通风柜监测与控制装置

实验室在试验过程中，伴随着大量有害物如气体、蒸气、粉尘和悬浮颗粒等的产生，对试验人员的健康造成了严重的损坏.而通风柜是实验室中主要的安全设备，大部分实验在通风柜中完成，通风柜是密闭罩的一种特殊形式，产生有害物的操作进程完全在罩内进行。通风柜一般设有可开闭的操作孔和观察孔，通过对通风柜进行抽风，使柜内形成负压，以防止通风柜内机械设备的扰动、化学反应或热源的热压，以及室内横向气流的干扰等原因引起有害物的逸出。 但是，根据有害气体密度与空气密度大小的不同，通风柜的形式有很多，不同的地方应用不同形式的通风柜。通风柜主要形式包含：上部排风的通风柜，下部排风的通风柜，上下联合排风的通风柜。同时，还有节能型的供气式通风柜。 通风柜的罩面风速是衡量排风柜性能的主要技术指标，它是指排风柜开口拉门处的平均入口风速，通风柜罩面风速的选定准则是：既要使有害气体不能从柜内逸出，同时也要避免在通风柜内产生紊流。 过高的罩面风速可导至排风柜内工作台上方空间内气流紊乱，污染物可能在柜内某个角落积聚，还有可能吹熄火焰，破坏正在进行的试验，过低的罩面风速势必造成污染物的逃逸，危害试验人员的安全。 对于有毒或有危险的有害物，其通风柜操作口罩面风速一般取0.4~0.5m/s；对于一般试验室通风柜，当考虑房间内的干扰气流和通风柜操作口上吸速度的不均匀性，开启面积应取操作口量大的开启面积。 由此，我们不难看出，对于传统的没有调节系统的通风柜，当操作门全开时，可以满足0.4~0.5m/s的罩面风速，当操作门开启一半或全关时，操作面罩面风速将大于设计值，这将影响实验操作和排风的效果。 根据某通风柜的实际测试，当柜门完全开启时，罩面风速为0.47m/s，当柜门开启一半时，罩面风速为0.86m/s。当柜门接近全关时，其罩面风速将更大，这将大大影响排风及实验效果。 因此，如何有效地控制罩面风速是对通风柜有效排风的保障。

实验室通风柜如何控制有机溶剂挥发气体对身体的危害

随着科学技术的发展，通风柜广泛应用于科学研究机构、高等学校及各类实验室。通风柜的排风量通常采用控制风速法来确定。 由空气流动理论我们知道，吸气流速度衰减很快，要想保证整个操作口有一定的控制风速，避免柜内有害物逸人室内，衬要很大的动力消耗。另外，通风柜排走的风很大，且排走的都是室内空气，在空调房间季会造成很大的冷盆损失，冬季会造成很大的热盆损失。出于节能的需要，人们提出了不少节能措施，如补风型通风柜、变风通风柜、气幕式通风柜，这些措施虽然有一定的节能效果，但这些措施或多或少也存在一些问题，下面我们就这些节能措施的特点及存在的间题分别论述之。 第一、补风型通风柜：补风型通风柜的特点是在通风柜的前上方设有送风口，占总排风70%左右的空气从这里送出，当柜门开启时，送风气流在操作口处形成风幕，阻挡有害气体外逸，同时只有30%左右的空气由室内补充。当柜门关闭时，占总排风70%左右的空气直接送至柜内，同柜内有害物一起排走。这种通风柜既不影响室内的气流，也不受室内气流的影响，由于排走的室内空气较少，对采晚空调房间，有利于节能。但尽管补风型通风柜有以上特点.，但其也存在以下问题： 1、由于补耳型通风柜增加了一个送风系统，初投资增大，所需要的动力消耗也增大，即运行费用增大，因此在使用补风型通风柜时，应该对整个系统的回收期进行评估。另外，送风系统的设计要合理，否则补风型的节能效果会大大降低。 2、补风型通风柜的节能，归因于使用不加热送风，这会降低室内空气温湿条件。另外，在冬季采用室外送风，会给人体带来不舒适感，使操作者的安全性下降，如果送风在冬季实行加热的话，则送风沮度应比室温要高一点，这个要求使节能的可能性大大降低。很多补风型通风柜的运行结果并不节能，有的系统甚至比传统的通风柜耗能还有所增加。 3、送风口的送风速度太大，会产生文丘里效应，从而把有害物诱导至工作区。 第二、变风通风柜：变风最通风柜排风系统的核心是控制系统，目前，变风最排风控制系统改变通过通风柜操作口的气流流量有电动和气动多种方法，这些方法保证操作口高度变化时，操作口仍有一定的控料风速。目前，人们采用的两个主要控制方法是风速自动检侧法和通风柜柜门位里自动检侧法。但，变风量通风柜系统中的速度传感器是一个很重要的元件，为了保证其测量的精确性，一般要进行温度补偿以保证其在实验室温度范围内可靠的测量。另外在选用速度传感器时，还要考虑其耐用性以及对速度变化反应是否迅速等问题。由以上介绍我们可以看出，变风量通风柜排风系统的核心是变风量控制系统，但这套系统的造价是较高的。据国外一些系统的运行情况看，其造价回收期在2^7 5年以上。另外，要想保证节能效果，操作人员的配合是至关重要的。 第三、气幕式通风拒：由于射流的能量密度高，速度衰减慢，因此，为了克服传统通风柜存在的问题，有人设计了一种带有送风口的通风柜，送风口中心线和操作口外缘在一个垂直线上，通过送风口送出的射流(气幕)来封闭通风柜操作口，把有害物控制在通风柜内，并同有害物一起排走。这种带有送风口的通风柜被称为气幕式通风柜。其实气幕式通风柜送排风系统就是我们熟知的吹吸式通风系统。其特点是通过送风系统把少量室外空气或室内空气通过条缝型送风口送出，用排风机从通风柜排风，这时通风柜内必呈现负压状态，这样射流两侧就存在一压差△P，射流在这一压差△P的作用下发生偏转，当送排风比例适当时，射流正好把通风柜操作口完全封闭。 但研究结果表明，对于同一送风量，随着送风口宽度的增加，需要的排风量减少，即射流卷吸室内的空气量减少，冷量或热量消耗也减少，其节能效果就好;相反，对于同一送风量，随着通风柜操作口高度的增加，需要的排风量增大，即射流卷吸室内的空气量增加，冷量或热量消耗也增加，其节能效果就差。因此，出于节能的要求，在一定的情况下，适当增加送风口的宽度，或适当降低通风柜操作口的高度是大有益处的。气幕式通风柜虽然增加了送风动力消耗，但气幕式通风柜的排风量大大减少，排风动力消耗也大大降低，因此综合而育，气幕式通风柜的节能效益是很大的，有些问题还有待进一步研究。 以上我们介绍了通风柜的三种节能措施及存在的问题，需要说明的是在考虑采用这些措施时，还要同时考虑整个房间的空气平衡和压力平衡。另外通风柜的节能效果还与有害物的温度、通风柜的结构、系统设计安装是否合理等因素密切相关，只要广大暇通专业技术工作者根据具体情况,勇于探索，一定会节省更多的能量。