隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,實驗室通風(fēng)柜廣泛應(yīng)用于科學(xué)機(jī)構(gòu)、高等學(xué)校及各類實驗室。實驗室通風(fēng)柜的排風(fēng)量通常采用控制風(fēng)速法來確定。
由空氣流動理論我們知道,吸氣流速度衰減很快,要想保證整個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),襯要很大的動力消耗。另外,實驗室通風(fēng)柜排走的風(fēng)很大,且排走的都是室內(nèi)空氣,在空調(diào)房間季會造成很大的冷盆損失,冬季會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,如補風(fēng)型實驗室通風(fēng)柜、變風(fēng)實驗室通風(fēng)柜、氣幕式實驗室通風(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題,下面我們就這些節(jié)能措施的特點及存在的間題分別論述之。
、補風(fēng)型實驗室通風(fēng)柜:
補風(fēng)型實驗室通風(fēng)柜的特點是在實驗室通風(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)柜門開啟時,送風(fēng)氣流在操作口處形成風(fēng)幕,阻擋有害氣體外逸,同時只有30%左右的空氣由室內(nèi)補充。當(dāng)柜門關(guān)閉時,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。這種實驗室通風(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,對采晚空調(diào)房間,有利于節(jié)能。但盡管補風(fēng)型實驗室通風(fēng)柜有以上特點。,但其也存在以下問題:
1、由于補耳型實驗室通風(fēng)柜增加了一個送風(fēng)系統(tǒng),初投資增大,所需要的動力消耗也增大,即運行費用增大,因此在使用補風(fēng)型實驗室通風(fēng)柜時,應(yīng)該對整個系統(tǒng)的回收期進(jìn)行評估。另外,送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計要合理,否則補風(fēng)型的節(jié)能效果會大大降低。
2、補風(fēng)型實驗室通風(fēng)柜的節(jié)能,歸因于使用不加熱送風(fēng),這會降低室內(nèi)空氣溫濕條件。另外,在冬季采用室外送風(fēng),會給人體帶來不舒適感,使操作者的安全性下降,如果送風(fēng)在冬季實行加熱的話,則送風(fēng)沮度應(yīng)比室溫要高一點,這個要求使節(jié)能的可能性大大降低。很多補風(fēng)型實驗室通風(fēng)柜的運行結(jié)果并不節(jié)能,有的系統(tǒng)甚至比傳統(tǒng)的實驗室通風(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)實驗室通風(fēng)柜:
變風(fēng)實驗室通風(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)改變通過實驗室通風(fēng)柜操作口的氣流流量有電動和氣動多種方法,這些方法保證操作口高度變化時,操作口仍有一定的控料風(fēng)速。目前,人們采用的兩個主要控制方法是風(fēng)速自動檢側(cè)法和上海實驗室通風(fēng)柜柜門位里自動檢側(cè)法。但,變風(fēng)量實驗室通風(fēng)柜系統(tǒng)中的速度傳感器是一個很重要的元件,為了保證其測量的性,一般要進(jìn)行溫度補償以保證其在實驗室溫度范圍內(nèi)可靠的測量。另外在選用速度傳感器時,還要考慮其耐用性以及對速度變化反應(yīng)是否迅速等問題。由以上介紹我們可以看出,變風(fēng)量實驗室通風(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)的造價是較高的。據(jù)一些系統(tǒng)的運行情況看,其造價回收期在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)實驗室通風(fēng)柜存在的問題,有人設(shè)計了一種帶有送風(fēng)口的實驗室通風(fēng)柜,送風(fēng)口中心線和操作口外緣在一個垂直線上,通過送風(fēng)口送出的射流(氣幕)來封閉實驗室通風(fēng)柜操作口,把有害物控制在實驗室通風(fēng)柜內(nèi),并同有害物一起排走。這種帶有送風(fēng)口的實驗室通風(fēng)柜被稱為氣幕式實驗室通風(fēng)柜。其實氣幕式實驗室通風(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)。其特點是通過送風(fēng)系統(tǒng)把少量室外空氣或室內(nèi)空氣通過條縫型送風(fēng)口送出,用排風(fēng)機(jī)從實驗室通風(fēng)柜排風(fēng),這時實驗室通風(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,射流正好把實驗室通風(fēng)柜操作口封閉。
但結(jié)果表明,對于同一送風(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,對于同一送風(fēng)量,隨著實驗室通風(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)降低實驗室通風(fēng)柜操作口的高度是大有益處的。氣幕式實驗室通風(fēng)柜雖然增加了送風(fēng)動力消耗,但氣幕式實驗室通風(fēng)柜的排風(fēng)量大大減少,排風(fēng)動力消耗也大大降低,因此綜合而育,氣幕式實驗室通風(fēng)柜的節(jié)能效益是很大的,有些問題還有待進(jìn)一步。
以上我們介紹了實驗室通風(fēng)柜的三種節(jié)能措施及存在的問題,需要說明的是在考慮采用這些措施時,還要同時考慮整個房間的空氣平衡和壓力平衡。另外實驗室通風(fēng)柜的節(jié)能效果還與有害物的溫度、實驗室通風(fēng)柜的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)設(shè)計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,一定會節(jié)省更多的能量。
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