傳統(tǒng)外排實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜節(jié)能方法

    隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜廣泛應(yīng)用于科學(xué)機(jī)構(gòu)、高等學(xué)校及各類(lèi)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的排風(fēng)量通常采用控制風(fēng)速法來(lái)確定。

由空氣流動(dòng)理論我們知道，吸氣流速度衰減很快，要想保證整個(gè)操作口有一定的控制風(fēng)速，避免柜內(nèi)有害物逸人室內(nèi)，襯要很大的動(dòng)力消耗。另外，實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜排走的風(fēng)很大，且排走的都是室內(nèi)空氣，在空調(diào)房間季會(huì)造成很大的冷盆損失，冬季會(huì)造成很大的熱盆損失。出于節(jié)能的需要，人們提出了不少節(jié)能措施，如補(bǔ)風(fēng)型實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜、變風(fēng)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜、氣幕式實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜，這些措施雖然有一定的節(jié)能效果，但這些措施或多或少也存在一些問(wèn)題，下面我們就這些節(jié)能措施的特點(diǎn)及存在的間題分別論述之。

、補(bǔ)風(fēng)型實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜：

    補(bǔ)風(fēng)型實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的特點(diǎn)是在實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的前上方設(shè)有送風(fēng)口，占總排風(fēng)70%左右的空氣從這里送出，當(dāng)柜門(mén)開(kāi)啟時(shí)，送風(fēng)氣流在操作口處形成風(fēng)幕，阻擋有害氣體外逸，同時(shí)只有30%左右的空氣由室內(nèi)補(bǔ)充。當(dāng)柜門(mén)關(guān)閉時(shí)，占總排風(fēng)70%左右的空氣直接送至柜內(nèi)，同柜內(nèi)有害物一起排走。這種實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜既不影響室內(nèi)的氣流，也不受室內(nèi)氣流的影響，由于排走的室內(nèi)空氣較少，對(duì)采晚空調(diào)房間，有利于節(jié)能。但盡管補(bǔ)風(fēng)型實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜有以上特點(diǎn)。，但其也存在以下問(wèn)題：

    1、由于補(bǔ)耳型實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜增加了一個(gè)送風(fēng)系統(tǒng)，初投資增大，所需要的動(dòng)力消耗也增大，即運(yùn)行費(fèi)用增大，因此在使用補(bǔ)風(fēng)型實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜時(shí)，應(yīng)該對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的回收期進(jìn)行評(píng)估。另外，送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要合理，否則補(bǔ)風(fēng)型的節(jié)能效果會(huì)大大降低。

    2、補(bǔ)風(fēng)型實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的節(jié)能，歸因于使用不加熱送風(fēng)，這會(huì)降低室內(nèi)空氣溫濕條件。另外，在冬季采用室外送風(fēng)，會(huì)給人體帶來(lái)不舒適感，使操作者的安全性下降，如果送風(fēng)在冬季實(shí)行加熱的話，則送風(fēng)沮度應(yīng)比室溫要高一點(diǎn)，這個(gè)要求使節(jié)能的可能性大大降低。很多補(bǔ)風(fēng)型實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的運(yùn)行結(jié)果并不節(jié)能，有的系統(tǒng)甚至比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜耗能還有所增加。

    3、送風(fēng)口的送風(fēng)速度太大，會(huì)產(chǎn)生文丘里效應(yīng)，從而把有害物誘導(dǎo)至工作區(qū)。

第二、變風(fēng)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜：

變風(fēng)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜排風(fēng)系統(tǒng)的核心是控制系統(tǒng)，目前，變風(fēng)排風(fēng)控制系統(tǒng)改變通過(guò)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜操作口的氣流流量有電動(dòng)和氣動(dòng)多種方法，這些方法保證操作口高度變化時(shí)，操作口仍有一定的控料風(fēng)速。目前，人們采用的兩個(gè)主要控制方法是風(fēng)速自動(dòng)檢側(cè)法和上海實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜柜門(mén)位里自動(dòng)檢側(cè)法。但，變風(fēng)量實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜系統(tǒng)中的速度傳感器是一個(gè)很重要的元件，為了保證其測(cè)量的性，一般要進(jìn)行溫度補(bǔ)償以保證其在實(shí)驗(yàn)室溫度范圍內(nèi)可靠的測(cè)量。另外在選用速度傳感器時(shí)，還要考慮其耐用性以及對(duì)速度變化反應(yīng)是否迅速等問(wèn)題。由以上介紹我們可以看出，變風(fēng)量實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜排風(fēng)系統(tǒng)的核心是變風(fēng)量控制系統(tǒng)，但這套系統(tǒng)的造價(jià)是較高的。據(jù)一些系統(tǒng)的運(yùn)行情況看，其造價(jià)回收期在2-7.5年以上。另外，要想保證節(jié)能效果，操作人員的配合是至關(guān)重要的。

第三、氣幕式通風(fēng)拒：

    由于射流的能量密度高，速度衰減慢，因此，為了克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜存在的問(wèn)題，有人設(shè)計(jì)了一種帶有送風(fēng)口的實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜，送風(fēng)口中心線和操作口外緣在一個(gè)垂直線上，通過(guò)送風(fēng)口送出的射流（氣幕）來(lái)封閉實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜操作口，把有害物控制在實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜內(nèi)，并同有害物一起排走。這種帶有送風(fēng)口的實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜被稱(chēng)為氣幕式實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜。其實(shí)氣幕式實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜送排風(fēng)系統(tǒng)就是我們熟知的吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)。其特點(diǎn)是通過(guò)送風(fēng)系統(tǒng)把少量室外空氣或室內(nèi)空氣通過(guò)條縫型送風(fēng)口送出，用排風(fēng)機(jī)從實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜排風(fēng)，這時(shí)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜內(nèi)必呈現(xiàn)負(fù)壓狀態(tài)，這樣射流兩側(cè)就存在一壓差△P，射流在這一壓差△P的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，當(dāng)送排風(fēng)比例適當(dāng)時(shí)，射流正好把實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜操作口封閉。

    但結(jié)果表明，對(duì)于同一送風(fēng)量，隨著送風(fēng)口寬度的增加，需要的排風(fēng)量減少，即射流卷吸室內(nèi)的空氣量減少，冷量或熱量消耗也減少，其節(jié)能效果就好；相反，對(duì)于同一送風(fēng)量，隨著實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜操作口高度的增加，需要的排風(fēng)量增大，即射流卷吸室內(nèi)的空氣量增加，冷量或熱量消耗也增加，其節(jié)能效果就差。因此，出于節(jié)能的要求，在一定的情況下，適當(dāng)增加送風(fēng)口的寬度，或適當(dāng)降低實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜操作口的高度是大有益處的。氣幕式實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜雖然增加了送風(fēng)動(dòng)力消耗，但氣幕式實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的排風(fēng)量大大減少，排風(fēng)動(dòng)力消耗也大大降低，因此綜合而育，氣幕式實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的節(jié)能效益是很大的，有些問(wèn)題還有待進(jìn)一步。

    以上我們介紹了實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的三種節(jié)能措施及存在的問(wèn)題，需要說(shuō)明的是在考慮采用這些措施時(shí)，還要同時(shí)考慮整個(gè)房間的空氣平衡和壓力平衡。另外實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的節(jié)能效果還與有害物的溫度、實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝是否合理等因素密切相關(guān)，只要廣大暇通技術(shù)工作者根據(jù)具體情況，勇于探索，一定會(huì)節(jié)省更多的能量。