   因此，实验室**通风柜，如何有效地控制罩面风速是对通风柜有效排风的**。

通风柜主要有哪些功能

通风柜的功能中较主要的是排气功能，在化学实验室中，实验操作时产生各种有害气体和臭气、湿气以及易燃、易爆、腐蚀性物质，为了保护使用者的安全，防止实验中的污染物质向实验室扩散，在污染源附近要使用通风柜，以往通风柜使用台数较少，只在特别有害且危险的气体及产生大量热的实验中使用。通风柜只担负实验台的辅助功能。考虑到改善实验环境，在实验台上进行的实验逐渐转移到通风柜内，这就要求在通风柜里要有较适于设备使用的功能。特别是大多新建的实验室都要求有空调，因此在建筑的初步设计阶段就要将通风柜的使用台数纳入空调系统的计划。由于通风柜在生化实验室中占有非常重要的位置，从改善实验室环境、改善劳动卫生条件，提高工作效率等方面考虑，通风柜的使用台数飞跃地增加。随之而来的是通风管道，配管、配线、排风等都成为实验室建设的重要课题。

      使用通风柜的主要目的是排出实验中产生的有害气体，保护实验人员的健康，也就是说要有高度的安全性和优越的操作性，这就要求通风柜应具有如下功能：

      （1） 释放功能：应具备将通风柜内部产生的有害气体用吸收柜外气体的方式，通风柜，使其稀释后排除室外的机构。

      （2） 不倒流功能：应具有在通风柜内部由排风机产生的气流将有害气 体从通风柜内部不反向流进室内的功能。为确保这一功能的实现，一台通风柜与一台通风机用单一管道连接是好的方法，不能用单一管道连接的，也只限于同层同一房间的可并连，通风机尽可能安装在管道的末端（或层**处）。