實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化研究
摘要:實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)的主要作用是提高實(shí)驗(yàn)室空氣質(zhì)量環(huán)境,保障檢驗(yàn)人員安全。本文以我院實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)作為研究對象,分析提高實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)效率性、安全性、穩(wěn)定性的方法與措施,總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)室通風(fēng);通風(fēng)系統(tǒng);空氣質(zhì)量
隨著生產(chǎn)安全意識的不斷提高,以及對空氣質(zhì)量環(huán)境的高度關(guān)注,作為一個現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室,除了關(guān)注部分有潔凈度、恒溫恒濕等特殊要求的實(shí)驗(yàn)室外,一些試劑使用種類較多、使用量較大的實(shí)驗(yàn)室更應(yīng)該得到重視。這部分實(shí)驗(yàn)室作為高污染區(qū)域,產(chǎn)生的廢氣容易造成室內(nèi)空氣污染,對檢驗(yàn)人員的安全與健康造成不可估量的影響。而實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)則是實(shí)驗(yàn)室廢氣收集和凈化的主體,優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行效果,提高實(shí)驗(yàn)室安全性是未來實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的重要方向之一。
一、通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化
1.1優(yōu)化方向
實(shí)驗(yàn)室廢氣的主要來源于試驗(yàn)過程中使用的各種化學(xué)試劑的揮發(fā),產(chǎn)生的廢氣主要有乙醚、醛類、酮類、四氯化乙烯、酸霧氣體等各種有機(jī)或無機(jī)廢氣,大部分都會對人體產(chǎn)生不同程度影響。
本項(xiàng)目主要是針對新建的實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行研究,通過前期的設(shè)計(jì)優(yōu)化以及后期調(diào)整、調(diào)試和試驗(yàn),結(jié)合智能化的控制,改善通風(fēng)系統(tǒng)的整體性能,提高實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部空氣質(zhì)量,創(chuàng)造一個更舒適、更安全的試驗(yàn)環(huán)境,并通過實(shí)驗(yàn)室空氣質(zhì)量、通風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)等進(jìn)行對比,檢驗(yàn)通風(fēng)及控制系統(tǒng)的實(shí)際效果,總結(jié)相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為以后實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提供重要的經(jīng)驗(yàn)參考。
1.2實(shí)現(xiàn)的效果
項(xiàng)目選取了干洗檢驗(yàn)以及生態(tài)前處理的舊有和新建實(shí)驗(yàn)室作為主要的研究對象,通過以下手段,包括:針對性配置末端排風(fēng)設(shè)備、新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)合理配置、實(shí)驗(yàn)室微負(fù)壓控制、排風(fēng)系統(tǒng)管道壓力控制等,實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化,達(dá)到改善實(shí)驗(yàn)室空氣環(huán)境質(zhì)量的目的。
從新建和舊有實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)以及環(huán)境參數(shù)的對比來看(具體參數(shù)見表1),新建實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)量和房間換氣系數(shù)并沒有增加很多,但是房間的廢氣濃度卻有了明顯的改善,基本達(dá)到國家室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定VOC的推薦濃度限值(0.6mg/m³)要求。而其主要的使用感受差異如下:舊有實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢氣沒有得到很好的收集,即使在室外過道上也能聞到室內(nèi)散發(fā)出的刺激性氣味,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)必須佩戴安全防護(hù)器具才能長時間停留,否則會引起不適。而新建的實(shí)驗(yàn)室明顯減輕了以上情況,并且有效地解決了內(nèi)廢氣溢出到室外的問題,在為檢驗(yàn)人員提供更安全工作環(huán)境的同時,避免廢氣影響到室外的其他人員。
表1 實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)及環(huán)境參數(shù)表
二、相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
2.1針對性配置末端排風(fēng)設(shè)備
每一種類型的檢驗(yàn)工作所采用的試劑、儀器、工藝流程都存在一定的差異,相對應(yīng)其產(chǎn)生廢氣的成分以及廢氣的擴(kuò)散形式與速率均不相同,針對不同的需求配置相應(yīng)的排風(fēng)設(shè)備,才能使效果最大化。如生態(tài)前處理室的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在使用過程會揮發(fā)出大量乙醚,并且經(jīng)過加熱后,擴(kuò)散速度加快。使用傳統(tǒng)的通風(fēng)柜,由于空間相對狹小,放置這類體積較大的設(shè)備不方便操作。而采用普通排氣罩其廢氣收集效率又難以得到保證。為了更好地改善以上問題,新建的生態(tài)前處理室采用一種較為新型的集氣柜,即在普通實(shí)驗(yàn)臺上增加類似通風(fēng)柜上部結(jié)構(gòu)的密閉罩,將實(shí)驗(yàn)臺表面以上的空間圍閉,并設(shè)置柜門方便操作。集氣柜結(jié)合通風(fēng)柜的密閉性和普通實(shí)驗(yàn)臺的空間利用率,既能提高廢氣收集效率,又能確保操作空間滿足檢驗(yàn)需求。
2.2新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)的作用
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)一般只設(shè)有排風(fēng)系統(tǒng),但在實(shí)踐當(dāng)中單純通過強(qiáng)力的排風(fēng)帶走室內(nèi)廢氣的效果并不理想。主要的原因是廢氣排走必然帶動空氣的流動,而空氣流動是否順暢則直接影響著廢氣收集的效率。排風(fēng)系統(tǒng)在帶走室內(nèi)空氣的同時,室外的空氣則經(jīng)過門窗等地方進(jìn)入到房間,但由于補(bǔ)進(jìn)的氣流無法均勻,導(dǎo)致效率降低。
而當(dāng)增加新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)則可以根據(jù)現(xiàn)有的排風(fēng)系統(tǒng)布置進(jìn)行針對性的布置,帶動整個房間的空氣流動,提高均勻性,從而提升廢氣收集效率。同時,新鮮空氣的補(bǔ)充可以進(jìn)一步降低房間廢氣濃度,提高室內(nèi)空氣質(zhì)量,保障檢驗(yàn)人員安全。從上文附表數(shù)據(jù)可以看出,實(shí)驗(yàn)室在增加或完善補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)后,對實(shí)驗(yàn)室廢氣濃度的降低起到一定的作用。
2.3實(shí)驗(yàn)室微負(fù)壓控制的作用
上面提到增加新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)可以提高房間的空氣質(zhì)量,但是如果控制不好,同樣會衍生出其他問題。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室雖然也有部分配置有新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng),但基本上是排風(fēng)系統(tǒng)配置了多少排風(fēng)量,補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)則相應(yīng)地配置了略低的補(bǔ)風(fēng)量,從而保持實(shí)驗(yàn)室微負(fù)壓狀態(tài)。但是這種方式一旦排風(fēng)系統(tǒng)因?yàn)樵O(shè)備老化、配套廢氣處理裝置堵塞導(dǎo)致阻力增大等問題造成排風(fēng)量降低,則有可能出現(xiàn)排風(fēng)量低于補(bǔ)風(fēng)量的情況,過多的新風(fēng)會把廢氣帶出到室外,威脅到室外人員的安全。
故此新建的實(shí)驗(yàn)室采用負(fù)壓控制方式進(jìn)行排風(fēng)及補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)的配合,利用傳感器實(shí)時監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室內(nèi)與外界的壓差值,調(diào)節(jié)新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)量,使之保持略低于排風(fēng)量,從而保持房間微負(fù)壓,確保廢氣不會外溢到室外影響其他人員的安全。由于該控制模式為實(shí)時調(diào)節(jié),可以較為穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)微負(fù)壓控制,能進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)室的安全性。
2.4排風(fēng)系統(tǒng)管道壓力控制的作用
正如上文所提到的,排風(fēng)系統(tǒng)會隨著使用時間的推移,引起設(shè)備老化、配套廢氣處理裝置堵塞等問題,導(dǎo)致排風(fēng)量不足。為了解決這一問題,排風(fēng)系統(tǒng)中引入管道壓力控制,即當(dāng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的排風(fēng)量調(diào)節(jié)至理想狀態(tài)后,監(jiān)測排風(fēng)主管道內(nèi)的壓力值,并將其設(shè)定為固定的調(diào)節(jié)目標(biāo)值,即排風(fēng)設(shè)備根據(jù)設(shè)定的管道壓力目標(biāo)值調(diào)節(jié)運(yùn)行頻率,從而保持管道內(nèi)的壓力在恒溫范圍內(nèi),使實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的排風(fēng)量處于最優(yōu)狀態(tài)。如當(dāng)廢氣處理裝置堵塞,管道阻力增大,處理裝置前的管道壓力降低,隨即升高排風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行頻率,使管道壓力保持穩(wěn)定。此項(xiàng)措施有利于提高排風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性,使實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的廢氣能隨時得到有效的收集。
三、小結(jié)
實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,包含了排風(fēng)、新風(fēng)、控制、處理等多種構(gòu)成要素,不同的配置、組合、協(xié)調(diào)配合都影響其實(shí)際效果。但目前很多的實(shí)驗(yàn)室對其通風(fēng)系統(tǒng)的要求只停留在有或沒有的概念上,并沒有真正了解其中的重要性。且不論忽略通風(fēng)系統(tǒng)所帶來的空氣污染問題會不會對試驗(yàn)結(jié)果造成影響,但一定會對工作人員的安全和健康造成威脅。以人為本是社會發(fā)展的一個重要方向,未來的實(shí)驗(yàn)室必然向更加安全及人性化的方向發(fā)展,而通風(fēng)系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)室重要的組成部分,也應(yīng)該得到更多的重視。
來源:《中國纖檢》
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