隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究機(jī)構(gòu)、高等學(xué)校及各類實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的排風(fēng)量通常采用控制風(fēng)速法來確定。
由空氣流動(dòng)理論我們知道,吸氣流速度衰減很快,要想保證整個(gè)操作口有一定的控制風(fēng)速,避免柜內(nèi)有害物逸人室內(nèi),襯要很大的動(dòng)力消耗。另外,實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜排走的風(fēng)很大,且排走的都是室內(nèi)空氣,在空調(diào)房間季會造成很大的冷盆損失,冬季會造成很大的熱盆損失。出于節(jié)能的需要,人們提出了不少節(jié)能措施,如補(bǔ)風(fēng)型實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜、變風(fēng)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜、氣幕式實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜,這些措施雖然有一定的節(jié)能效果,但這些措施或多或少也存在一些問題,下面我們就這些節(jié)能措施的特點(diǎn)及存在的間題分別論述之。
一、補(bǔ)風(fēng)型實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜:
補(bǔ)風(fēng)型實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的特點(diǎn)是在實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的前上方設(shè)有送風(fēng)口,占總排風(fēng)70%左右的空氣從這里送出,當(dāng)柜門開啟時(shí),送風(fēng)氣流在操作口處形成風(fēng)幕,阻擋有害氣體外逸,同時(shí)只有30%左右的空氣由室內(nèi)補(bǔ)充。當(dāng)柜門關(guān)閉時(shí),占總排風(fēng)70%左右的空氣直接送至柜內(nèi),同柜內(nèi)有害物一起排走。這種實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜既不影響室內(nèi)的氣流,也不受室內(nèi)氣流的影響,由于排走的室內(nèi)空氣較少,對采晚空調(diào)房間,有利于節(jié)能。但盡管補(bǔ)風(fēng)型實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜有以上特點(diǎn)。,但其也存在以下問題:
1、由于補(bǔ)耳型實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜增加了一個(gè)送風(fēng)系統(tǒng),初投資增大,所需要的動(dòng)力消耗也增大,即運(yùn)行費(fèi)用增大,因此在使用補(bǔ)風(fēng)型實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜時(shí),應(yīng)該對整個(gè)系統(tǒng)的回收期進(jìn)行評估。另外,送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要合理,否則補(bǔ)風(fēng)型的節(jié)能效果會大大降低。
2、補(bǔ)風(fēng)型實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的節(jié)能,歸因于使用不加熱送風(fēng),這會降低室內(nèi)空氣溫濕條件。另外,在冬季采用室外送風(fēng),會給人體帶來不舒適感,使操作者的安全性下降,如果送風(fēng)在冬季實(shí)行加熱的話,則送風(fēng)沮度應(yīng)比室溫要高一點(diǎn),這個(gè)要求使節(jié)能的可能性大大降低。很多補(bǔ)風(fēng)型實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的運(yùn)行結(jié)果并不節(jié)能,有的系統(tǒng)甚至比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜耗能還有所增加。
3、送風(fēng)口的送風(fēng)速度太大,會產(chǎn)生文丘里效應(yīng),從而把有害物誘導(dǎo)至工作區(qū)。
二、變風(fēng)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜:
變風(fēng)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜排風(fēng)系統(tǒng)的核心是控制系統(tǒng),目前,變風(fēng)排風(fēng)控制系統(tǒng)改變通過實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜操作口的氣流流量有電動(dòng)和氣動(dòng)多種方法,這些方法保證操作口高度變化時(shí),操作口仍有一定的控料風(fēng)速。目前,人們采用的兩個(gè)主要控制方法是風(fēng)速自動(dòng)檢側(cè)法和上海實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜柜門位里自動(dòng)檢側(cè)法。但,變風(fēng)量實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜系統(tǒng)中的速度傳感器是一個(gè)很重要的元件,為了保證其測量的準(zhǔn)確性,一般要進(jìn)行溫度補(bǔ)償以保證其在實(shí)驗(yàn)室溫度范圍內(nèi)可靠的測量。另外在選用速度傳感器時(shí),還要考慮其耐用性以及對速度變化反應(yīng)是否迅速等問題。由以上介紹我們可以看出,變風(fēng)量實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜排風(fēng)系統(tǒng)的核心是變風(fēng)量控制系統(tǒng),但這套系統(tǒng)的造價(jià)是較高的。據(jù)國外一些系統(tǒng)的運(yùn)行情況看,其造價(jià)回收期在2-7.5年以上。另外,要想保證節(jié)能效果,操作人員的配合是至關(guān)重要的。
三、氣幕式通風(fēng)拒:
由于射流的能量密度高,速度衰減慢,因此,為了克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜存在的問題,有人設(shè)計(jì)了一種帶有送風(fēng)口的實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜,送風(fēng)口中心線和操作口外緣在一個(gè)垂直線上,通過送風(fēng)口送出的射流(氣幕)來封閉實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜操作口,把有害物控制在實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜內(nèi),并同有害物一起排走。這種帶有送風(fēng)口的實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜被稱為氣幕式實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜。其實(shí)氣幕式實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜送排風(fēng)系統(tǒng)就是我們熟知的吹吸式通風(fēng)系統(tǒng)。其特點(diǎn)是通過送風(fēng)系統(tǒng)把少量室外空氣或室內(nèi)空氣通過條縫型送風(fēng)口送出,用排風(fēng)機(jī)從實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜排風(fēng),這時(shí)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜內(nèi)必呈現(xiàn)負(fù)壓狀態(tài),這樣射流兩側(cè)就存在一壓差△P,射流在這一壓差△P的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),當(dāng)送排風(fēng)比例適當(dāng)時(shí),射流正好把實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜操作口完全封閉。