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传统实验室通风工程设计模式

日期:2018-12-21 14:29:04

之前的文章中给大家讲解了关于实验室通风工程设计基本原则,今天小编就给大家讲解下关于实验室设计里面实验室通风工程老式排风柜的结构、操作及其性能吧。

1.老式排风柜的结构、操作及其性能:

利用上下拉窗2靠手动实现开关,即当工作人员在工作台前做实验时,拉窗上移,窗口开大,直至全开;离开时下拉,窗口关小,直至关到最小开度。设计计算排风量则是按相应拉窗处于最高位置时,窗口最大开度下确保平均面风速大于或等于0.5m/S确定。调节阀3是一种调节性能很差的手动蝶形阀,其只是用于安装施工完成后系统调试时,按设计计算排风量整定。阀位一经整定后便定位并固定锁住,不再改变。由此可见,由这样的排风柜及其风阀所构成的简单排风系统的运行主要有如下特点:

1)由于所用排风机是一台固定转速通风机,其运行风量是固定不变的。它的运行状态只有开和停两种,相应的风量为最大和零。所以,这样的排风柜和排风系统便称为定风量排风柜和定风量排风系统。

2)上下拉窗需由实验人员手动操作,实验人员做完实验或者离开后,往往不会总是循规蹈矩,按操作规定拉下窗门。

3)窗口面积随拉窗上下位置的变化而变化,但由于设计计算排风量是固定不变的,所以,窗口的平均面风速必会随着拉窗的下移而不断增大。

当它处于最小开度时,窗口风速可能会变得很大,以致吹灭正在进行加热实验的酒精灯。

4)不管排风柜的工作状态如何变化,系统始终按最大设计计算排风量运行,其运行能耗大;补风量及其输送功耗也随之增大。

5)上述还只是涉及通风输送能耗的增大。过去囿于工作、生活条件和科学技术发展水平的限制,实验室很少采用空调,充其量只是在寒冷地区的冬季采用热风补风,以满足室内正常供暖或值班供暖。如今,随着科学研究技术水平的快速提高,对实验的精确度、可靠性、重复性要求也越来越苛严,相应地对实验室环境的要求也在不断提高,先是一般舒适性空调,后来则是恒温恒湿空调环境,再后来的发展是洁净室环境要求。在这种情况下如果还是采用定风量排风系统,其能耗是不堪设想的。仅仅从能耗这一角度说,其应用也是难以为继的。

2.多台传统排风柜并联运行的系统典型模式

随着研发中心实验室规模的增大,不可能每台排风柜构成一个独立系统,而是需要多台排风柜并联运行,共用一个系统。当多台排风柜接入同一系统时,可能引起的问题很多。

1)首先是系统的初始调试和整定问题。假定每个排风柜的设计计算风量都是1500m3/h,两个系统的总排风量分别为7500m3/h和4500m3/h。按照GB50243-2002《通风与空调工程施工质量验收规范》要求,工程完工验收前必须进行系统调试。调试的基本目标有二:一是使系统总风量达到设计计算风量;二是调整各支风管风阀的开度,确保每台排风柜的排风量均衡,都能有1500m3/h的排风效果。

老式排风柜的结构、操作及其性能

实际上这种费时、费力、十分烦琐的工作很少有单位能够认真实施,最后的结果必然是顺其自然。系统投入使用运行时,必然会出现有些排风柜窗口的风速过大、有些风速太小的不均衡现象。

2)即使是上述初始调试和整定工作按标准规定圆满完成并得以严格验收,那也只是系统某一特定的运行工况,比如所有排风柜都处于最大开度情况下的运行状态。而实际上,并联于同一系统中的任何一台排风柜的开-停或者拉窗位置的变化,都会引起别的排风柜排风量的变化。这是因为风管系统内水力相关,无法避免各个末端之间相互干扰。

为便于各支管的水力平衡,有利于各个排风柜正常、稳定运行,一个系统中不宜接入太多的排风柜,比如,不超过4台成了一项不成文的约定。当然,这种俗成约定是不具严格科学意义的,它只是在低水平科技手段条件下针对这类定风量排风系统模式的一种无奈的折中处置。

3.采用定风量型排风柜排风系统和相应房间全室通风的传统模式

老式排风柜的结构、操作及其性能

通风的传统模式。在寒冷地区,该系统的进风除需经粗效过滤外,还需进行加热,以实施热风补给。

全室排风系统P-2和局部排风系统P-1是分开独立设置的。至于全室通风是否必须与局部通风分开独立设置,虽然未见教科书有所记述,也鲜见有什么设计标准或规范条文予以明确规定,不过,这一做法却几乎已成为通风工程设计不成文的俗成约定。

另外,过去,囿于技术经济条件的限制,多数实验室内不设空调,只是要求冬季温度不低于510℃而已。所以,新风补给系统的全年运行能耗尚属有限。


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