环境实验室通风系统设计论文

阐述了综合实验室空调、通风系统构成，简单介绍了常见的几种通风设备，着重分析了空调、通风系统设计中需要注意的一些问题。引言随着国民经济的蓬勃发展，各种类型的科研、实验场所的需求也愈来愈多。各高等院校、工业企业、医药化工、研究机构纷纷兴建高等级的实验室以满足科研、生产的需要。下面是小编精心推荐的《环境实验室通风系统设计论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

环境实验室通风系统设计论文 篇1：

新型节能环保型实验室通风柜设计

摘 要：针对现有实验室通风柜存在一些不足，本文介绍一种节能、环保、操作便捷、检修方便，并且通风效果好的节能环保型实验室通风柜。

关键词：实验室；通风柜；节能环保；设计

实验通风柜，广泛的用于医院、学校、各类研究所等一系列的研究场所，包括各类实验室台面，实验室仪表仪器，通风系统供气和洁净系统等，但是目前实验室使用的最多的是实验台，通风柜等一系列设备，在实验室中，由于各种化学物质的使用，常常造成实验室的空气污染，有些物质不但味道难闻，而且还有害健康，通风柜是实验室通风设计中不可缺少的一个组成部分[1]。为了使实验室工作人员不吸入或咽入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化学物质和有机体、实验室中应有良好的通风。为阻止一些蒸气、气体和微粒（烟雾、煤烟、灰尘和气悬体）的吸收，污染物质须用通风柜、通风罩或局部通风的方法除去[2]。

通风柜的功能中最主要的是排气功能，在化学实验室中，实验操作时产生各种有害气体、臭气、湿气以及易燃、易爆、腐蚀性物质，为了保护使用者的安全，防止实验中的污染物质向实验室扩散，在污染源附近要使用通风柜，以往通风柜使用台数较少，只在特别有害且危险的气体及产生大量热的实验中使用，通风柜只担负实验台的辅助功能，考虑到改善实验环境，在实验台上进行的实验逐渐转移到通风柜内[3]。

然而在目前而言，通风柜的结构规划层次不穷，因此针对于通风柜的实际使用效果也不尽相同，并没有一种通风柜的设计，可以保证其美观、节能、环保、操作便捷、检修方便，并且通风效果好，因此设计出一种具備上述优势俱全的通风柜是目前领域中迫切需要解决的。

1 技术方案及效果

该节能环保型实验室通风柜，主体包括设置柜门的下柜体，安装于下柜体上且通过背板、侧板及顶板组装成一敞口的上柜体，上柜体设敞口处安装伸缩门板，伸缩门板两端安装提拉装置，上柜体顶部安装排风通道，排风通道下安装有斜向导流板。提拉装置包括一对链条，伸缩门板两端设置卡轨道，侧板内壁安装滑槽，链条前端安装于伸缩门板顶部，且绕过顶板延伸至背板后侧，顶板上安装链轮，链条绕接在链轮上，链条的尾端固定有一配重体，背板的前端安装有一垂直于背板的竖向导流板，竖向导流板顶部连接于斜向导流板，且竖向导流板的与背板直之间设置有风道，竖向导流板的底部与背板之间安装有过滤装置，斜向导流板与竖向导流板采用卡接方式安装于上柜体内部。

（1）竖向导流板的底部及顶部均安装有一水平固定件，水平固定件固定于背板上，且水平固定件上安装有卡槽，竖向导流板卡接于卡槽内部，顶板上安装有一对爪钩件，斜向导流板卡接与爪钩件内部，导流板卡接设置，方便了后续维护时拆装，更加便捷。

（2）过滤装置为一多孔滤网板，多孔滤网板直接安装于位于竖向导流板底部的水平固定件上，起到对上柜体内大杂物的过滤同时，且安装拆卸方便快捷。

（3）上柜体的敞口底部安装有一补风机构，包括一对固定在上柜体底部两端的挂板，挂板之间安装隔板及横轴，横轴上套装由于限位板，方便了对上柜体内部风力补充，更加便捷。

（4）侧板的前端均安装有一限位机构，侧板前端安装有安装孔，侧板内侧安装有一贯穿侧板的插孔，插孔内插入安装有一插杆，插杆的前端通过螺母固定，后端安装有一手柄，插杆位于安装孔内的一段安装有一顶块，顶块的前端安装有一限位件，通过旋转插杆即可实现顶块的移动，起到伸缩门板的限位。

（5）侧板上均安装有一检修窗，检修窗安装于上柜体内部且拆卸安装，检修窗外安装密封胶条，方便了日常检修时，直接开启检修窗，即可操作，方便快捷。

（6）配重体设置为条形，且两端均通过链条固定，配重体的顶上安装有多组敞口槽体，便于在内部加装重物，起到配重的增减，更加方便。

（7）顶板顶部安装有一回落装置，回落装置连接于配重体，方便了对配重体进行缓冲处理，避免急起急落造成机体震动，更加平稳。

（8）上柜体及下柜体上，均采用塑形框架固定，保证整体机体牢固性能，更加稳固。

（9）上柜体后侧的塑形框架上安装有多组插孔，配重体侧边设置有与框架上相同的插孔，便于在设备整体运输及固定时的插销限位，避免配重体晃动，造成设备结构损伤。

在使用时，直接上下提拉伸缩门板，即可实现伸缩门板的上下位移，起到对通风柜的门板开合，内部有害的气体在通过背板及竖向导流板及斜向导流板之间的风道进行向外排放，实现整体通风柜的工作。

2 小结

本设计结构简单，设计新颖，通过链轮及卡接式导流板的安装，起到通风柜的平稳工作同时，方便与后续的维修检测，保证了通风柜的高效工作，结构稳固安全，便于推广及使用。

参考文献：

[1]卞晓红，刘明艳，王庆波.化学实验室通风系统工艺优化技术[J].山东工业技术，2016，（16）：7.

[2]张继德，张明贤.解剖实验室通风设计优化与噪音控制措施[J].建筑知识，2017，37（04）：19-21.

[3]赵侠.实验室通风柜系统设计应用[J].洁净与空调技术，2012，（01）：62-65.

作者简介：富海龙（1988-），男，汉族，本科，助理工程师，目前从事暖通方面的研究。

作者：富海龙

环境实验室通风系统设计论文 篇2：

设置空调的综合实验室系统设计探讨

阐述了综合实验室空调、通风系统构成，简单介绍了常见的几种通风设备，着重分析了空调、通风系统设计中需要注意的一些问题。

引言

随着国民经济的蓬勃发展，各种类型的科研、实验场所的需求也愈来愈多。各高等院校、工业企业、医药化工、研究机构纷纷兴建高等级的实验室以满足科研、生产的需要。而在这类实验室的设计中，不但对实验工艺的要求比较高，同时还要满足平时使用的室内环境的舒适性要求。本文是在经过一些实践后，对实验室空调通风系统设计中的一些问题谈一些体会。

实验室空调系统的特点

1.实验室的分类

根据实验室的用途可以分为物理实验室、化学实验室等；其中，物理实验室相对要求比较简单，无有害气体或腐蚀性气体。而化学实验室、生物实验室往往会产生各种有害气体或腐蚀性气体，需要设置不同类型的排风系统，从而避免对实验室内的人员造成危害。而一些特殊的实验室从实验工艺的要求出发，对送风、排风更有其特别的要求。

而根据实验室洁净等级的不同，又可以分为洁净实验室和非洁净实验室，当然，洁净实验室如果细分，可以有不同的洁净等级，这里就不再一一赘述了。

2.实验室空调通风系统的特点

一般实验室最主要的要求是要做好通风系统，通过全面通风和局部排风相结合，达到正常使用的目的。这就要求在进行空调系统设计时，充分考虑实验室排风的要求，在合适的区域设置送风口和排风口，控制好实验室内的气流方向，做好压力控制。实现实验室主要人员活动区无异味，而实验产生的有害物质直接排放到室外。而通风系统的设置则应在满足通风换气的使用要求的基础上，尽可能减少通、排风量，设置必要的控制系统，满足实验各状态的排风要求，同时保证室内的空调效果，达到节能的目的。

综合实验室的系统设计

高标准的综合实验室从围护结构、系统构成都于普通的传统实验室有很大的区别，需要设计者注意。

1.实验室空调系统的设计

实验室空调系统的设计中，对有洁净要求的实验室这里不再多做讨论，那應按洁净室的要求去做。所有普通实验室空调系统的设置与常规舒适性空调的差别并不大，各实验用房分别安装风机盘管机组，而新风管均直接送到各实验室。需要注意的是：由于每层的各实验室吊顶之间往往是连通的，因此所有的风机盘管必须配置回风箱和回风管道，不能从吊顶内回风。还有一点需要注意的就是新风口的设置位置，应考虑到室内压力控制的方向，尽量将新风口设置在正压或常压处，而避免设置在负压处，对于某些通风柜、药品柜集中放置的场所，减少或干脆不设置新风口，而将新风口设置在相临房间或走道，从而保证室内安全、无异昧。

2.实验室排风系统的设计

普通实验室的排风系统设计，主要包括全面通风和局部排风，由于所有场所均为空调房间，所以全面通风已不适于大量采用，所以在这种情况下，主要采用的应是局部排风的方式。

（1）排风设备

根据实验工艺的要求，主要采用的排风设备包括：通风柜、药品柜、万向排气罩和综合排风口。

通风柜是最主要的局部排风设备，在很多实验过程中，尤其是化学显现、毒品检验等会在很短时间内产生大量有毒、有害或腐蚀性气体，这些均要求在实验过程中使用通风柜，以便及时排除有害气体。为了防止有害气体的逸出，必须保证通风柜使用时的操作窗断面风速，所以其排风量会根据操作窗的位置而变化，而在操作实验时，其风量往往非常大。但在平时未进行操作实验时，只要保证最小排风量即可。

（2）排风系统的设置

由于实验室各房间平时均没有空调系统，在满足最小通风量的前提下，应尽量减少换气次数，从而减少新风负荷，降低能耗。但在通风柜、万向排气罩等使用时，会在短时间内达到比较大的排风量，这就要求排风系统在设计时采用变风量系统。通过通风柜操作窗的开启位置控制排风管道上的变风量阀的开度，进而通过排风管内压力的变化调节风机的转速，达到变风量的目的。但实验室排风系统就不同了，它的最小排风量与最大排风量之比可能只有10%左右，而这个10%左右的风量是平时运行时间最长的一个状态。这就给风机的选择带来了问题，一般风机变频调速在10%风量的工况已无法正常运行，此时风机全压只有额定工况下的1%。所以这时应按最大排风量的40%～70%来选用风机，而往往系统越大，带的末端设备越多。具体比例应根据业主的使用情况而定，在进行设计时与业主充分沟通，确定合理的同时使用系数，选用合适的风机。

而在一些特殊场合，通过设置余压阀也可以达到自动补风的目的，但系统关闭后余压阀需要手动复位。

设计中需要注意的问题

在一些实际工程实践后，对于这类设置空调系统的综合实验室，在设计中还应注意以下几点：

1.尽量预留一些管井

由于科技进步，对很多研究部门来说实验技术、实验内容都在不断更新之中，因此，在实验室设计中预留下日后发展的条件十分必要。多留一些排风管井，也是为了万一以后增加的系统与现有系统不能合用时，有改造的条件。而且一般设置空调的实验室往往室内装修的也比较好，留好管井也便于改造的实施。不过多地破坏其他实验室。

2.机电管道的布置方式

一般工程设计中，设计人员布置机电管线时常常布置在走道内。但其实在使用彩钢板作为围护结构的实验室中，走道和实验室房间的吊顶是全部拉平的，不存在跌落式吊顶，这时将所有机电管线全部布置在走道吊顶内，反而浪费了吊顶空间，同时走道吊顶内管线太集中，也不利于检修、穿线和维护操作。这时将各种机电管线分散布置在房间、走道的吊顶内更加合理。

（作者单位：江苏众信工程投资项目管理咨询有限公司）

作者：缪海

环境实验室通风系统设计论文 篇3：

实验室通排风系统应用

摘 要：通排风系统在实验室中非常重要，若实验室较大时会在同一个排风系统里安装多台通风柜。通风柜、排风机、排风管、新风机、新风管、系统控制器是系统的主要组成，保证实现污染气体、尘埃收集、集中处理符合标准后排放。本文围绕通排风系统展开讨论，以某实验室通排风系统改造为例，详细介绍系统设计的相应注意事项，并分析实验室改造后，系统将通排风效果，希望对相关单位系统设计有一定借鉴作用。

关键词：实验室；通排风系统；设计

引言：

通风柜通俗来说就是有调节柜门的密闭罩，在通风柜内进行实验操作，会生成相应有害物质或尘埃，为避免污染气体向外界逸散，需要在其内部进行抽风，从而在柜体内部形成负压。柜门位移信号发生变化时，保证面风速稳定，排风量随之变化，室内通排风量也在不断变化。实验室较大情况下，需要多台通风柜并联运行，柜体全部并联在主排风管上，从而实现室内通排风。

一、通排风系统设计

（一）通排风设计

通风控制系统随时依据传感器、柜门位置、设备开启数量，调节风阀开度，单个柜体开关以开/关形式随意组合到一起，系统运行排风量、新风量由风机转速决定。排风新风互锁，正负压差由实验性质设计确定，变频器控制风机运行过程中，通风智能控制器通过位置传感和压差传感对阀门状态和风管压力进行检测，按照阀门开闭状态自动设定系统运行频率，风阀角度被自动调整，此时通风柜风速达到设计值，通风系统正常稳定运行。

（二）通风柜系统设计

首先确定面风速，我国对面风速还没有明确规定，设计过程中常按照（欧洲标准）或行业标准推荐值进行设计，常用面风速如表一所示。

通风柜调节门位置移动过程中保持通风柜平均的面风速为常量，控制阀门的开度，同时变频器控制风机运行频率，以满足通风柜设定面风速所需风量，达到通风柜面风速恒定的控制效果。同时保证通风柜的集尘能力并有显著的节能效果。优点：

1、调节门关上时节能显著。

2、调节门位置变化时保持正确的面风速，安全性增加。

3、固有的报警与监控功能是变风量系统的一个典型的组成部分，同时增加安全性。

4、由于变风量控制系统易于适应系统变化，实验室灵活性会增加。

5、由于风流量减小，噪声级会降低。

6、采用面风速控制+变频器+风量计算控制器+差压传感器监测的方式达到适当的恒定面风速控制；

6.1、任意一台通风设备开启，系统进入运行状态；

6.2、系统通风设备数量的改变或风量需求变化，经计算出适当的风量， 并控制风机相应的排风量；

7、采用温控系统来保持系统运行环境的合适温度，起到安全运行作用。

8、变频器的型号由风机电机功率决定。

（三）污染气体处理

实验室排风还需根据实验对象类型对其排放废气合理处理，通风柜收集到室内污染气体后，必须进行排风处理后才能向外界排放：若废气中酸碱含量较多，如强酸、强碱等，先将废气通入到净化塔中，让其进行酸碱中和反应，达到净化气体目的。高效空气过滤器是处理放射性物质的主要装置，通过过滤处理然后将气体排放。若气体中含有大量有机物，需要用到活性炭对气体进行处理[1]。通风柜的排风口要设计除碘过滤装置，此装置在标记实验过程中会用到。

二、某实验室通排风系统设计

（一）通风系统设计

某实验室中，通风系统分别安装在不同实验房间中，其中一个房间安装4台通风柜，其开启时刻不一致，通风柜使用时间也存在明显差异。1500m3/h是单台通风柜的最大排风设计值，通风柜内需排出气体属于易燃易爆类型，气体浓度并不大。6600 m3/h是该间实验室的正常送风量，当四台通风柜同时开启时，房间内空调制冷效果维持良好。

为避免气体在柜体内出现燃烧、爆炸等情况，排风机设计为防爆形式，室外排风口尽量抬高，排出气体直接逸散在空气中，若风口过低气体极易与非防爆区气体产生反应，在室外形成爆炸现象。4台通风柜同时开启，排风量为6000 m3/h，为达到室内标准送风要求，设置组合式空调。当启动排风柜时，新风机与排风机联动。并于自动控制系统计算新风与排风量，及时补充新风。新风（补风）经初效、中效过滤器并经制冷（热）预处理后由送风口送入房间[2]，保证实验室空调不受排风干扰而失效。

送、回风系统按照正常房间进行设置即可。正常情况下，实验室会维持相对微正压状态，通风柜内系统保持负压状态，房间内送风、排风形成稳定循环。通风柜正常工作过程中，其它装置如电动阀、排风机等会在连锁反应下自动开启，相互配合完成系统送排风过程。在不同数量通风柜开启状态下，及通风柜柜门开启关闭，系统能通过变频器控制排风机转速自动调节排风量。当实验室中只有一台通风柜开启时，柜门开启最小，最小排风量为500m3/h，排风量随柜门开启度比例积分控制，最大排风量为1500m3/h，由通风柜控制器采集柜门位置传感、面风速传感和风管压力传感三个变量计算出数据调节VAV阀门角度，再经通风控制器采集VAV阀门位置传感及风管压力传感计算出数据控制排风量。通风柜开启数量发生变化时，通过自动控制器自动计算出排风数据控制排风机量与新风量，使通风柜系统内负压值和面风速保持稳定在一定范围内，保证通风使用安全，通风系统排风量500m3/h-6000m3/h，新风量550m3/h-6600m3/h，自动无级变风量，排风新风联动。当关闭所有通风柜时，系统待机，只要启动其中一台通风柜，系统自动工作。系统采用本公司专利技术控制变风量设计，静态稳定，动态响应迅速，面风速动态响应速度可达到2S，节能效果优良，降噪作用明显。

（二）通排风系统的其它应用注意事项

全新风系统是实验室常使用的通排风系统类型，通风柜数量是根据工艺要求、系统功能等来确定的，对柜体密封性、耐腐蚀性要求比较严格。当实验室为相对密闭空间时，需要满足实验室较高的换气要求，不得关闭通风柜，设计换气次数必须在10次以上，正常情况下，换气次数维持在20～30次。或通过设计独立排风口，专用开关启动排风机和新风机，按设计最多实验人员换气次数计算排风量和新风量，保证不开启通风柜时实验人员安全。

若实验室对换气量要求较大，可采用定风量系统将排风量和新风量控制在某一定值。设计通排风系统时，遵循经济实用原则，保证系统设计达到实验室安全要求，同时材料、安装费用控制在最小值，让通排风系统真正实现投资少、质量高的特点。根据实验室特点，对产生气体浓度较大房间，采用换气次数频繁系统，保证气体在短时间内完全排净，保证房间内实验人员安全，并在系统上设计可调节方案，换气次数随气体浓度不断变化。系统设计要满足节能减排原则，尽量在通风柜内将有害物质过滤或转化，避免其对空气造成污染。

三、结束语

在学校、工业厂房等地方都存在实验室，且占地面积较广，一旦出现事故将不仅会危及实验者安全，气体扩散也会对周围住户健康造成影响。为避免实验室气体对外部环境造成污染，必须在其中安装通排风系统，及时对实验产生气体进行净化、过滤等处理，保证排出气体在大气自净范围内，同时降低实验室发生事故的几率。

參考文献：

[1] 任松保，喻文娟. 化学实验室通风节能改造案例分析[J]. 洁净与空调技术，2018（2）：98-101.

[2] 陈嘉昕，刘东，张琦，等. 某化学实验室通风系统的验收测试与分析[J]. 建筑热能通风空调，2017（11）：84-88.

[3] 陈建国，叶家华，李亚萍，徐令. 化学检测实验室通风系统建设与应用实践[J]. 检验检疫学刊，2018（6）：33-34.

作者：廖世剖