Hiểu được chức năng của phòng thí nghiệm là yếu tố quyết định việc lựa chọn và thiết kế hệ thống thông gió. Cung cấp một môi trường an toàn cho nhân viên là mục tiêu chính. Trong thiết kế hệ thống của phòng thí nghiệm, người thiết kế phải nghiên cứu kỹ lưỡng tất cả các yếu tố và tìm ra thiết kế phù hợp nhất. . Phòng thí nghiệm hóa học bao gồm phòng hóa ướt, phòng sưởi, phòng nhiệt độ và độ ẩm không đổi, phòng thử chung, phòng tiêm và phòng làm việc. Ngoại trừ môi trường phòng nhiệt độ và độ ẩm không đổi, các phòng khác chỉ cần kiểm soát nhiệt độ, không yêu cầu về độ sạch. ASHRAE quy định rằng các thông số thiết kế điều hòa không khí và thông gió trong phòng thí nghiệm bao gồm những điều sau:
1) Yêu cầu về nhiệt độ và độ ẩm trong nhà và ngoài trời;
2) Chất lượng không khí;
3) Thiết bị và quá trình tải nhiệt, bao gồm nhiệt cảm nhận và nhiệt tiềm ẩn;
4) Mức tăng tải nội bộ dự kiến;
5) Số lần thay đổi không khí tối thiểu;
6) Hút và tạo gió;
7) Loại thiết bị xả;
8) Kiểm soát và báo động;
9) Có thể điều chỉnh kích thước và số lượng của tủ hút;
10) Chênh lệch áp suất trong phòng;
11) Dự phòng thiết bị và nguồn điện.
1. Lựa chọn số lần thay đổi không khí
& quot; Mã thiết kế quy định về hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí bằng hóa chất" quy định tốc độ trao đổi không khí tối thiểu của phòng thí nghiệm nói chung từ 6 lần / h đến 8 lần / h. ASHRAE quy định rằng tổng số lần thay đổi không khí trong phòng thí nghiệm phải được xác định bằng lượng không khí sau: tổng lượng không khí thải ra từ thiết bị thải cục bộ hoặc khí thải phòng khác; lượng không khí làm mát cần thiết để lấy đi chất tải nhiệt của phòng; số lần thay đổi không khí tối thiểu cần thiết. Trong các điều kiện sử dụng, số lần thay đổi không khí tối thiểu trong phòng thí nghiệm nên được duy trì ở mức 6 lần / h ~ 10 lần / h.
Trong những trường hợp bình thường> thay đổi không khí trong phòng 10 lần / giờ được coi là phù hợp. Tuy nhiên, khi có khả năng có thiết bị phân tích tải nhiệt cao trong phòng thí nghiệm, hoặc lượng khí thải cục bộ tương đối lớn trong phòng, có thể cần tăng lưu lượng thông gió cho phù hợp. Phòng hóa ướt có tủ hút, phòng sưởi có nhiều lò sưởi. Phương pháp tính toán của tủ hút tham khảo" Mã thiết kế hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí bằng hóa chất" đối với các chất độc hại nhẹ, trung bình hoặc nguy hiểm. Khi trần trong nhà được lắp đầy không khí, bề mặt hút tối thiểu của cổng hoạt động của tủ hút Tốc độ là 0,5m / s. Đối với tỷ lệ sử dụng của tủ hút, khi số lượng tủ hút lớn hơn 2 thì tỷ lệ sử dụng đồng thời phải là 60% ~ 70%. Lò gia nhiệt tính toán lượng khí thải cần thiết dựa trên quy luật cân bằng nhiệt duy trì nhiệt độ đốt nóng trong lò. Qua phần trên có thể tính được tổng lưu lượng thông gió an toàn. Ngoài ra, thể tích điều hòa tính theo phụ tải được so sánh với số lần thay gió tối thiểu 10 lần, và lấy tối đa ba lần.
2. Hình thức cung cấp và thải khí
& quot; Mã thiết kế quy định về hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí bằng hóa chất" quy định khi lưu lượng khí thải của phòng thí nghiệm lớn thì phải lắp đặt hệ thống cấp gió tươi ngoài trời và đưa vào tải khí tươi.
& quot; Mã Thiết kế Tòa nhà Phòng thí nghiệm Khoa học" quy định rằng mỗi thiết bị xả cần được trang bị một hệ thống xả độc lập. Tất cả các thiết bị xả trong cùng một phòng thí nghiệm nên dùng chung một hệ thống xả. Phòng thí nghiệm sử dụng hệ thống thoát khí liên tục trong giờ làm việc phải được trang bị hệ thống cấp khí và lưu lượng cấp khí phải bằng 70% lưu lượng khí thải và khí cấp phải được lọc sạch không khí theo yêu cầu của quy trình. Đối với các khu vực sưởi ấm, không khí cung cấp nên được sưởi ấm vào mùa đông. Dòng khí cấp không được làm gián đoạn hoạt động bình thường của thiết bị xả phòng thí nghiệm.
ASHRAE quy định rằng tất cả các khí thải ra từ phòng thí nghiệm hóa học phải được thải trực tiếp ra ngoài trời và không được tái chế. Vì vậy, trừ khi phòng thí nghiệm hóa học cũng có các yêu cầu về độ sạch, cần phải duy trì áp suất âm của nó so với khu vực lân cận. Việc lựa chọn hệ thống cung cấp không khí tươi 100% có phải là một phần quan trọng trong quá trình đánh giá rủi ro trong phòng thí nghiệm hay không.
Một hệ thống thoát khí độc lập được thiết lập giữa mỗi đơn vị của phòng thí nghiệm và hệ thống thoát khí thải được lắp đặt trên mái nhà. Phòng hóa chất ẩm ướt và phòng sưởi phải được xử lý bằng không khí trong lành do sinh ra khí độc, ăn mòn và nhiệt độ cao. Đối với các phòng thí nghiệm thông thường khác để phân tích máy tính và các phòng có nhiệt độ và độ ẩm không đổi để kiểm tra vật liệu, hệ thống cấp khí mới 100% không phải là lựa chọn duy nhất. Do các chức năng quy trình khác nhau của phòng thí nghiệm, việc thông gió không khí trong lành hoặc xử lý không khí trong lành là không cần thiết. Nó chỉ có thể là ưu tiên đầu tiên để đáp ứng quy trình. 100% không khí trong lành là cho môi trường của tủ hút, và cho phòng thí nghiệm chung xử lý không khí tuần hoàn có thể đáp ứng yêu cầu, 100% không khí trong lành là không cần thiết. Hơn nữa, trong môi trường điều hòa không khí trong lành, tiêu hao năng lượng rất cao.
3. Chênh lệch áp suất trong phòng
& quot; Mã thiết kế quy định về hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí bằng hóa chất" quy định rằng phòng thí nghiệm phải duy trì một áp suất tương đối âm.
ASHRAE quy định rằng tất cả các khí thải ra từ phòng thí nghiệm hóa học phải được thải trực tiếp ra ngoài trời và không được tái chế. Vì vậy, trừ khi phòng thí nghiệm hóa học cũng có các yêu cầu về độ sạch, cần phải duy trì áp suất âm của nó so với khu vực lân cận.
Quy định này thực tế phụ thuộc vào đối tượng thực hiện cụ thể. Trong dự án này, phòng nhiệt độ và độ ẩm không đổi cần có phạm vi kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm nghiêm ngặt, và nó phải được thiết kế như một áp suất dương. Vì nếu thiết kế áp suất âm, không khí ở khu vực lân cận sẽ tràn vào, một mặt có thể phá hủy độ chính xác của việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm; mặt khác, nếu không khí ô nhiễm xâm nhập vào cũng có thể gây ra các vấn đề về an toàn. Đối với phòng hóa chất ướt và phòng sưởi, để ngăn khí độc, ăn mòn, nhiệt độ cao hoặc các chất bay hơi tỏa ra phòng, hoặc thậm chí ra các khu vực khác, cần thiết kế một áp suất âm. Khu vực văn phòng của tòa nhà phòng thí nghiệm phải luôn duy trì một áp suất dương so với hành lang và phòng thí nghiệm. Luồng không khí trong phòng thí nghiệm nên đi từ khu vực có nguy cơ thấp đến khu vực có nguy cơ cao, và cuối cùng được thoát ra ngoài trời thông qua các loại tủ hút hoặc thiết bị sưởi ấm.
4. Hệ thống điều khiển
Việc kiểm soát phải tích hợp các mục trên để đáp ứng áp suất trong phòng, chênh lệch áp suất của từng phòng, thông gió, nhiệt độ và độ ẩm và các yêu cầu kiểm soát an toàn khác nhau của toàn bộ phòng thí nghiệm, đồng thời giảm tiêu thụ năng lượng. Trong phòng thí nghiệm thường có nhiều nguồn ô nhiễm hóa chất không tốt cho sức khỏe con người, đặc biệt là các khí độc hại, việc loại bỏ chúng là vô cùng quan trọng. Nhưng đồng thời, năng lượng thường bị tiêu hao với số lượng lớn. Do đó, các yêu cầu của hệ thống kiểm soát thông gió của phòng thí nghiệm' bao gồm từ hệ thống thể tích không khí không đổi ban đầu, có thể thay đổi, cho đến hệ thống điều khiển thích ứng mới nhất. Cái gọi là môi trường an toàn và thoải mái nhất và cách tiết kiệm năng lượng nhất không được quá xa hoa. Hệ thống phản hồi nhanh chóng để đảm bảo an toàn cá nhân, đồng thời kiểm soát chính xác cân bằng khí thải và khí cung cấp và áp suất trong nhà với độ chính xác cao nhất để mang lại sự ổn định tối đa. Cố gắng giảm đầu tư ban đầu của người dùng' đồng thời giảm chi phí của người dùng&# 39 về vận hành, tiêu thụ năng lượng và bảo trì.
ASHRAE quy định rằng kiểm soát phòng thí nghiệm một mặt điều chỉnh việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm của thiết bị; mặt khác, nó giám sát các phương tiện an toàn để bảo vệ nhân viên và sử dụng hệ thống nào, miễn là nó phù hợp với phòng thí nghiệm hiện tại.
Việc thông gió của phòng thí nghiệm hóa học sử dụng hệ thống không khí không đổi hay hệ thống kiểm soát lượng không khí thay đổi phụ thuộc vào việc xem xét toàn diện đầu tư ban đầu và chi phí vận hành của các chức năng cần thiết của người thiết kế, người sử dụng và người quản lý cơ sở. Hệ thống lưu lượng không khí không đổi (CAV) được thiết kế để cung cấp tổng lưu lượng khí thải cho tất cả các tủ hút và lò sưởi, bất kể các tủ hút và lò sưởi này có được sử dụng hay không, tổng lưu lượng được giữ không đổi. Phương pháp này sử dụng bộ dừng giới hạn cơ học để hạn chế độ mở của van, có thể làm giảm tốc độ dòng chảy tới 40%. Hệ thống thể tích không khí thay đổi (VAV) là một thiết kế so le trong đó công suất hệ thống bị giảm hơn 10% hoặc 20%.
Vấn đề chính cần giải quyết của thiết kế thông gió trong phòng thí nghiệm là vấn đề an toàn, đồng thời phải tính đến việc tạo môi trường làm việc thoải mái cho người thí nghiệm, giải quyết các vấn đề về nhiệt độ, luồng không khí và tiếng ồn, đồng thời đảm bảo tiêu thụ năng lượng thấp nhất, hệ thống ổn định và dễ kiểm soát. , Dễ dàng vận hành và quản lý. Tóm lại, đó là thiết kế từ các khía cạnh an toàn, thoải mái, tiết kiệm năng lượng và hoạt động đáng tin cậy. Thông qua loại phòng thí nghiệm hóa học này liên quan đến số lượng thay đổi không khí, hình thức cung cấp và thải khí, chênh lệch áp suất phòng, tiêu chuẩn hệ thống điều khiển.