Розуміння функції лабораторії є визначальним фактором для вибору та проектування системи вентиляції. Основною метою є забезпечення безпечного середовища для персоналу. При системному проектуванні лабораторії конструктор повинен ретельно вивчити всі фактори і знайти найбільш підходящу конструкцію. . Хімічна лабораторія складається з вологої хімічної кімнати, опалювальної, кімнати постійної температури та вологості, загальної випробувальної кімнати, кімнати для ін’єкцій та кабінету. За винятком приміщення з постійною температурою та вологістю, інші приміщення потребують лише контролю температури, і немає вимог до чистоти. ASHRAE передбачає, що параметри кондиціонування та вентиляції лабораторії включають наступне:
1) Вимоги до температури та вологості в приміщенні та на вулиці;
2) Якість повітря;
3) Теплове навантаження на обладнання та процес, включаючи відчутне тепло і приховане тепло;
4) Очікуване збільшення внутрішнього навантаження;
5) Мінімальна кількість повітряних змін;
6) Приймання і компенсація вітру;
7) Тип витяжного обладнання;
8) Контрольно-сигналізація;
9) Є можливість регулювати розмір і кількість витяжної шафи;
10) Різниця тиску в кімнаті;
11) Резервне копіювання обладнання та електропостачання.
1. Вибір кількості повітряних змін
& quot;Кодекс проектування правил хімічного опалення, вентиляції та кондиціонування повітря" передбачає, що мінімальна швидкість повітрообміну в лабораторному приміщенні, як правило, становить від 6 разів/год до 8 разів/год. ASHRAE передбачає, що загальна кількість повітряних змін у лабораторії повинна визначатися наступним об’ємом повітря: загальним об’ємом повітря, що випускається з місцевого витяжного обладнання або іншого витяжного приміщення; обсяг охолоджувального повітря, необхідний для відведення теплового навантаження приміщення; мінімальна необхідна кількість повітряних замін. За умов використання мінімальна кількість змін повітря в лабораторії повинна підтримуватися на рівні 6 разів/год~10 разів/год.
За звичайних обставин> 10 разів на годину заміна повітря в кімнаті вважається доречною. Однак, коли в лабораторії існує ймовірність високого теплового навантаження на обладнання для аналізу або відносно великої кількості локальної витяжки в приміщенні, можливо, необхідно буде відповідно збільшити об’єм вентиляції. У вологому хімічному приміщенні є витяжна шафа, а в опалювальному – велика кількість опалювальних печей. Метод розрахунку витяжної шафи відноситься до"Кодекс проектування хімічного опалення, вентиляції та кондиціонування повітря" для легких, помірних або небезпечних небезпечних речовин. Коли внутрішня стеля заповнена повітрям, мінімальна поверхня всмоктування робочого порту витяжної шафи Швидкість становить 0,5 м/с. Для коефіцієнта використання витяжних шаф, коли кількість витяжних шаф більше 2, одночасний коефіцієнт використання повинен становити 60%~70%. Опалювальна піч розраховує необхідний об’єм витяжного повітря на основі закону теплового балансу, який підтримує температуру нагріву в печі. На основі вищевказаного можна розрахувати загальний безпечний об’єм вентиляції. Крім того, об’єм кондиціонування, розрахований за навантаженням, порівнюється з мінімальною кількістю змін повітря 10 разів, і береться максимальна з трьох.
2. Припливно-витяжна форма повітря
& quot;Кодекс проектування правил хімічного опалення, вентиляції та кондиціонування повітря" передбачає, що при великому обсязі витяжного повітря лабораторії має бути встановлена система подачі свіжого повітря на вулиці та включати навантаження свіжого повітря.
& quot;Кодекс проектування будівель наукової лабораторії" передбачає, що кожен витяжний пристрій повинен бути обладнаний незалежною витяжною системою. Усі витяжні пристрої в одній лабораторії повинні мати спільну витяжну систему. Лабораторія, яка в робочий час використовує систему витяжки безперервно, повинна бути обладнана системою подачі повітря, при цьому об’єм подачі повітря повинен становити 70% об’єму витяжного повітря, а подача повітря повинна бути очищена відповідно до вимог процесу. Для опалення приміщень припливне повітря слід підігрівати взимку. Потік припливного повітря не повинен порушувати нормальну роботу лабораторного витяжного пристрою.
ASHRAE передбачає, що всі гази, що виділяються з хімічної лабораторії, повинні бути безпосередньо виведені на вулицю і не можуть бути перероблені. Тому, якщо в хімічній лабораторії також не висуваються вимоги до чистоти, необхідно підтримувати її негативний тиск відносно прилеглої території. Важливою частиною оцінки ризику в лабораторії має бути вибір системи подачі свіжого повітря на 100%.
Між кожним блоком лабораторії встановлюється незалежна витяжна система, а витяжка встановлюється на даху. Вологе хімічне приміщення та опалювальне необхідно обробляти свіжим повітрям через утворення токсичних, корозійних і високотемпературних газів. Для інших загальних лабораторних приміщень для комп’ютерного аналізу та кімнат постійної температури та вологості для випробувань матеріалів 100% абсолютно нова система подачі повітря не є єдиним варіантом. Через різні технологічні функції лабораторії, вентиляція свіжого повітря або очищення свіжого повітря не потрібні. Дотримання процесу може бути лише першочерговим завданням. 100% свіжого повітря призначено для середовища витяжної шафи, а для загальної лабораторної обробки циркуляційного повітря, яка відповідає вимогам, 100% свіжого повітря не потрібне. Крім того, у свіжому середовищі кондиціонування повітря споживання енергії дуже високе.
3. Різниця тиску в кімнаті
& quot;Кодекс проектування правил хімічного опалення, вентиляції та кондиціонування повітря" передбачає, що лабораторія повинна підтримувати відносно негативний тиск.
ASHRAE передбачає, що всі гази, що виділяються з хімічної лабораторії, повинні бути безпосередньо виведені на вулицю і не можуть бути перероблені. Тому, якщо в хімічній лабораторії також не висуваються вимоги до чистоти, необхідно підтримувати її негативний тиск відносно прилеглої території.
Це регулювання фактично залежить від конкретного об'єкта реалізації. У цьому проекті кімната з постійною температурою та вологістю потребує строгого діапазону контролю температури та вологості, і вона має бути розроблена як позитивний тиск. Тому що якщо в конструкції негативний тиск, повітря в прилеглу зону потраплятиме, з одного боку, це може зруйнувати точність контролю температури та вологості; з іншого боку, якщо забруднене повітря потрапляє, це також може спричинити проблеми з безпекою. Для вологого хімічного приміщення та опалювального приміщення, щоб запобігти викиду токсичних, корозійних, високотемпературних газів або летких речовин у приміщення або навіть в інші приміщення, необхідно розрахувати негативний тиск. В офісній зоні лабораторного корпусу завжди повинен підтримуватися позитивний тиск відносно коридору та лабораторії. Повітряний потік в лабораторії повинен надходити з зони низького ризику в зону високого ризику і, нарешті, виводитися на вулицю через різні типи витяжних шаф або опалювальне обладнання.
4. Система управління
Контроль має інтегрувати вищезазначені елементи, щоб відповідати тиску в приміщенні, різниці тиску в кожній кімнаті, вентиляції, температурі та вологості та різноманітним вимогам до контролю безпеки всієї лабораторії, одночасно зменшуючи споживання енергії. Часто в лабораторії є багато хімічних джерел забруднення, які не є корисними для здоров’я людини, особливо шкідливих газів, і дуже важливо їх усунути. Але в той же час енергія часто витрачається у великих кількостях. Таким чином, вимоги до системи керування вентиляцією лабораторії&№39 варіюються від початкової системи постійного об’єму повітря, бістабільної системи змінного об’єму повітря до новітньої адаптивної системи керування. Так зване найбезпечніше та найкомфортніше середовище та найбільш енергоефективний спосіб – це не бути занадто екстравагантним. Система швидко реагує, щоб забезпечити особисту безпеку, і точно контролює баланс подачі і витяжки повітря і тиск у приміщенні з найвищою точністю, щоб забезпечити максимальну стабільність. Намагайтеся зменшити початкові інвестиції користувача', зменшуючи витрати користувача' на експлуатацію, споживання енергії та обслуговування.
ASHRAE передбачає, що лабораторний контроль регулює контроль температури та вологості обладнання, з одного боку; з іншого боку, він контролює засоби безпеки, щоб захистити персонал, і яку систему використовувати, якщо вона підходить для поточної лабораторії.
Від того, чи буде вентиляція хімічної лабораторії використовувати постійний об’єм повітря, чи систему регулювання об’єму повітря зі змінним, залежить від всебічного врахування початкових інвестицій та експлуатаційних витрат на необхідні функції проектувальником, користувачем та керівником підприємства. Система постійного об’єму повітря (CAV) призначена для забезпечення загального потоку відпрацьованого повітря для всіх витяжних шаф і опалювальних печей, незалежно від того, зайняті ці витяжні шафи та опалювальні печі чи ні, загальний потік залишається постійним. Цей метод використовує механічний обмежувач для обмеження відкриття клапана, що може знизити швидкість потоку до 40%. Система змінного об’єму повітря (VAV) являє собою ступінчасту конструкцію, в якій потужність системи зменшується більш ніж на 10% або 20%.
Основною проблемою, яку має вирішити проект вентиляції лабораторії, є проблема безпеки, і вона також повинна враховувати створення комфортного робочого середовища для експериментаторів, вирішення проблем температури, повітряного потоку та шуму, забезпечуючи при цьому найменше споживання енергії, система стабільна, її легко керувати. , Простий в експлуатації та керуванні. Коротше кажучи, це проектування з точки зору безпеки, комфорту, енергозбереження та надійної роботи. За допомогою даного типу хімічної лабораторії беруть участь у кількості повітряних змін, формі подачі і витяжки повітря, різниці тиску в приміщенні, стандартах системи управління.