實驗室凈化裝修工程之通風(fēng)柜及集氣設(shè)備

實驗室通風(fēng)是實驗室設(shè)計中不可缺少的一個組成部分。為了使實驗室工作人員不吸入或咽入一些可致病的或不明的化學(xué)物質(zhì)和有機(jī)體，實驗室中應(yīng)有良好的通風(fēng),保障實驗人員的身心健康。為阻止一些蒸氣、氣體和微粒（煙霧、煤煙、灰塵和氣懸體）的吸收，污染物質(zhì)須用通風(fēng)柜、通風(fēng)罩或局部通風(fēng)的方法除去。通風(fēng)柜是實驗室中重要的安全設(shè)備之一，它是一種有效的局部保證使用者以及實驗室其他人員遠(yuǎn)離化學(xué)試劑和其他不明物質(zhì)的侵害。

一、通風(fēng)柜

1.結(jié)構(gòu)

通風(fēng)柜的結(jié)構(gòu)是上下式，其頂部有排氣孔，可安裝風(fēng)機(jī)。上柜中有導(dǎo)流板、電路控制觸摸開關(guān)、電源插座等，透視窗采用鋼化玻璃，可左右或上下移動，供人操作。下柜采用實驗邊臺樣式，上面有臺面，下面是柜體，臺面可安裝小水杯和龍頭。

通風(fēng)柜的材料有全鋼、鋼木、全木、鋁木、塑鋼、PVC結(jié)構(gòu)等,其臺面是直接與實驗樣品接觸的地方，通常由環(huán)氧樹脂板、實芯理化板、不銹鋼板、PVC、陶瓷等材料組成。

舊式通風(fēng)柜多用木材制成,但現(xiàn)代多為涂有環(huán)氧樹脂的鋼材制造。常見柜寬為1200mm、1500mm、1800mm和 2000mm幾個規(guī)格,深700~900mm，高1900-2400mm，可供1~3個人同時使用，通風(fēng)柜一般靠墻安裝。

前方中間為可上下移動的透明門（多為玻璃)，開啟高度一般為100~550mm。門后為實驗進(jìn)行的工作面,有水管、下水道、電源、真空泵、氣路管線等實驗需要的連接，上有帶保護(hù)罩的燈照明?？諝庥晒駜?nèi)前上方的排風(fēng)扇抽走后,或經(jīng)管道引到別處（稱為全通風(fēng)),或經(jīng)過濾重新循環(huán)使用(成為無管通風(fēng))。多數(shù)通風(fēng)柜在排氣量過小前方玻璃門開啟過大的時候會發(fā)出警報，提醒操作者注意，內(nèi)部的排風(fēng)扇速度和燈都有開關(guān)可調(diào)。使用的時候人站或坐于柜前,將玻璃門盡量放低，手通過門下伸進(jìn)柜內(nèi)進(jìn)行實驗。

2.品類

2.1 頂抽式通風(fēng)柜:這種通風(fēng)柜的特點是結(jié)構(gòu)簡單、制造方便,適合有熱量產(chǎn)生的場合。

2.2 狹縫式通風(fēng)柜:狹縫式通風(fēng)柜是在其頂部和后側(cè)設(shè)有排風(fēng)狹縫，對各種不同情況都能獲得良好的效果，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,制作也較麻煩。

2.3 旁通式通風(fēng)柜:當(dāng)實驗室考慮大幅度通風(fēng)柜排除室內(nèi)空氣時，采用這種通風(fēng)柜比較理想,因為當(dāng)柜門全閉時并不影響室內(nèi)的換氣量。

2.4 補風(fēng)式通風(fēng)柜:對于有空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實驗室或潔凈實驗室，采用這種通風(fēng)柜是很理想的,既節(jié)省了能量,又不影響室內(nèi)的氣流組織。

2.5自然通風(fēng)式通風(fēng)柜:優(yōu)點是不耗電;能日夜連續(xù)換氣（經(jīng)實測室內(nèi)換氣可達(dá)6次/h)，有利于室內(nèi)換氣;無噪聲和振動;由于沒有機(jī)械設(shè)備，容易保養(yǎng);構(gòu)造簡單,造價低廉。但它的使用受一定條件限制,凡不產(chǎn)生熱量的實驗，都不宜采用,有的房間,在夏季也不宜使用。

2.6活動式通風(fēng)柜:在現(xiàn)代化實驗室建筑中，有時還配置一種通用實驗室(實驗大廳)，其中的實驗工作臺、水盆通風(fēng)柜等設(shè)備都可隨時移動,不用時也可推入鄰近的貯藏室。這種通風(fēng)柜宜用木材、塑料或輕金屬制作,以便移動。

3.分類

3.1 按排風(fēng)方式分類

分為上部排風(fēng)式、下部排風(fēng)式和上下同時排風(fēng)式三類。為保證工作區(qū)風(fēng)速均勻，對于冷過程的通風(fēng)柜應(yīng)采用下部排風(fēng)式，對于熱過程的通風(fēng)柜采用上部排風(fēng)式，對于發(fā)熱量不穩(wěn)定的過程,可在上下均設(shè)排風(fēng)口隨柜內(nèi)發(fā)熱量的變化調(diào)節(jié)上下排風(fēng)量的比例,從而得到均勻的風(fēng)速。

3.2按進(jìn)風(fēng)方式分類

全排風(fēng)式通風(fēng)柜:通過室內(nèi)進(jìn)風(fēng)在柜內(nèi)循環(huán)后排出室外稱為全排風(fēng)式，這是應(yīng)用非常廣泛的一種類型。

補風(fēng)式通風(fēng)柜:當(dāng)通風(fēng)柜設(shè)置于采暖或?qū)貪穸扔锌刂埔蠓块g時，為節(jié)省采暖、空調(diào)能耗,采用從室外取補給風(fēng)在柜內(nèi)循環(huán)后排出室外的方式稱為補風(fēng)式通風(fēng)柜。

變風(fēng)量式通風(fēng)柜:普通的定風(fēng)量系統(tǒng)需要人工調(diào)整固定葉片的風(fēng)閥，調(diào)節(jié)通風(fēng)柜的排風(fēng)量，當(dāng)調(diào)節(jié)閥門到某一角度時達(dá)到希望的面風(fēng)速。變風(fēng)量控制是通過調(diào)節(jié)閥門的傳感器改變風(fēng)量達(dá)到給定的面風(fēng)速，當(dāng)然標(biāo)準(zhǔn)式成本低、變風(fēng)量成本高,適用于要求精度高的場合。

3.3按使用狀態(tài)分類

可分為整體式下部開放式、落地式、兩面式、三面玻璃式、桌上式、連體式以及根據(jù)不同實驗使用需要而設(shè)計的對放射性實驗的，對合成實驗的，對過氯酸實驗的專用通風(fēng)柜。

3.4按照有無外接管道分類可分為外排型通風(fēng)柜和無管道通風(fēng)柜。外排型通風(fēng)柜是將實驗操作時產(chǎn)生的不明氣體通過外接管道直接抽出室外。無管道通風(fēng)柜是將實驗操作產(chǎn)生的不明氣體直接用活性炭過濾器吸附。

3.5通風(fēng)柜的主要功能

通風(fēng)柜的功能中主要的是排氣功能,在化學(xué)實驗室中,實驗操作時產(chǎn)生各種不明氣體、臭氣、濕氣以及腐蝕性物質(zhì),為了保護(hù)使用者的安全，防止實驗中的污染物質(zhì)向?qū)嶒炇覕U(kuò)散,在污染源附近要使用通風(fēng)柜，以往通風(fēng)柜使用臺數(shù)較少，通風(fēng)柜只擔(dān)負(fù)實驗臺的輔助功能。考慮到改善實驗環(huán)境，在實驗臺上進(jìn)行的實驗逐漸轉(zhuǎn)移到通風(fēng)柜內(nèi)，這就要求在通風(fēng)柜里要有更適于設(shè)備使用的功能。特別是大多新建的實驗室都要求有空調(diào)，因此在裝修的初步設(shè)計階段就要將通風(fēng)柜的使用臺數(shù)納入空調(diào)系統(tǒng)的計劃。由于通風(fēng)柜在生化實驗室中占有非常重要的位置,從改善實驗室環(huán)境、改善勞動衛(wèi)生條件、提高工作效率等方面考慮，通風(fēng)柜的使用臺數(shù)飛躍地增加，隨之而來的是通風(fēng)管道、配管、配線、排風(fēng)等都成為實驗室建設(shè)的重要課題。

使用通風(fēng)柜的重要目的是排出實驗中產(chǎn)生的不明氣體，保護(hù)實驗人員的健康，也就是說要安全性和操作性,這就要求通風(fēng)柜應(yīng)具有如下功能:

釋放功能:應(yīng)具備將通風(fēng)柜內(nèi)部產(chǎn)生的不明氣體用吸收柜外氣體的方式，使其稀釋后排除室外的機(jī)構(gòu)。中凈環(huán)球凈化可提供凈化工程、無塵車間、實驗室的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

防倒流功能:應(yīng)具有在通風(fēng)柜內(nèi)部由排風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流將不明氣體從通風(fēng)柜內(nèi)部不反向流進(jìn)室內(nèi)的功能。為確保這一功能的實現(xiàn)，一臺通風(fēng)柜與一臺通風(fēng)機(jī)用單一管道連接是更好的方法,不能用單一管道連接的,也只限于同層同一房間的可并連,通風(fēng)機(jī)盡可能安裝在管道的末端（或?qū)禹斕?/span>)。

隔離功能:在通風(fēng)柜前面應(yīng)具用不滑動的玻璃視窗將通風(fēng)柜內(nèi)外進(jìn)行分隔。

補充功能:應(yīng)具有在排出不明氣體時，從通風(fēng)柜外吸入空氣的通道或替代裝置。

控制風(fēng)速功能:為防止通風(fēng)柜內(nèi)不明氣體逸出,需要有一定的吸入速度。決定通風(fēng)柜進(jìn)風(fēng)的吸入速度的要素有:實驗內(nèi)容產(chǎn)生的熱量及與換氣次數(shù)的關(guān)系。其中主要的是實驗內(nèi)容和污染物的性質(zhì)。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，通風(fēng)柜的面風(fēng)速為0.5m/s ±10%。為了確保這樣的風(fēng)速，排風(fēng)機(jī)應(yīng)有必要的靜壓，即空氣通過通風(fēng)管道時的摩擦阻力。確定風(fēng)速時還必須注意噪音問題，通過空氣在管道內(nèi)流動時以7—10m為限,超過10m將產(chǎn)生噪音，通常實驗室的(室內(nèi)背景噪聲級）噪聲限制值為70dBA，增加管道截面積會降低風(fēng)速,也就降低噪音，考慮到管道的經(jīng)費和施工問題,必須慎重選擇管道及排風(fēng)機(jī)的功率。

耐熱及耐酸堿腐蝕功能:通風(fēng)柜內(nèi)有的要安置電爐，有的實驗產(chǎn)生大量酸堿等污染氣體具有極強的腐蝕性。通風(fēng)柜的臺面、襯板、側(cè)板及選用的水咀、氣咀等都應(yīng)具有防腐功能。在半導(dǎo)體行業(yè)或腐蝕性實驗中使用硫酸、硝酸、氫氟酸等強酸的場合還要求通風(fēng)柜的整體材料必須防酸堿，通常采用不銹鋼、PVC或PP材料制造。

4.安全性

安全性是通風(fēng)柜追求的重要使命，實驗室使用通風(fēng)柜就是要保證使用者的安全及防止對周圍環(huán)境的污染。

4.1 采用獨縫式排風(fēng)結(jié)構(gòu),有效地排出不明氣體。

4.2 流線型手把,手把與玻璃之間留有空隙,由于空氣在臺面上的流動是旋轉(zhuǎn)的,從而保證有效地進(jìn)氣。

4.3設(shè)置視窗防落銷,萬一鋼絲繩脫落玻璃視窗意外落下，有了防落銷就會接住,防止碰傷人員。

4.4玻璃視窗采用鋼化玻璃,即使玻璃意外撞壞,不會出現(xiàn)傷人。

4.5 通風(fēng)柜上部設(shè)置通風(fēng)孔,即使玻璃視窗關(guān)閉也能進(jìn)入空氣，避免產(chǎn)生更大負(fù)壓。

4.6通風(fēng)柜殼體選用金屬材料，防火，內(nèi)腔選用抗倍特板、不銹鋼板等阻燃或不燃材料，臺面選用實芯理化板或不銹鋼板防酸堿、耐熱、阻燃。

4.7 玻璃視窗有效高度800mm，內(nèi)腔1200mm，臺面高度800mm，符合人體工程學(xué),便于操作,使用空間大，提高安全性。

4.8 水咀、氣咀在柜外設(shè)遠(yuǎn)距離操作手把,比直接用手操作更方便安全。

5.注意事項

5.1在實驗開始以前，須確認(rèn)通風(fēng)柜應(yīng)該處于運行狀態(tài)，才能進(jìn)行實驗操作。

5.2實驗結(jié)束前至少還要繼續(xù)運行5分鐘以上才可關(guān)閉通風(fēng)機(jī)，以排出管道內(nèi)的殘留氣體。也可考慮安裝排風(fēng)時間延時器，確保通風(fēng)機(jī)延遲運行。

5.3 實驗時,在距玻璃視窗150mm內(nèi)不要放任何設(shè)備，大型實驗設(shè)備要有充足的空間,不應(yīng)影響空氣的流動,前面視窗盡量要關(guān)閉使用。

二、萬向抽氣罩

萬向抽氣罩主要是用來快速排放實驗或生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的小范圍的粉塵、熱氣、揮發(fā)性氣體、不明氣體等小顆粒狀浮旋物或氣體的裝置,可以使所有的不明氣體被完全抽離,是實驗室里面必不可少的安全設(shè)備之一。

三、原子吸收罩

原子吸收罩是將原子吸收儀、原子熒光儀等儀器在使用過程中排放出的氣體輸送到室外的通風(fēng)設(shè)備。主體采用不銹鋼結(jié)構(gòu),配有電動調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制風(fēng)量，排風(fēng)性能穩(wěn)定,抗腐蝕性強,常用于實驗室通風(fēng)。

1.結(jié)構(gòu)介紹:全套設(shè)備有可伸縮不銹鋼集氣罩、帶手動調(diào)節(jié)不銹鋼導(dǎo)風(fēng)管等。

2.不銹鋼導(dǎo)風(fēng)管:采用1.0mm不銹鋼制作,風(fēng)管直徑為DN200mm。在導(dǎo)風(fēng)管上配有手動調(diào)節(jié)閥,開啟度可以0到180度,可任意調(diào)節(jié)風(fēng)量。

3.不銹鋼集氣罩:采用1.0mm316不銹鋼板制作，根據(jù)實驗需要,抽氣罩可以上下伸縮150mm，以方便實驗操作。

4.原吸罩就是常說的排風(fēng)罩,功率較大。

5.由于原吸罩的功率比較大,通常要用不銹鋼材料。

6.排風(fēng)量大，耐高溫。

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