潔凈生物安全實驗室送排風(fēng)系統(tǒng)

潔凈生物安全實驗室安全的核心措施是通過排風(fēng)保持負(fù)壓，所以排風(fēng)機是關(guān)鍵設(shè)備之一，須有備用。《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》第5. 3.6條中以條文的形式規(guī)定：三級和四級生物安全實驗室應(yīng)設(shè)置備用排風(fēng)機組，并可自動切換。《實驗室  生物安全通用要求》在第6.3.3條的第10款規(guī)定：安裝風(fēng)機和生物安全柜啟動自動聯(lián)鎖裝置，確保潔凈實驗室內(nèi)不出現(xiàn)正壓和確保生物安全柜內(nèi)氣流不倒流。

《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》和《實驗室生物安全通用要求》對于備用送風(fēng)機的設(shè)置并未做明文規(guī)定，在我國早期已建的潔凈生物安全實驗室中凈化空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機配置多為一臺送風(fēng)機、兩臺排風(fēng)機(簡稱一送兩排)， 未設(shè)置備用送風(fēng)機，排風(fēng)機運行模式為一用一備。這種風(fēng)機配置及運行模式對自控系統(tǒng)的要求較高，隨著國內(nèi)在三級生物安全實驗室建設(shè)方面經(jīng)驗的積累與總結(jié)，已有一些潔凈生物安全實驗室建設(shè)采用兩送兩排、兩送三排，甚至三送三排的風(fēng)機配置及運行模式，現(xiàn)主要介紹一送兩排、 兩送三排兩種風(fēng)機配置運行模式，其他模式可參照這兩者進行分析。

1.一送兩排配置

目前，我國已建三級生物安全實驗室送、排風(fēng)機的配置模式大部分為一送兩排(即一臺送風(fēng)機、兩臺排風(fēng)機)。一送兩排的風(fēng)機配置模式僅考慮了備用排風(fēng)機的問題，并沒有配置備用送風(fēng)機，故在送風(fēng)機發(fā)生故障時，可以保證負(fù)壓環(huán)境，但不容易保證系統(tǒng)的特定負(fù)壓梯度，系統(tǒng)不能正常工作。

(1) 排風(fēng)機一主一備運行

在大部分情況下排風(fēng)機的運行模式為一主一備，即正常工作時為一臺送風(fēng)機送風(fēng)，排風(fēng)機一用一備；當(dāng)一臺排風(fēng)機發(fā)生故障不能工作時，備用排風(fēng)機立即啟動，房間負(fù)壓及系統(tǒng)負(fù)壓梯度仍能保持，這種狀況為緊急狀況，系統(tǒng)將發(fā)出報警提示潔凈實驗室內(nèi)工作人員盡快撤離，并提示維護人員及時維修。

排風(fēng)機一主一備的運行模式下，備用排風(fēng)機切換自控系統(tǒng)的設(shè)計原則一般為：系統(tǒng)檢測到排風(fēng)系統(tǒng)故障，先迅速關(guān)閉送風(fēng)機及送風(fēng)總管氣密閥，啟動備用排風(fēng)管氣密閥及備用排風(fēng)機，關(guān)閉主排風(fēng)管氣密閥，然后再重新啟動送風(fēng)總管氣密閥及送風(fēng)機。由于風(fēng)機啟停及密閉閥的開關(guān)都需要時間，進行備用排風(fēng)機切換可靠性驗證時，上述時間相互制約，很容易造成潔凈實驗室出現(xiàn)正壓。為解決壓差逆轉(zhuǎn)問題，送、排風(fēng)總管的密閉閥應(yīng)能迅速開啟、關(guān)閉，一般響應(yīng)時間不宜超過10s，這種運行模式對風(fēng)閥響應(yīng)速度及自控人員經(jīng)驗要求均較高。

(2)排風(fēng)機兩主互備運行

排風(fēng)機兩主互備是指兩臺排風(fēng)機并聯(lián)運行、互為備用的運行模式。

排風(fēng)機兩主互備運行模式的工作原理為：正常工作時，一臺送風(fēng)機送風(fēng)，兩臺排風(fēng)機排風(fēng)，當(dāng)一臺排風(fēng)機發(fā)生故障時，另一臺排風(fēng)機單獨運行，送風(fēng)機無需停止，這種狀況為緊急狀況，系統(tǒng)將發(fā)出提示潔凈實驗室內(nèi)工作人員盡快撤離，并提示維護人員及時維修。

排風(fēng)機兩主互備運行模式下，備用排風(fēng)機的切換變成了非故障排風(fēng)機獨立運行排風(fēng)，過程中無需關(guān)閉送、排風(fēng)總管的氣密閥，也不存在風(fēng)機啟、停的情況，故可以很好地解決潔凈實驗室出現(xiàn)正壓的問題。顯然這種運行模式下沒有絕對意義上的備用排風(fēng)機，但由于兩臺并聯(lián)運行的排風(fēng)機同時發(fā)生故障的概率很小，所以不失為一種好的運行參考模式。中凈環(huán)球凈化可提供潔凈車間、生物實驗室的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

2.兩送三排配置

兩送三排是指采用兩臺送風(fēng)機、三臺排風(fēng)機的風(fēng)機配置模式。這種風(fēng)機配置下的常用風(fēng)機運行模式主要有兩種： (1) 送風(fēng)機一主一備，排風(fēng)機兩主一備；(2) 送風(fēng)機兩主互備，排風(fēng)機兩主一備。

(1)送風(fēng)機一主一備、排風(fēng)機兩主一備運行

正常工作時送風(fēng)機一用一備，排風(fēng)機兩用一備，3臺排風(fēng)機中的主備排風(fēng)機由自控程序隨機設(shè)置，這樣3臺排風(fēng)機各自工作時間基本相當(dāng)，延長了各自使用時間。當(dāng)一臺排風(fēng)機發(fā)生故障不能工作時，備用排風(fēng)機立即跟進，保障系統(tǒng)正常運行，并發(fā)出提示維護人員及時維修；若主送風(fēng)機發(fā)生故障不能工作時，備用送風(fēng)機立即跟進自動運行，切換過程中房間可能會出現(xiàn)短時間的較大負(fù)壓(類似于系統(tǒng)啟動時的情況)，但不會出現(xiàn)正壓，備用送風(fēng)機啟動完畢后，房間負(fù)壓及系統(tǒng)負(fù)壓梯度仍能保持，這種狀況為應(yīng)急狀況，自控系統(tǒng)將發(fā)出報警提示維護人員及時維修，但潔凈實驗室內(nèi)工作人員仍可繼續(xù)進行實驗。

這種運行模式既有絕對意義上的備用送、排風(fēng)機，又易于解決備用排風(fēng)機切換過程中出現(xiàn)的正壓等問題，是理想的風(fēng)機配置及運行模式，自控系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試相對簡單，但風(fēng)機初投資相對較高，另外兩臺送風(fēng)機使得空氣處理機組結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

(2)送風(fēng)機兩主互備、排風(fēng)機兩主一備運行

正常工作時為兩臺送風(fēng)機送風(fēng)互為備用，排風(fēng)機兩用一備，3臺排風(fēng)機中的主備排風(fēng)機由自控程序隨機設(shè)置，這樣3臺排風(fēng)機各自工作時間基本相當(dāng)，延長了各自使用時間。當(dāng)一臺排風(fēng)機發(fā)生故障不能工作時，備用排風(fēng)機立即跟進，保障系統(tǒng)正常運行，并發(fā)出提示維護人員及時維修；若一臺送風(fēng)機發(fā)生故障不能工作時，系統(tǒng)立即停止一臺排風(fēng)機并發(fā)出報警，此時為一送一排的工作模式，房間負(fù)壓及系統(tǒng)負(fù)壓梯度仍能保持，這種狀況為應(yīng)急狀況，潔凈實驗室內(nèi)工作人員應(yīng)盡快撤離潔凈實驗室。

可以看出這種運行模式下，風(fēng)機故障的控制處理簡單易行，由于未涉及變頻控制，自控系統(tǒng)更簡單。如前文所述送風(fēng)機兩主互備模式，這種模式同樣沒有絕對意義上的備用送風(fēng)機，但兩臺送風(fēng)機同時發(fā)生故障的概率很小。

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