實驗樓通風系統改造設計方案

摘要：一、實驗樓通風系統改造概述本文主要討論化驗室實驗樓的通風系統改造的設計要點及技術要求，以及化驗樓的通風控制系統改造時的設計難點與該注意的改造細節問題，以幫助現在正在...

一、實驗樓通風系統改造概述

本文主要討論化驗室實驗樓的通風系統改造的設計要點及技術要求，以及化驗樓的通風控制系統改造時的設計難點與該注意的改造細節問題，以幫助現在正在經受實驗室通風系統設計不好所帶來的氣味污染或傷害; 本實例中實驗樓的化驗室房間分為加工實驗室、化工環境處理實驗室、工藝實驗室、無機前處理室、有機前處理室、藥品制備室、有機合成分析化驗室等諸多氣味散發比較集中的實驗室。

二、實驗樓通風系統改造設計方案

1、原實驗樓排風情況了解

根據與實驗室主任的溝通了解到，我們所要進行排風系統改造的實驗樓涉及各種微生化類實驗，所以樓內產生廢氣的種類眾多,且成分復雜，不易分類排氣或廢氣處理。且實驗室氣體成分多為有機無機廢氣物，像氯化氫、溴化氫、硝酸、硝酸、硫酸、汞蒸氣等;主要的有機物廢氣為二氯甲烷、乙酸乙酯、甲笨、丙酮、甲醇、丙烯酸以及揮發性有機物VOCS，造成實驗室樓內氣體排風渦流，部分排風系統風量較小，沒有形成實驗樓廢氣的負壓模式，沒有良好的樓層換氣系統。原實驗室整體改造設計時排風系統的設計未考慮到廢氣成分的多元性，所以也未做專業的廢氣處理設備，以至于國家在進行空氣環保檢查時未通過認證，對于企業的影響還是比較大。此次通風系統的重新裝修改造對分類排氣提出了更高要求。

實驗室大樓通風系統改造圖片

2、實驗樓通風系統改造方案確定

由于化工實驗樓各個實驗的使用時間不固定，化學實驗室的廢氣排放具有不穩定性，且產生點源分散的特點，所以設計需根據功能和使用頻率合理劃分實驗室通風系統，最終實驗室的排風方案定為似向系統，需確保排放到同一豎井的各層實驗室有害氣體應保證不發生化學反應，不燃燒、不爆炸、不結聚成塊或形成毒性更大的有害物質，對化學實驗樓的通風設計提出了高要求。該工程有33間實驗室設有工藝通風系統，根據以上要求設置了18套通風系統。通風主管從豎井直上屋面，風機及廢氣處理設備均安裝在屋面。該大樓實驗室廢氣，改造時主要采用通風柜和集氣罩進行負壓收集。其中通風柜是實驗室中重要的設備，萬向罩次之，能為實驗人員提供一個安全的實驗操作空間，高效地將實驗室廢氣處理完后排放出去。

3、實驗室的循環通風系統

按照國家對化工實驗樓宇的排風系統換氣次數要求，我們講樓內所有的通風設備包括通風櫥及排氣罩等局部通風設備，都要計算其通風量和使用風量，通常實驗樓每小時的換氣次數應該大于10次，15次左右為佳，以滿足新風換氣要求。而且，實驗室整體改造設計時要考慮到通風量的使用時間，按照通風柜的開啟次數和要求計算整體通風量，若小于排風換新風次數則考慮增加通風系統數；

另外，要根據化學實驗室的通風柜類型選擇合適的循環通風系統，有些實驗樓選用的是帶補風通風柜，計算補風量時就是考慮一部分室內風因素；如果是全排風通風櫥，則采用全新風系統，通風柜的排氣不在室內循環，則化驗室補新風設計量為排風的70%來核算，另外還要考慮普通辦公區域，辦公用房，管理用房等會有一部分的窗戶或門縫進風，還要進行新風空調補風的結合方式；

對于排風量遠大于最小通風量要求的房間還可以采用兩段式通風控制系統保證風量平衡，即根據通風柜的位移信號，排風機、送風機有2種送風工況，低風量工況應用于維持最小換氣次數的要求，節約能耗。此情形采用了變風量控制系統。通風柜風量變化時，排風量也會相對變小，此時要求放置在屋頂的排風機隨著通風柜柜門的位置變化而變頻，降低風量，保證通風柜面風速恒定。同時自控系統改變全新風風機的頻率，降低風量，維持負壓平衡。變風量系統可以降低系統能耗。系統最大、最小換氣次數接近則考慮采用定風量系統，使得系統簡單，降低初投資。

三、實驗樓廢氣處理方案

該工程實驗室眾多實驗過程中會產生很多廢氣，根據實驗室廢氣主要污染物為無機污染物和揮發性有機物。若將不經處理的廢氣就排放至大氣中，會造成一定程度的環境污染。因此，實驗室的排風要采取凈化措施，以保障實驗室廢氣經處理后高空排放,滿足《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-2004)排放要求。由于無機物水溶性通常較好，通風系統改造時要針對無機污染物的治理工藝主要采用濕法廢氣處理，利用水噴淋塔進行廢氣處理，而揮發性有機物的理化性質差別懸殊，毒理性質、治理效果各有不同，因而治理工藝多樣化。目前廣泛應用的技術有冷凝法、吸收法、光催化、吸附法、燃燒法等。一般吸附法適用于大多數有機物的吸附，且具有較好的普適性，并適用于化學處理低濃度、間歇性排放的有機廢氣。

本次改造設計采用活性碳吸附法進行揮發性有機物廢氣處理。活性碳吸附采用籠型結構，該結構活性碳纖維用量少,處理風量大且吸附率可達95%以上。濕法廢氣處理主要采用酸霧凈化塔，該裝置主要由復合玻璃鋼貯液箱、加液管、玻璃鋼風帽、不銹鋼水泵、其他配件如閥門等組合通過液體吸收法來治理腐蝕性氣體如酸、堿性廢氣的塔體。根據不同實驗室排放的廢氣選擇不同廢氣處理方式，如無機材料實驗室、氣相和離子色譜實驗采用活性炭吸附法。分子生物學與基因工程實驗室、水處理仿真實驗室等采用玻璃鋼酸霧凈化塔，玻璃鋼酸霧凈化塔結構。

隨著我國化工產業的發展，國家環保部門對環保要求的提高，使得實驗樓的廢氣排放及其污染問題日漸凸顯。由國家環保部聯合下發通知國，嚴禁將實驗室廢氣直接向外界排放，有效防止實驗室廢物污染危害環境，維護環境和公共安全，保障人民身體健康，促進建立和諧型社會。

本次設計在實驗樓廢氣處理系統的改造合理性，設置通風柜、萬向罩、原子罩等通風設施收集實驗室廢氣，并有效處理后排入室外環境，以及設置潔凈空調等措施，確保了實驗人員安全和健康，創造一個舒適的工作和學習的環境，為學院建立一個以人為本的先進實驗室提供必要的條件。

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