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技術文章

傳統外排實驗室通風柜節能方法

點擊次數:427 發布時間:2020/2/24

隨著科學技術的發展,實驗室通風柜廣泛應用于科學研究機構、高等學校及各類實驗室。實驗室通風柜的排風量通常采用控制風速法來確定。

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速,避免柜內有害物逸人室內,襯要很大的動力消耗。另外,實驗室通風柜排走的風很大,且排走的都是室內空氣,在空調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。出于節能的需要,人們提出了不少節能措施,如補風型實驗室通風柜、變風實驗室通風柜、氣幕式實驗室通風柜,這些措施雖然有一定的節能效果,但這些措施或多或少也存在一些問題,下面我們就這些節能措施的特點及存在的間題分別論述之。

、補風型實驗室通風柜:

補風型實驗室通風柜的特點是在實驗室通風柜的前上方設有送風口,占總排風70%左右的空氣從這里送出,當柜門開啟時,送風氣流在操作口處形成風幕,阻擋有害氣體外逸,同時只有30%左右的空氣由室內補充。當柜門關閉時,占總排風70%左右的空氣直接送至柜內,同柜內有害物一起排走。這種實驗室通風柜既不影響室內的氣流,也不受室內氣流的影響,由于排走的室內空氣較少,對采晚空調房間,有利于節能。但盡管補風型實驗室通風柜有以上特點。但其也存在以下問題:

1、由于補耳型實驗室通風柜增加了一個送風系統,初投資增大,所需要的動力消耗也增大,即運行費用增大,因此在使用補風型實驗室通風柜時,應該對整個系統的回收期進行評估。另外,送風系統的設計要合理,否則補風型的節能效果會大大降低。

2、補風型實驗室通風柜的節能,歸因于使用不加熱送風,這會降低室內空氣溫濕條件。另外,在冬季采用室外送風,會給人體帶來不舒適感,使操作者的安全性下降,如果送風在冬季實行加熱的話,則送風沮度應比室溫要高一點,這個要求使節能的可能性大大降低。很多補風型實驗室通風柜的運行結果并不節能,有的系統甚至比傳統的實驗室通風柜耗能還有所增加。

3、送風口的送風速度太大,會產生文丘里效應,從而把有害物誘導至工作區。

第二、變風實驗室通風柜:

變風實驗室通風柜排風系統的核心是控制系統,目前,變風zui排風控制系統改變通過實驗室通風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速。目前,人們采用的兩個主要控制方法是風速自動檢側法和上海實驗室通風柜柜門位里自動檢側法。但,變風量實驗室通風柜系統中的速度傳感器是一個很重要的元件,為了保證其測量的精確性,一般要進行溫度補償以保證其在實驗室溫度范圍內可靠的測量。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是否迅速等問題。由以上介紹我們可以看出,變風量實驗室通風柜排風系統的核心是變風量控制系統,但這套系統的造價是較高的。據國外一些系統的運行情況看,其造價回收期在2-7.5年以上。另外,要想保證節能效果,操作人員的配合是至關重要的。

第三、氣幕式通風拒:

由于射流的能量密度高,速度衰減慢,因此,為了克服傳統實驗室通風柜存在的問題,有人設計了一種帶有送風口的實驗室通風柜,送風口中心線和操作口外緣在一個垂直線上,通過送風口送出的射流(氣幕)來封閉實驗室通風柜操作口,把有害物控制在實驗室通風柜內,并同有害物一起排走。這種帶有送風口的實驗室通風柜被稱為氣幕式實驗室通風柜。其實氣幕式實驗室通風柜送排風系統就是我們熟知的吹吸式通風系統。其特點是通過送風系統把少量室外空氣或室內空氣通過條縫型送風口送出,用排風機從實驗室通風柜排風,這時實驗室通風柜內必呈現負壓狀態,這樣射流兩側就存在一壓差△P,射流在這一壓差△P的作用下發生偏轉,當送排風比例適當時,射流正好把實驗室通風柜操作口完全封閉。

但研究結果表明,對于同一送風量,隨著送風口寬度的增加,需要的排風量減少,即射流卷吸室內的空氣量減少,冷量或熱量消耗也減少,其節能效果就好;相反,對于同一送風量,隨著實驗室通風柜操作口高度的增加,需要的排風量增大,即射流卷吸室內的空氣量增加,冷量或熱量消耗也增加,其節能效果就差。因此,出于節能的要求,在一定的情況下,適當增加送風口的寬度,或適當降低實驗室通風柜操作口的高度是大有益處的。氣幕式實驗室通風柜雖然增加了送風動力消耗,但氣幕式實驗室通風柜的排風量大大減少,排風動力消耗也大大降低,因此綜合而育,氣幕式實驗室通風柜的節能效益是很大的,有些問題還有待進一步研究。

以上我們介紹了實驗室通風柜的三種節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。另外實驗室通風柜的節能效果還與有害物的溫度、實驗室通風柜的結構、系統設計安裝是否合理等因素密切相關,只要廣大暇通專業技術工作者根據具體情況,勇于探索,一定會節省更多的能量。

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