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實驗室專用通風柜的工作原理
發(fā)布日期:2022/8/30 18:31:51
實驗室通風是實驗室設(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有毒的、可致病的或毒性不明的化學物質(zhì)和有機體、實驗室中應(yīng)有良好的通風。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)須用通風柜、通風罩或局部通風的方法除去。通風柜是實驗室中最常用的一種局部排風設(shè)備,種類繁多,由于其結(jié)構(gòu)不同,使用的條件不同,其排風效果也不相同。通風柜的性能好壞,主要取決于通過通風柜空氣移動的速度。
通風柜的功能中最主要的是排氣功能,在化學實驗室中,實驗操作時產(chǎn)生各種有害氣體、臭氣、濕氣以及易燃、易爆、腐蝕性物質(zhì),為了保護使用者的安全,防止實驗中的污染物質(zhì)向?qū)嶒炇覕U散,在污染源附近要使用通風柜,以往通風柜使用臺數(shù)較少,只在特別有害且危險的氣體及產(chǎn)生大量熱的實驗中使用。通風柜只擔負實驗臺的輔助功能??紤]到改善實驗環(huán)境,在實驗臺上進行的實驗逐漸轉(zhuǎn)移到通風柜內(nèi),這就要求在通風柜里要有最適于設(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),因此在建筑的初步設(shè)計階段就要將通風柜的使用臺數(shù)納入空調(diào)系統(tǒng)的計劃。由于通風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,通風柜的使用臺數(shù)飛躍地增加。隨之而來的是通風管道,配管、配線、排風等都成為實驗室建設(shè)的重要課題。
可以理解為一個鐵柜和一臺風機。進入鐵柜的氣體被風機排出并且安全的釋放到大氣中,以便接觸這些氣體的工作者和學生都可以得到保護。這樣,復(fù)雜的通風柜操作就變的簡單易懂了。
正如我們所知道的,許多突變的氣體容易分解,變?nèi)?,有毒的氣體需要處理以后才能放到大氣里,首先,要有合適的空氣推力,被稱作“氣體在通風柜里朝某一方向移動的速度”(簡稱風速).被認為較合理的風速一般為0.5米/秒。為了保持一定的風速,空氣的數(shù)量或排氣管的容量是有要求的。
排氣管的容量是用每小時多少立方米來衡量的。風速和排氣管的容量受到通風柜類型,的實驗室的擺放位置,以及房間氣體動態(tài)平衡系統(tǒng)的影響。
通風柜玻璃視窗的位置也影響氣體風速。對于通風柜玻璃視窗而言,它是一個透明的位置,以阻隔氣體外溢,從而使通風柜的使用者與危險的化學劑和氣體隔離。
進入通風柜的空氣的流通模式受到空氣導(dǎo)流裝置的影響。置于通風柜玻璃視窗之下,空氣的導(dǎo)流裝置增強了進入通風柜的空氣流勢,從而提高了通風柜的工作效率。
使用通風柜的最大目的是排出實驗中產(chǎn)生的有害氣體,保護實驗人員的健康,也就是說要有高度的安全性和優(yōu)越的操作性,這就要求通風柜應(yīng)具有如下功能:
(1) 釋放功能:應(yīng)具備將通風柜內(nèi)部產(chǎn)生的有害氣體用吸收柜外氣體的方式,使其稀釋后排除室外的機構(gòu)。
(2) 不倒流功能:應(yīng)具有在通風柜內(nèi)部由排風機產(chǎn)生的氣流將有害氣 體從通風柜內(nèi)部不反向流進室內(nèi)的功能。為確保這一功能的實現(xiàn),一臺通風柜與一臺通風機用單一管道連接是最好的方法,不能用單一管道連接的,也只限于同層同一房間的可并連,通風機盡可能安裝在管道的末端(或?qū)禹斕?。
(3) 隔離功能:在通風柜前面應(yīng)俱用不滑動的玻璃視窗將通風柜內(nèi)外進行分隔。
(4) 補充功能:應(yīng)具有在排出有害氣體時,從通風柜外吸入空氣的通道或替代裝置。
(5) 控制風速功能:為防止通風柜內(nèi)有害氣體逸出,需要有一定的吸入速度。決定通風柜進風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)容和有害物的性質(zhì)。通常規(guī)定,一般無毒的污染物為0.25―0.38m/s ,有毒或有危險的有害物為0.4―0.5 m/s ,劇毒或有少量放射性為0.5―0.6m/s ,氣狀物為0.5m/s ,粒狀物為1m/s 。為了確保這樣的風速,排風機應(yīng)有必要的靜壓,即空氣通過通風管道時的摩擦阻力。確定風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,增加管道裁面積會降低風速,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機的功率。

(6) 耐熱及耐酸堿腐蝕功能:通風柜內(nèi)有的要安置電爐,有的實驗產(chǎn)生大量酸堿等有毒有害氣體具有極強的腐蝕性。通風柜的臺面,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柜的整體材料必須防酸堿,須采用不銹鋼或PVC材料制造。

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