【通风柜】俗称通风橱,是实验室,特别是化學(xué)实验室里经常用(yòng)到的一种实验装备。在日常实验时,经常需要进行如倾倒、混合、配置药品等操作,而这些操作常产生一些有(yǒu)毒、有(yǒu)害的气體(tǐ)、烟雾等,给实验室人员的健康造成一定的危害。通风柜能(néng)高效地将烟雾、气體(tǐ)排放出去,為(wèi)实验人员提供一个更安全的操作空间,如果遇到火灾或爆炸等意外事故,通风柜可(kě)以最大程度地降低事故的破坏程度。
通风柜从诞生的时候起,就在使用(yòng)工况、安全风速、尽可(kě)能(néng)降低室内换气次数、防止污染、节约能(néng)源、安全使用(yòng)等诸多(duō)方面经受考验,在选择和使用(yòng)通风柜时必须了解。
一、合规的通风柜一定是门高受限制、面风速恒定的
為(wèi)达到保护操作人员安全和节能(néng)的目的,即使是在无人操作或调节门关闭时,通风柜都需要24小(xiǎo)时运行。日间和有(yǒu)人的工况通风柜处于自动工作状态,即通风柜的排风量随着柜门的开大而增加,始终保持柜门开口的平均面风速。夜间或无人的工况通风柜的排风量始终保持最小(xiǎo)排风量。除非停止实验,通风柜才能(néng)停止工作。因此,合格的通风柜一定是门高受限制、面风速恒定(风速可(kě)以变化)的通风柜。
(有(yǒu)人会问:那為(wèi)什么现在我们使用(yòng)的通风柜排风量都不能(néng)变?我只能(néng)告诉你,这样的通风柜严格来说不是合规的通风柜。从通风柜产品商(shāng)业化的20世纪30-40年代开始一直到现在欧美的通风柜标准都将面风速恒定作為(wèi)重要指标)
二、不同的实验装置、实验内容选择不同类型的通风柜
通风柜有(yǒu)很(hěn)多(duō)种,类型,材质、形状以及对控制风速的要求,是根据实验的不同来选择的。
通用(yòng)型:适用(yòng)于一般化學(xué)实验室。当使用(yòng)有(yǒu)机物(wù)或其他(tā)特殊试剂实验时,要充分(fēn)考虑其控制风速。通风柜内有(yǒu)的要安置電(diàn)炉,有(yǒu)的实验产生大量酸碱等有(yǒu)毒有(yǒu)害气體(tǐ)具有(yǒu)极强的腐蚀性,通风柜的台面,衬板、侧板及选用(yòng)的水阀、气阀等都应具有(yǒu)防腐耐温功能(néng)。
专用(yòng)通风柜:有(yǒu)放射性物(wù)质或过氯酸等实验时,要选用(yòng)专用(yòng)的通风柜,其进风风速必须设定大于0.5m/s。
连體(tǐ)型或落地型:使用(yòng)長(cháng)大型仪器设备进行实验时:要考虑通风柜内部的有(yǒu)效尺寸,為(wèi)排风留出必要的空间。落地型通风柜适用(yòng)于大型落地实验装置。
无管道型:内置高效活性碳过滤器,可(kě)直接排放到室内。但一般不得使用(yòng)于化學(xué)实验室。
补风型:从室外补充空气,减轻实验室空调的负荷。
三、通风柜使用(yòng)的关键内核在于通风系统
通风柜本身起到安全屏障的作用(yòng),但没有(yǒu)通风系统,不产生风速,排风没有(yǒu)动力来源。
通风系统除了带来排风动力外,在控制风速、保证换气次数、更新(xīn)室内空气防止气流交叉污染也是必须的。
控制风速一般规定,一般无毒的污染物(wù)為(wèi) 0.25—0.38m/s ,有(yǒu)毒或有(yǒu)危险的有(yǒu)害物(wù)為(wèi)0.4—0.5 m/s ,剧毒或有(yǒu)少量放射性為(wèi)0.5—0.6m/s ,气状物(wù)為(wèi)0.5m/s ,粒状物(wù)為(wèi)1m/s 。為(wèi)了确保这样的风速,排风机应有(yǒu)必要的静压,即空气通过通风管道时的摩擦阻力。确定风速时还必须注意噪音问题,通过空气在管道内流动时以7—12m為(wèi)限,超过12m将产生噪音。
通常情况下,实验室应保证6-12 次/小(xiǎo)时的换气次数(ACH)。如果将通风系统如通风柜排风作為(wèi)实验室气流控制的一级控制,则通常要求保证换气次数為(wèi)4-12 次/小(xiǎo)时。但是当实验室有(yǒu)较大的排风要求(较多(duō)通风柜)或实验室内热负荷较高(如有(yǒu)较多(duō)仪器设备)时,可(kě)能(néng)会要求更多(duō)的换气次数。
保障实验室气流不断更新(xīn),防止在工作时实验室内的毒害气體(tǐ)浓度增加。所有(yǒu)化學(xué)实验室内的空气都应被排放出室外而不得循环使用(yòng)。因此,要保证实验室内衡為(wèi)负压,实验室不会对周边區(qū)域形成交叉污染。
前面提到,合规的通风柜是门高受限、面风速恒定的。门高受限可(kě)以只通过物(wù)理(lǐ)手段就能(néng)实现,但只有(yǒu)配备“变风量”通风系统的通风柜才能(néng)保证面风速恒定,这个恒定的参数是一个可(kě)预先设定的系统值。
四、如何使用(yòng)通风柜才能(néng)对健康安全有(yǒu)益
实验室内在不使用(yòng)通风柜时也要时常开窗通风。没有(yǒu)补风装置的通风柜,在使用(yòng)时每2小(xiǎo)时进行10分(fēn)钟的补风(即开窗通风),使用(yòng)时间超过5小(xiǎo)时的,要敞开窗户,避免室内出现负压。
禁止在未开启通风柜时在其通风柜内做实验。
禁止在做实验时将头伸进通风柜内操作或查看。
禁止通风柜内做國(guó)家禁止排放的有(yǒu)机物(wù)质与高氯化合物(wù)质混合的实验。
禁止在没有(yǒu)安全防护的情况下将所实验的物(wù)质放置在通风柜内实验,一旦出现化學(xué)物(wù)质喷溅出来,应立即将電(diàn)源切断。有(yǒu)喷溅可(kě)能(néng)的情况下使用(yòng)安全防护盾。
通风柜的操作區(qū)域要保持畅通,通风柜周围避免堆放物(wù)品,操作人员在不使用(yòng)通风柜时,通风柜台面避免存放过多(duō)试验器材或化學(xué)物(wù)质,禁止作為(wèi)药品柜長(cháng)期堆放。
通风柜出现故障应及时进行维修。
五、通风柜的未来
实验室通风柜和通风系统技术的不断发展,一定会解决传统通风柜和变风量通风系统(VAV)目前存在的许多(duō)问题。实验室空气健康,空气稀释,同步供应系统概念可(kě)能(néng)被应用(yòng)。更好的通风柜设计将更加减少污染物(wù)溢出,减少每小(xiǎo)时换气次数从而节能(néng),通风柜或不再受到房间通风系统的影响。随着智能(néng)化物(wù)联网的发展,创新(xīn)的污染物(wù)控制技术使通风柜将变得更加智能(néng),更加安全。
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