实验室净化装修工程之通风柜及集气设备

实验室通风是实验室设计中不可缺少的一个组成部分。为了使实验室工作人员不吸入或咽入一些可致病的或不明的化学物质和有机体，实验室中应有良好的通风,保障实验人员的身心健康。为阻止一些蒸气、气体和微粒（烟雾、煤烟、灰尘和气悬体）的吸收，污染物质须用通风柜、通风罩或局部通风的方法除去。通风柜是实验室中重要的安全设备之一，它是一种有效的局部保证使用者以及实验室其他人员远离化学试剂和其他不明物质的侵害。

一、通风柜

1.结构

通风柜的结构是上下式，其顶部有排气孔，可安装风机。上柜中有导流板、电路控制触摸开关、电源插座等，透视窗采用钢化玻璃，可左右或上下移动，供人操作。下柜采用实验边台样式，上面有台面，下面是柜体，台面可安装小水杯和龙头。

通风柜的材料有全钢、钢木、全木、铝木、塑钢、PVC结构等,其台面是直接与实验样品接触的地方，通常由环氧树脂板、实芯理化板、不锈钢板、PVC、陶瓷等材料组成。

旧式通风柜多用木材制成,但现代多为涂有环氧树脂的钢材制造。常见柜宽为1200mm、1500mm、1800mm和 2000mm几个规格,深700~900mm，高1900-2400mm，可供1~3个人同时使用，通风柜一般靠墙安装。

前方中间为可上下移动的透明门（多为玻璃)，开启高度一般为100~550mm。门后为实验进行的工作面,有水管、下水道、电源、真空泵、气路管线等实验需要的连接，上有带保护罩的灯照明。空气由柜内前上方的排风扇抽走后,或经管道引到别处（称为全通风),或经过滤重新循环使用(成为无管通风)。多数通风柜在排气量过小前方玻璃门开启过大的时候会发出警报，提醒操作者注意，内部的排风扇速度和灯都有开关可调。使用的时候人站或坐于柜前,将玻璃门尽量放低，手通过门下伸进柜内进行实验。

2.品类

2.1 顶抽式通风柜:这种通风柜的特点是结构简单、制造方便,适合有热量产生的场合。

2.2 狭缝式通风柜:狭缝式通风柜是在其顶部和后侧设有排风狭缝，对各种不同情况都能获得良好的效果，但结构比较复杂,制作也较麻烦。

2.3 旁通式通风柜:当实验室考虑大幅度通风柜排除室内空气时，采用这种通风柜比较理想,因为当柜门全闭时并不影响室内的换气量。

2.4 补风式通风柜:对于有空气调节系统的实验室或洁净实验室，采用这种通风柜是很理想的,既节省了能量,又不影响室内的气流组织。

2.5自然通风式通风柜:优点是不耗电;能日夜连续换气（经实测室内换气可达6次/h)，有利于室内换气;无噪声和振动;由于没有机械设备，容易保养;构造简单,造价低廉。但它的使用受一定条件限制,凡不产生热量的实验，都不宜采用,有的房间,在夏季也不宜使用。

2.6活动式通风柜:在现代化实验室建筑中，有时还配置一种通用实验室(实验大厅)，其中的实验工作台、水盆通风柜等设备都可随时移动,不用时也可推入邻近的贮藏室。这种通风柜宜用木材、塑料或轻金属制作,以便移动。

3.分类

3.1 按排风方式分类

分为上部排风式、下部排风式和上下同时排风式三类。为保证工作区风速均匀，对于冷过程的通风柜应采用下部排风式，对于热过程的通风柜采用上部排风式，对于发热量不稳定的过程,可在上下均设排风口随柜内发热量的变化调节上下排风量的比例,从而得到均匀的风速。

3.2按进风方式分类

全排风式通风柜:通过室内进风在柜内循环后排出室外称为全排风式，这是应用非常广泛的一种类型。

补风式通风柜:当通风柜设置于采暖或对温湿度有控制要求房间时，为节省采暖、空调能耗,采用从室外取补给风在柜内循环后排出室外的方式称为补风式通风柜。

变风量式通风柜:普通的定风量系统需要人工调整固定叶片的风阀，调节通风柜的排风量，当调节阀门到某一角度时达到希望的面风速。变风量控制是通过调节阀门的传感器改变风量达到给定的面风速，当然标准式成本低、变风量成本高,适用于要求精度高的场合。

3.3按使用状态分类

可分为整体式下部开放式、落地式、两面式、三面玻璃式、桌上式、连体式以及根据不同实验使用需要而设计的对放射性实验的，对合成实验的，对过氯酸实验的专用通风柜。

3.4按照有无外接管道分类可分为外排型通风柜和无管道通风柜。外排型通风柜是将实验操作时产生的不明气体通过外接管道直接抽出室外。无管道通风柜是将实验操作产生的不明气体直接用活性炭过滤器吸附。

3.5通风柜的主要功能

通风柜的功能中主要的是排气功能,在化学实验室中,实验操作时产生各种不明气体、臭气、湿气以及腐蚀性物质,为了保护使用者的安全，防止实验中的污染物质向实验室扩散,在污染源附近要使用通风柜，以往通风柜使用台数较少，通风柜只担负实验台的辅助功能。考虑到改善实验环境，在实验台上进行的实验逐渐转移到通风柜内，这就要求在通风柜里要有更适于设备使用的功能。特别是大多新建的实验室都要求有空调，因此在装修的初步设计阶段就要将通风柜的使用台数纳入空调系统的计划。由于通风柜在生化实验室中占有非常重要的位置,从改善实验室环境、改善劳动卫生条件、提高工作效率等方面考虑，通风柜的使用台数飞跃地增加，随之而来的是通风管道、配管、配线、排风等都成为实验室建设的重要课题。

使用通风柜的重要目的是排出实验中产生的不明气体，保护实验人员的健康，也就是说要安全性和操作性,这就要求通风柜应具有如下功能:

释放功能:应具备将通风柜内部产生的不明气体用吸收柜外气体的方式，使其稀释后排除室外的机构。中净环球净化可提供净化工程、无尘车间、实验室的咨询、规划、设计、施工、安装改造等配套服务。

防倒流功能:应具有在通风柜内部由排风机产生的气流将不明气体从通风柜内部不反向流进室内的功能。为确保这一功能的实现，一台通风柜与一台通风机用单一管道连接是更好的方法,不能用单一管道连接的,也只限于同层同一房间的可并连,通风机尽可能安装在管道的末端（或层顶处)。

隔离功能:在通风柜前面应具用不滑动的玻璃视窗将通风柜内外进行分隔。

补充功能:应具有在排出不明气体时，从通风柜外吸入空气的通道或替代装置。

控制风速功能:为防止通风柜内不明气体逸出,需要有一定的吸入速度。决定通风柜进风的吸入速度的要素有:实验内容产生的热量及与换气次数的关系。其中主要的是实验内容和污染物的性质。国家标准规定，通风柜的面风速为0.5m/s ±10%。为了确保这样的风速，排风机应有必要的静压，即空气通过通风管道时的摩擦阻力。确定风速时还必须注意噪音问题，通过空气在管道内流动时以7—10m为限,超过10m将产生噪音，通常实验室的(室内背景噪声级）噪声限制值为70dBA，增加管道截面积会降低风速,也就降低噪音，考虑到管道的经费和施工问题,必须慎重选择管道及排风机的功率。

耐热及耐酸碱腐蚀功能:通风柜内有的要安置电炉，有的实验产生大量酸碱等污染气体具有极强的腐蚀性。通风柜的台面、衬板、侧板及选用的水咀、气咀等都应具有防腐功能。在半导体行业或腐蚀性实验中使用硫酸、硝酸、氢氟酸等强酸的场合还要求通风柜的整体材料必须防酸碱，通常采用不锈钢、PVC或PP材料制造。

4.安全性

安全性是通风柜追求的重要使命，实验室使用通风柜就是要保证使用者的安全及防止对周围环境的污染。

4.1 采用独缝式排风结构,有效地排出不明气体。

4.2 流线型手把,手把与玻璃之间留有空隙,由于空气在台面上的流动是旋转的,从而保证有效地进气。

4.3设置视窗防落销,万一钢丝绳脱落玻璃视窗意外落下，有了防落销就会接住,防止碰伤人员。

4.4玻璃视窗采用钢化玻璃,即使玻璃意外撞坏,不会出现伤人。

4.5 通风柜上部设置通风孔,即使玻璃视窗关闭也能进入空气，避免产生更大负压。

4.6通风柜壳体选用金属材料，防火，内腔选用抗倍特板、不锈钢板等阻燃或不燃材料，台面选用实芯理化板或不锈钢板防酸碱、耐热、阻燃。

4.7 玻璃视窗有效高度800mm，内腔1200mm，台面高度800mm，符合人体工程学,便于操作,使用空间大，提高安全性。

4.8 水咀、气咀在柜外设远距离操作手把,比直接用手操作更方便安全。

5.注意事项

5.1在实验开始以前，须确认通风柜应该处于运行状态，才能进行实验操作。

5.2实验结束前至少还要继续运行5分钟以上才可关闭通风机，以排出管道内的残留气体。也可考虑安装排风时间延时器，确保通风机延迟运行。

5.3 实验时,在距玻璃视窗150mm内不要放任何设备，大型实验设备要有充足的空间,不应影响空气的流动,前面视窗尽量要关闭使用。

二、万向抽气罩

万向抽气罩主要是用来快速排放实验或生产过程中产生的小范围的粉尘、热气、挥发性气体、不明气体等小颗粒状浮旋物或气体的装置,可以使所有的不明气体被完全抽离,是实验室里面必不可少的安全设备之一。

三、原子吸收罩

原子吸收罩是将原子吸收仪、原子荧光仪等仪器在使用过程中排放出的气体输送到室外的通风设备。主体采用不锈钢结构,配有电动调节系统控制风量，排风性能稳定,抗腐蚀性强,常用于实验室通风。

1.结构介绍:全套设备有可伸缩不锈钢集气罩、带手动调节不锈钢导风管等。

2.不锈钢导风管:采用1.0mm不锈钢制作,风管直径为DN200mm。在导风管上配有手动调节阀,开启度可以0到180度,可任意调节风量。

3.不锈钢集气罩:采用1.0mm316不锈钢板制作，根据实验需要,抽气罩可以上下伸缩150mm，以方便实验操作。

4.原吸罩就是常说的排风罩,功率较大。

5.由于原吸罩的功率比较大,通常要用不锈钢材料。

6.排风量大，耐高温。

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