Проектирование систем вентиляции химической лаборатории

В современных лабораториях требуется обеспечивать регулируемую температуру, влажность, относительное статическое давление, движение воздуха, чистоту воздуха, уровень шума и удаление вредных для человека летучих веществ.

Функция лаборатории важна при выборе и проектировании соответствующей системы вентиляции. Системы подготовки температуры и качества воздуха, обеспечения безопасности жизни и управления, должны функционировать как единое целое. Системы ОВиК должны соответствовать нормам техники безопасности и охраны окружающей среды.

Химические лаборатории практически всегда используют 100% наружного воздуха, что расширяет ряд условий, на которые должна реагировать вентиляционная система. Эти системы редко работают при максимальных расчетных параметрах, поэтому при их проектировании следует уделять особое внимание режимам работы с частичной нагрузкой, которая постоянно меняются из-за изменений внутренних пространственных нагрузок, требований к объему удаляемого воздуха, зависит от изменения внешних условий и даже от смены дня и ночи. Специфика лабораторий такова, что проводимые в них исследования и эксперименты имеют определенные ограничения по времени, по истечении которого могут быть разработаны и применяться новые методики в соответствии с новыми требованиями к научным разработкам. Поэтому при проектировании системы вентиляции следует учитывать, в какой степени лабораторные системы могут быть адаптированы для решения других задач.

В химических лабораториях осуществляют аналитические функции и проводят исследования как органического, так и неорганического синтеза. В них также могут проводить эксперименты в области материаловедения и электроники.

При проектировании системы вентиляции для лабораторного помещения необходимо установить следующие параметры:

• Температура и влажность воздуха внутри и снаружи помещения.

• Качество воздуха как с точки зрения технологического процесса, так и с точки зрения безопасности персонала.

• Выделение явной и скрытой теплоты от оборудования или технологического процесса.

• Минимально допустимые кратности воздухообмена.

• Количество выделяемых газов в процессе лабораторных исследований.

• Места выброса и забора воздуха.

• Тип вытяжного устройства, скорости захвата и факторы использования.

• Потребность в резервном оборудовании и аварийном питании

• Требования к системе оповещения об аварии.

• Возможные изменения в размерах и количестве лабораторных вытяжек.

• Требования к изоляции и герметичности помещения

Лабораторный вытяжной шкаф-это устройство для обеспечения безопасности, специально разработанное для отвода от персонала лаборатории и из здания нежелательных выделений, образующихся в процессе лабораторных процедур, при подключении к правильно спроектированной лабораторной системе вентиляции. Вытяжной шкаф устанавливается на лабораторном столе, на специальной тумбе или на полу. Материалы шкафа в основном должны быть огнестойкими. Лицевая панель имеет открывающуюся створку и дополнительный защитный экран и обычно имеет в нижней части аэродинамический профиль для уменьшения обратного потока воздуха. Вытяжной шкаф должен иметь перегородку и, как правило, байпасную систему для управления потоками воздуха для его равномерного распределения при удалении.

Для систем с переменным объемом воздуха байпасная система может быть частично заблокирована.

Ниже приведены основные типы вытяжных шкафов и области их применения:

·       Постоянный объем (поток воздуха примерно постоянного объема с переменной скоростью движения воздуха на входе).

Створка может быть вертикальной, горизонтальной или комбинированной.

Применение: От умеренных до очень опасных процессов; различные процедуры.

·       Переменный объем (постоянная скорость воздуха на входе). Вытяжка имеет отверстие или байпас, предназначенный для обеспечения предписанного минимального притока воздуха при закрытой створке, и вытяжную систему, предназначенную для изменения потока воздуха в соответствии с открытием створки. Створка может быть вертикальной, горизонтальной или сочетанием того и другого.

Применение: От умеренных до очень опасных процессов; различные процедуры.

·       Вспомогательная подача воздуха (примерно постоянный расход воздуха). Воздухозаборник над поверхностью забирает воздух из вторичного источника, который обеспечивает частично кондиционированный или не кондиционированный наружный воздух.

Примечание. Многие организации ограничивают использование этого типа вытяжки.

·       Низкая скорость потока или уменьшенный поток (поток воздуха примерно постоянного объема с переменной скоростью на поверхности или с переменным расходом). Эти вытяжные шкафы предназначены для защиты при более низких средних скоростях на входе.

Применение: От умеренных до очень опасных процессов; различные процедуры.

·       Фильтрующий, рециркуляционный (воздушный поток примерно постоянного расхода).

Фильтрация твердых частиц в сочетании с химической адсорбцией для удаления загрязнений.

Применение: умеренный процесс с предсказуемыми процедурами.

Общий расход воздуха в химической лаборатории определяется одним из следующих факторов:

• Общее количество выделяющихся газов из защитных и вытяжных устройств

• Охлаждение необходимое для компенсации внутренних притоков теплоты

• Требования к минимальному воздухообмену

• Расход воздуха, необходимый для поддержания соотношения давлений внутри и снаружи помещения

Следует установить минимальную интенсивность вентиляции, обеспечивающую безопасную и здоровую окружающую среду при нормальных и ожидаемых условиях эксплуатации. Разбавляющая вентиляция, обеспечиваемая этим воздушным потоком, не заменяет защитные функции лабораторных вытяжных шкафов или других первичных защитных устройств, независимо от воздухообмена в помещении лаборатории.