整體實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),無(wú)論是新建、擴(kuò)建、或是改建項(xiàng)目,它不單純是選購(gòu)合理的儀器設(shè)備,還要綜合考慮實(shí)驗(yàn)室的總體規(guī)劃、合理布局和平面設(shè)計(jì),以及供電、供水、供氣、通風(fēng)、空氣凈化、安全措施、環(huán)境保護(hù)等基礎(chǔ)設(shè)施和基本條件。因此實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室里,先進(jìn)的科學(xué)儀器和優(yōu)越完善的實(shí)驗(yàn)室是提升現(xiàn)代化科技水平,促進(jìn)科研成果增長(zhǎng)的必備條件?!耙匀藶楸?,人與環(huán)境”己成為人們高度關(guān)注的課題。本著“安全、環(huán)保、實(shí)用、耐久、美觀、經(jīng)濟(jì)、卓越、領(lǐng)先”,的規(guī)劃設(shè)計(jì)理念。規(guī)劃設(shè)計(jì)主要分為幾個(gè)方面:平面設(shè)計(jì)系統(tǒng)、單臺(tái)結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)系統(tǒng)、供排水設(shè)計(jì)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、有害氣體輸出系統(tǒng)等方面。下面就按上述六方面依次講解。
一、 平面設(shè)計(jì)系統(tǒng)
平面設(shè)計(jì)我們主要考慮以下幾個(gè)方面的因素:
1、疏散、撤離、逃生、順暢、無(wú)阻,安全通道;一般實(shí)驗(yàn)室門主要向里開(kāi),但如設(shè)置有爆炸危險(xiǎn)的房間,房門應(yīng)朝外開(kāi),房門材質(zhì)最好選擇壓力玻璃。
2、人體學(xué)(前后左右工作空間),完美的設(shè)備與科技工作者操作空間范圍的協(xié)調(diào)搭配體現(xiàn)了科學(xué)化、人性化的規(guī)劃設(shè)計(jì)。
在做平面設(shè)計(jì)的時(shí)候,首先要考慮的因素是就是“安全”,實(shí)驗(yàn)室是最易發(fā)生爆炸、火災(zāi)、毒氣泄露等的場(chǎng)所。我們?cè)谧銎矫嬖O(shè)計(jì)的時(shí)候,應(yīng)盡量地要保持實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)流暢、逃生通道暢通。
根據(jù)國(guó)際人體工程學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。我們做如下的劃分以供參照: 實(shí)驗(yàn)臺(tái)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)通道劃分標(biāo)準(zhǔn)(通道間隔用L表示) L>500mm時(shí),一邊可站人操作; L>800mm時(shí),一邊可坐人操作;
L>1200mm時(shí),一邊可坐人,一邊可站人,中間不可過(guò)人; L>1500mm時(shí),兩邊可坐人,中間可過(guò)人; L>1800mm時(shí),兩邊可坐人,中間可過(guò)人可過(guò)儀器;通常實(shí)驗(yàn)室開(kāi)間選取3.6米-4.0米 ,天平臺(tái)、儀器臺(tái)不宜離墻太近,離墻400mm為宜。為了在工作發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)易于疏散,實(shí)驗(yàn)臺(tái)間的過(guò)道應(yīng)全部通向走廊。另:實(shí)驗(yàn)室建筑層高宜為3.7米-4.0米為宜,凈高宜為2.7米-2.8米,有潔凈度、壓力梯度、恒溫恒濕等特殊要求的實(shí)驗(yàn)室凈高宜為2.5米-2.6米(不包括吊頂);實(shí)驗(yàn)室走廊凈寬宜為1.65米-2.00米.普通實(shí)驗(yàn)室雙門寬以1.1米-1.5米(不對(duì)稱對(duì)開(kāi)門)為宜,單門寬以0.8米-0.9米為宜。
3、專業(yè)學(xué)科功能。實(shí)驗(yàn)室通常按物理學(xué),無(wú)機(jī)化學(xué),有機(jī)合成化學(xué),生物學(xué)來(lái)分類。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)容、用途和規(guī)模的不同又各有自己的特點(diǎn),比如基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室,按學(xué)科專業(yè)分,多為較簡(jiǎn)單的教學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)水電氣風(fēng)等要求較低,而科研機(jī)構(gòu)對(duì)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)、供排水、電控及潔凈都要求較高,但實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的基本原則都是具有共同性的,以有機(jī)化學(xué)為例,主要由化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)室、儀器分析實(shí)驗(yàn)室、潔凈實(shí)驗(yàn)室、電子計(jì)算機(jī)室、研究室、輔助實(shí)驗(yàn)室、服務(wù)供應(yīng)室等組成。 化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)室,主要是進(jìn)行容量分析、離子測(cè)定、氧化還原等實(shí)驗(yàn),一般設(shè)計(jì)的裝備有:實(shí)驗(yàn)臺(tái)與洗滌臺(tái);通風(fēng)柜及管道修檢井;帶試劑架的實(shí)驗(yàn)臺(tái)及輔助工作臺(tái),需考慮設(shè)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的研究空間或電腦臺(tái),藥品柜、器皿柜、落地安置的儀器設(shè)備、急救器等。
儀器分析實(shí)驗(yàn)室,主要設(shè)置各種大型精密分析儀器,同時(shí)也包括普通小型分析儀等,一般設(shè)計(jì)的裝備有:儀器臺(tái)、實(shí)驗(yàn)臺(tái)、通風(fēng)柜、天平臺(tái)、電腦臺(tái)、氣瓶柜、洗滌臺(tái)、器皿柜、藥品柜、急救器、萬(wàn)向排氣罩、原子吸收罩等。以下列出各類儀器分析實(shí)驗(yàn)室的要求,以供參考。
二、實(shí)驗(yàn)室名稱所屬各室的要求
1、氣相色譜分析室
主要是對(duì)容易轉(zhuǎn)化為氣態(tài)而不分解的液態(tài)有機(jī)化合物及氣態(tài)樣品的分析。儀器設(shè)備主要有氣相色譜儀,具有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),自動(dòng)化程度很高,對(duì)有機(jī)化合物具有高效的分離能力,所用載氣主要有:H2、N2、Ar、He、CO2等。但對(duì)高沸點(diǎn)化合物,難揮發(fā)的及熱不穩(wěn)定的化合物、離子化合物、高聚物的分離卻無(wú)能為力。要求局部排風(fēng)及避免陽(yáng)光直射在儀器上,避免影響電路系統(tǒng)正常工作的電場(chǎng)及磁場(chǎng)存在,一般設(shè)計(jì):儀器臺(tái)(應(yīng)離墻以便儀器維修)、萬(wàn)向排氣罩、電腦臺(tái)(一般在儀器臺(tái)旁配置)、邊臺(tái)、洗滌臺(tái)、試劑柜等
2、液相色譜分析室
主要體現(xiàn)在高效率分離,對(duì)復(fù)雜的有機(jī)化合物分離制取純凈化合物,定量分析和定性分析,儀器設(shè)備主要有:高效液相色譜儀,適宜于高沸點(diǎn)化合物、難揮發(fā)化合物、熱不穩(wěn)定化合物、離子化合物、高聚物等,彌補(bǔ)氣相色譜儀的不足。環(huán)境和實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)裝備設(shè)計(jì)要求與氣相色諳室相近。
3、質(zhì)譜分析室
主要是對(duì)純有機(jī)物的定性分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)化合物的分子量、分子式、分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定,分析樣品可以是氣體、液體、固體,主要設(shè)備有質(zhì)譜儀、氣-質(zhì)聯(lián)用儀。質(zhì)譜儀是利用電磁學(xué)的原理,使物質(zhì)的離子按照基特征的質(zhì)荷比(即質(zhì)量m與電荷e之比—m/e)來(lái)進(jìn)行分離并進(jìn)行質(zhì)譜分析的儀器,缺點(diǎn)是對(duì)復(fù)雜有機(jī)混合物的分離無(wú)能為力。氣相色譜分離效率高,定量分析簡(jiǎn)便的特點(diǎn),結(jié)合質(zhì)譜儀靈敏度高,定性分析能力強(qiáng)的特點(diǎn),兩種儀器聯(lián)用為氣-質(zhì)聯(lián)用儀??梢匀¢L(zhǎng)補(bǔ)短,提高分析質(zhì)量和效率。質(zhì)譜儀可能有汞蒸汽逸出,要考慮局部排風(fēng)。 光譜分析室 主要是根據(jù)物質(zhì)對(duì)光具有吸收、散射的物理特征及發(fā)射光的物理特性,在分析化學(xué)領(lǐng)域建立化學(xué)分析。主要的儀器是原子發(fā)射光譜儀、原子吸收光譜儀,分光光度計(jì)、原子熒光光譜儀、熒光分光光度計(jì)、X射線熒光儀、紅外光光譜儀、電感耦合等離子體(LCP)光譜儀、拉曼光譜儀等。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)盡量遠(yuǎn)離化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、以防止酸、堿、腐蝕性氣體等對(duì)儀器的損害,遠(yuǎn)離輻射源;室內(nèi)應(yīng)有防塵、防震、防潮等措施。儀器臺(tái)與窗、墻之間要有一定距離,便于對(duì)儀器的調(diào)試和檢修。應(yīng)設(shè)計(jì)局部排風(fēng)。使用原子吸收罩排風(fēng)較為適宜。
以上實(shí)驗(yàn)室,根據(jù)實(shí)際需要可設(shè)置樣品處理室,一般有洗滌臺(tái)、實(shí)驗(yàn)臺(tái)、通風(fēng)柜等設(shè)備,同化學(xué)實(shí)驗(yàn)室類似。
4、潔凈實(shí)驗(yàn)室
主要是通過(guò)人為的手段,應(yīng)用潔凈技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制室內(nèi)空氣中塵埃、含菌濃度、溫濕度與壓力、以達(dá)到所要求的潔凈度、溫濕度和氣流速度等環(huán)境參數(shù)??諝鉂崈舳仁侵笣崈艨諝猸h(huán)境中空氣含塵量程度,空氣潔凈度的級(jí)別以含塵濃度劃分。潔凈度是指每升空氣中所含粒徑≥0.5um的塵粒的總顆粒。我國(guó)空氣潔凈等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分為:100級(jí)、1000級(jí)、10000級(jí)、100000級(jí)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)則劃分為:1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)、4級(jí)、5級(jí)。潔凈室一般實(shí)施兩級(jí)隔離,一級(jí)隔離通過(guò)生物安全柜、負(fù)壓隔離器、正壓防護(hù)服、手套、眼罩等實(shí)現(xiàn);二級(jí)隔離通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的建筑、空調(diào)凈化和電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。但由于凈化空調(diào)需要風(fēng)量小為了安全起見(jiàn),風(fēng)量都按大的估算,一般都要超過(guò)規(guī)范規(guī)定,物別是百級(jí)以上,冷熱負(fù)荷在要求不是很嚴(yán)格的情況可能估算,現(xiàn)在專門有凈化空調(diào)機(jī)組,可以直接利用。二級(jí)~四級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室應(yīng)實(shí)施兩級(jí)隔離。
5、電子計(jì)算機(jī)室和研究室
電子計(jì)算機(jī)與我們的生活最為密切,主要考慮空調(diào)散熱、電源電壓等問(wèn)題。配置的裝備主要是帶鍵盤儀器臺(tái)。研究所主要是供研究人員辦公的地方,對(duì)我們實(shí)驗(yàn)室裝備要求較低,在此不多作講解。
6、輔助實(shí)驗(yàn)室:主要有天平室、高溫室、純水室、貯藏室、溶液配制室、暗室等。
①、天平室,分析天平是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室必備的常用儀器,高精度天平對(duì)環(huán)境有一定要求,主要是氣流和風(fēng)速的影響,天平室應(yīng)靠近化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,以方便使用,但不宜與高溫室和有較強(qiáng)電磁干擾的房間相鄰。高精度微量天平宜設(shè)在底層。天平室內(nèi)不得設(shè)置洗滌臺(tái)或任何管道穿過(guò)窒內(nèi),以免管道滲漏影響天平的維護(hù)和使用。
②、高溫室,高溫爐和恒溫箱是常備設(shè)備,一般放置在高溫工作臺(tái)上,但特大型的恒溫箱須落地安置為宜,高溫爐秘恒溫箱須分開(kāi)放置。
③、純水室,主要是設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝備有;邊臺(tái)和洗滌臺(tái)?,F(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室多使用去離子水、水量大且能保證水質(zhì),地面需設(shè)地漏。
⑤、溶液配制室,用于配制各種標(biāo)準(zhǔn)溶液和不同濃度的溶液。在允許的條件下,可由兩個(gè)房間組成,其一設(shè)有天平臺(tái)。另一間作配制試劑和存放試劑之用,一般應(yīng)配置:通風(fēng)柜、實(shí)驗(yàn)臺(tái)、試劑柜。
⑥、服務(wù)供應(yīng)部分,為基本實(shí)驗(yàn)室和輔助實(shí)驗(yàn)室服務(wù)的場(chǎng)所,如高壓鍋室和水電氣輔助室等。我們只需稍作了解。
7、工作程序、流程專業(yè)設(shè)計(jì);
第一部分為平面設(shè)計(jì),甲方(使用方)先拿出最根本的功能要求、分布方案,乙方(設(shè)計(jì)院)、丙方(實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃與設(shè)計(jì)專業(yè)公司)與甲方參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)設(shè)計(jì)小組,共同討論,三方共同確認(rèn)后方進(jìn)入第二程序。因?yàn)閭鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)按國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn),僅是以外型和室內(nèi)結(jié)構(gòu)為主,并非以實(shí)驗(yàn)室功能為主,建筑設(shè)計(jì)與功能設(shè)計(jì)脫節(jié)。比如廣東醫(yī)學(xué)院,合同簽了兩年因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)不符合安裝條件,還沒(méi)有安裝;
第二部分為單臺(tái)功能,單臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),應(yīng)逐項(xiàng)、逐件、逐層,從整棟大樓、分層、分房間、分單件設(shè)計(jì)確定,全面細(xì)分確認(rèn);
第三部分,全部確認(rèn)后,邀請(qǐng)用戶高層領(lǐng)導(dǎo)參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)演示會(huì),當(dāng)場(chǎng)表態(tài)決策;由甲方請(qǐng)乙方、丙方的項(xiàng)目監(jiān)理嚴(yán)格監(jiān)督安裝、建筑過(guò)程中標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況跟蹤實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目的順利完工;建設(shè)實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃與設(shè)計(jì)和產(chǎn)品招標(biāo)分為兩部分;招標(biāo):A、設(shè)計(jì)為第一部分;B、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為第二部分;建筑裝修、凈化、基礎(chǔ)裝備分三個(gè)專業(yè)進(jìn)行,不可混同、總包,不同專業(yè),分別招標(biāo),然后中標(biāo)三方緊密配合,裝修和凈化工程先行,交工驗(yàn)收后實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)配套將進(jìn)入責(zé)任明確階段,承擔(dān)責(zé)任,全部完工時(shí)集中三家同時(shí)驗(yàn)收,基礎(chǔ)裝備部分為產(chǎn)品測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),測(cè)試與前兩項(xiàng)工程不同,有很大區(qū)別不可等同對(duì)待。
8、地面、墻壁通風(fēng)流暢,防止死角,室內(nèi)四角盡量空閑,易打理,簡(jiǎn)潔。
三、 單臺(tái)結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)系統(tǒng)
不同專業(yè)采用不同實(shí)驗(yàn)室專用基礎(chǔ)配套裝備,系列產(chǎn)品共分五大部分:A、實(shí)驗(yàn)臺(tái)部分;B、儀器臺(tái)部分;C、功能柜部分;D、儀器設(shè)備部分;E、輸出系統(tǒng)部分;
A、實(shí)驗(yàn)臺(tái)部分
1、實(shí)驗(yàn)臺(tái)的分類:
①實(shí)驗(yàn)臺(tái)按實(shí)驗(yàn)室的功能劃分為:物理實(shí)驗(yàn)臺(tái)(主要用于電子、電工、物理實(shí)驗(yàn));化學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)(主要用于有機(jī)、無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn));生物實(shí)驗(yàn)臺(tái)(主要用于凈化無(wú)菌實(shí)驗(yàn),如簡(jiǎn)易解剖臺(tái)、不銹鋼操作臺(tái)等);
②按結(jié)構(gòu)劃款式分為:MM(由鋼制支撐架、基箱、臺(tái)面、試劑架、連接件、輔件組成)MR(基箱、臺(tái)面、試劑架、連接件、輔件組成)。
③按用途可分為:中央實(shí)驗(yàn)臺(tái)、邊臺(tái)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、洗滌實(shí)驗(yàn)臺(tái)、試劑架、基箱、實(shí)驗(yàn)凳。
2、基箱的分類:
基箱按材質(zhì)可分為:鋼木制基箱、鋁木制基箱、全木制基箱。
按制作工藝分為:鋼制歐式基箱(即門面板與側(cè)板連接)、鋼制美式基箱(即門面板裝嵌在基箱內(nèi))
按款式可分為:活動(dòng)式基箱、落地式基箱、懸掛式基箱。其中活動(dòng)式基箱、懸掛式基箱用于MM款。落地式基箱用于MR款。鋼木制基箱是我們公司新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品,側(cè)板、門面板為鋼制材質(zhì),其它如層板、頂板、抽屜底板、維修板均為木制材質(zhì),具有安全防火、性價(jià)比高、玻璃器皿放置時(shí)不易破碎等優(yōu)點(diǎn)。全木制不適于制作懸掛式基箱和洗滌臺(tái)。
3、臺(tái)面的分類
在整個(gè)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)裝備銷售中,臺(tái)面占總報(bào)價(jià)1/3的份額,臺(tái)面的作用可見(jiàn)一斑。 ①按實(shí)驗(yàn)臺(tái)的功能作用可分為:
化學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)面:防強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、耐高溫;耐98%的濃硫酸;表面材質(zhì)為酚醛樹(shù)脂板 物理實(shí)驗(yàn)臺(tái)面:防靜電、耐溫、抗滑、穩(wěn)定強(qiáng);耐28%的硫酸,表面材質(zhì)為防火板
生物實(shí)驗(yàn)臺(tái)面:防水、防止細(xì)菌密度強(qiáng);表面材質(zhì)為不銹鋼板。 ②按照臺(tái)面材質(zhì)可分為貼面板和實(shí)芯板。
B、儀器臺(tái)部分:承重性、穩(wěn)定性、抗外干擾、電控要求很高,氣體配送嚴(yán)格、安全、可靠、方便、易管理;承重:500Kg以上。主要用于儀器分析實(shí)驗(yàn)室,如光譜、色譜、原子分析實(shí)驗(yàn)室等。產(chǎn)品主要有:標(biāo)準(zhǔn)儀器臺(tái)、光譜儀器臺(tái)、色譜儀器臺(tái)、顯微鏡臺(tái)、連體儀器臺(tái)、天平臺(tái)、電腦臺(tái)、高溫儀器臺(tái)、教學(xué)臺(tái)
C、功能柜部分:功能柜部分是前兩部分服務(wù)、儲(chǔ)存,重要功能部分涉及安全、環(huán)保問(wèn)題;有全木和鋼木之分;試劑、藥劑、揮發(fā)性藥品、輻射性藥品、劇毒品、易燃培養(yǎng)等儲(chǔ)存功能基本分十三種:
1、一般性能藥品柜; 2、揮發(fā)性藥品儲(chǔ)存柜;3、染劑專用柜; 4、防輻射藥品柜; 5、易燃品儲(chǔ)存柜(防火柜); 6、文件柜(資料柜); 7、更衣柜(剎菌更衣柜); 8、培養(yǎng)柜; 9、標(biāo)本柜; 10、儀器柜; 11、純堿柜; 12、硫酸柜; 13、無(wú)菌柜。
D、儀器設(shè)備部分:
1、通風(fēng)柜; 2、生物安全柜; 3、超凈工作臺(tái); 4、器皿清洗機(jī)(全自動(dòng)) 5、劇毒品安全儲(chǔ)存柜; 6、智能密集柜; 7、解剖臺(tái); 8、取材臺(tái); 9、感應(yīng)功能柜。 10、揮發(fā)性藥品柜
E、有害氣體輸出部分。在后面章節(jié)將會(huì)詳細(xì)說(shuō)明,這里就作不重復(fù)。
四、供排水設(shè)計(jì)系統(tǒng)
供排水設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要是為前期實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)服務(wù)。為建筑設(shè)計(jì)院提供實(shí)驗(yàn)臺(tái)上下水水點(diǎn)。水嘴分為急流水嘴和緩流水嘴,單聯(lián)水嘴(MBs-016)為急流水嘴。一般搭配PP水槽(MBc-032)。雙聯(lián)水嘴(MBs-02)為緩流水嘴,一般搭配PP水槽(MBc-029)規(guī)格為。在默認(rèn)情況下我們一般給客戶配置雙聯(lián)水嘴。三聯(lián)水嘴(MBc-01)為一急兩緩水嘴。一般搭配PP水槽(MBc-029)。大水槽(MBc-031)、通風(fēng)柜的杯槽(MBc-028)。
五、電控系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室用電主要包括照明電和動(dòng)力電兩大部分。動(dòng)力電主要用于各類儀器設(shè)備用電、電梯、空調(diào)等的電力供應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室供電系統(tǒng)也是實(shí)驗(yàn)室最基本的條件之一。電源插座有:10A、13A、16A、20A;漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)、過(guò)載保護(hù)開(kāi)關(guān)等。電源插座應(yīng)遠(yuǎn)離水盆和煤氣、氫氣等噴嘴口,并不影響實(shí)驗(yàn)臺(tái)儀器的放置和操作位置。線槽主要多功能鋼線槽(主要用于試劑架上)和PVC線槽配西班插座(主要用于邊臺(tái)和中央臺(tái)臺(tái)面上).
六、特殊氣體配送系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室用氣主要有不燃?xì)怏w(氮?dú)?、二氧化碳)、惰性氣體(氬氣、氦氣等)、易燃?xì)怏w(氫氣、一氧化碳);劇毒氣體(氟氣、氯氣);助燃?xì)怏w(氧氣)組成。一般氣相室配置氦氣(He)、氮?dú)猓∟2)。氣質(zhì)聯(lián)用室配置了氮?dú)?、氫氣、氧氣。氫氣管線上的連接管件都要連接后焊接,嚴(yán)禁有泄漏的可能。所有的管線在安裝完畢后一定要做氣密性實(shí)驗(yàn),并在使用前要先除油。由于管道細(xì)小,管間距小,安裝過(guò)程中可依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整,保證間距不小于45mm,氣瓶裝瓶時(shí),易燃易爆與惰性氣體同柜,杜絕兩種易燃?xì)怏w同瓶裝一柜。
七、有害氣體輸出系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)室內(nèi)往往存在許多不利于人體健康的化學(xué)物質(zhì)污染源,特別是有害氣體,將其排除非常重要。但與此同時(shí),能源往往會(huì)被大量的消耗,因而實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)控制系統(tǒng)的要求漸高,從早期CV(定風(fēng)量),2-State(雙穩(wěn)態(tài)式),VAV(變風(fēng)量)系統(tǒng),到最新的適應(yīng)性控制系統(tǒng)——既安全,又要符合節(jié)約能源的需要??傊?,實(shí)驗(yàn)室常用排風(fēng)設(shè)備主要有:通風(fēng)柜、原子吸收罩、萬(wàn)向排氣罩、吸頂式排氣罩、臺(tái)上式排氣罩等。其中通風(fēng)柜最為常見(jiàn)。 通風(fēng)柜是安全處理有害、有毒氣體或蒸汽的通風(fēng)設(shè)備,作用是用來(lái)捕捉、密封和轉(zhuǎn)移污染物以及有害化學(xué)氣體,防止逃逸到實(shí)驗(yàn)室內(nèi),這樣通過(guò)吸入工作區(qū)域的污染物,使其遠(yuǎn)離操作者,來(lái)達(dá)到吸入接觸的最小化。
通風(fēng)柜內(nèi)的氣流是通過(guò)排風(fēng)機(jī)將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的空氣吸進(jìn)通風(fēng)柜,將通風(fēng)柜內(nèi)污染的氣體稀釋并通過(guò)排風(fēng)系統(tǒng)排到戶外后,可以達(dá)到低濃度擴(kuò)散;原子吸收罩主要適用于各類大型精密儀器,要求定位安裝,有設(shè)定的通風(fēng)性能參數(shù),也是整體實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃中必須考慮的因素之一;排氣罩主要適用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,在解決這類實(shí)驗(yàn)室的整體通風(fēng)要求中,它是必不可少的裝備之一。 目前我們公司主要采用的風(fēng)機(jī)主要有軸流風(fēng)機(jī)(斜流風(fēng)機(jī)、管道風(fēng)機(jī))、離心風(fēng)機(jī)。
軸流風(fēng)機(jī)適用于風(fēng)壓小、適用于管路短的通風(fēng)系統(tǒng)(一般10米以內(nèi),否則易造成抽不動(dòng));離心風(fēng)機(jī)適用于管路長(zhǎng)的通風(fēng)系統(tǒng)(一般10m以外,否則易造成噪音大)。風(fēng)機(jī)的材質(zhì):一般分為玻璃鋼、PP、PVC、鐵皮等,其中玻璃鋼較多。風(fēng)機(jī)的型號(hào)的選擇,是根據(jù)風(fēng)量和風(fēng)壓來(lái)選擇的。
1、 風(fēng)量的計(jì)算方法:
根據(jù)面風(fēng)速來(lái)確定排風(fēng)量(面風(fēng)速的一般取值為:0.3~0.5 m3/h) 計(jì)算公式:G=S•V•h•μ =L•H•3600•μ
其中 G:排風(fēng)量 S:操作窗開(kāi)啟面積 V:面風(fēng)速
h: 時(shí)間(1小時(shí)) L: 通風(fēng)柜長(zhǎng)度 H: 操作窗開(kāi)啟高度 μ: 安全系數(shù)(1.1~1.2)
例:1200L的通風(fēng)柜其排風(fēng)量計(jì)算如下: G:1.2*0.75/2*0.8*3600*1.2=1555 m3/h 經(jīng)驗(yàn)值:1200L通風(fēng)柜排風(fēng)量一般為1500 m3/h 1500L的通風(fēng)柜排風(fēng)量一般為1800 m3/h 1800L的通風(fēng)柜排風(fēng)量一般為2000 m3/h
注:中央臺(tái)上用排風(fēng)罩排風(fēng)量的計(jì)算方法同通風(fēng)柜排風(fēng)量的計(jì)算方法 原子吸收罩排風(fēng)量的計(jì)算方法:
根據(jù)罩口風(fēng)速來(lái)確定排風(fēng)量(罩口風(fēng)速的一般取值:1~2 m3/h) 計(jì)算公式:G=πR2•V•3600•μ 其中 G:排風(fēng)量 R:罩口半徑 V:罩口風(fēng)速 μ:安全系數(shù)(1.1~1.2)
經(jīng)驗(yàn)值:一般情況下原子吸收罩的排風(fēng)量在500~600 m3/h 整體通風(fēng)的排風(fēng)量計(jì)算方法 計(jì)算公式:G=V•n•h=L•W•H•n•h 其中 G:排風(fēng)量 V:房間體積
n:換氣次數(shù) (一般取8~12次) h:時(shí)間(1小時(shí)) 換氣次數(shù)參考值
實(shí)驗(yàn)室 化學(xué) 有機(jī)合成 有毒實(shí)驗(yàn) P級(jí)實(shí)驗(yàn) 生物 醫(yī)藥 物理 次 /小時(shí) 6-20 15-18 20-30 15-30 5-30 5-10 3-8 2、風(fēng)壓的計(jì)算
管線沿程阻力約5Pa/米,彎頭阻力為10~30 Pa/個(gè),三通阻力為30~50 Pa/個(gè)。 注:所有阻力之和乘以安全系數(shù)(1.1~1.2)即為風(fēng)壓值。
2、 通風(fēng)管線風(fēng)量的計(jì)算
注:一般情況下國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)管風(fēng)速取值范圍為V=6~8m/s (公司計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)管風(fēng)速取值范圍為V=8~12m/s)
計(jì)算公式:G=S•V•3600=πR2•V•3600→R=[G/(π•V•3600)]½ 其中 G:排風(fēng)量(根據(jù)上述計(jì)算得出) R:風(fēng)管半徑 V:風(fēng)管風(fēng)速
注:矩形風(fēng)管的尺寸有如下幾種固定尺寸:120、150、200、250、300、400、500、630、800、 1000、1200、1400、1600、1800 (如需由圓形管變?yōu)榫匦喂埽O(shè)計(jì)原則是面積相等)