实验室通风系统设计方案说明.doc

实验室通风系统设计方案说明
(联系人：刘先生 13280668977)
一、工程概况：
实验室设于一楼，实验室中有9台通风柜和12个万象吸风罩，风机安装于楼顶。根据现场情况及客户的要求，我公司将实验室通风工程分为4个排风系统和一条补风管道（给通风柜内补风），风管主管由屋顶开孔引出。
二、排风系统简介：
通风柜按照排风方式分类：分为上部排风式、下部排风式和上下同时排风式三类。为保证工作区风速均匀，对于冷过程的通风柜应采用下部排风式，对于热过程的通风柜采用上部排风式，对于发热量不稳定的过程，可在上下均设排风口随柜内发热量的变化调节上下排风量的比例，从而得到均匀的风速。
　　通风柜按照进风方式分类也分三类。通过室内进风在柜内循环后排出室外称为全排风式，这是应用非常广泛的一种类型。
　　当通风柜设置于采暖或对温湿度有控制要求房间时，为节省采暖，空调能耗，采用从室外取补给风在柜内循环后排出室外的方式称为补风式通风柜。
　　再一种就是变风量控制式的通风柜。普通的定风量系统需要人工调整固定叶片的风阀，调节通风柜的排风量，当调节阀门到某一角度时达到希望的面风速。变风量控制是通过调节阀门的传感器改变风量达到给定的面风速，当然标准式成本低、变风量成本高，适用于要求精度高的场合。
通风柜按照使用状态分类可分为整体式下部开放式、落地式、两面式、三面玻璃式、桌上式、连体式以及根据不同实验使用需要而设计的对放射性实验的、对合成实验的，对过氯酸实验的专用通风柜。

排风系统:
1、本系统通风设备有：1500*800*2350mm通风柜 9台、风罩12台。
2、风机选型：A:系统设计理论流量为12194，风机采用防腐蚀玻璃钢离心风机，数量：3 台，型号：F4-72-6A 4Kw；安装在楼顶。
B:系统设计理论流量为7164，风机采用防腐蚀玻璃钢离心风机，数量：1 台，型号：F4-72-5A 2.2Kw；安装在楼顶。
风机性能参数：
Ne=4kw   Qe=12194    Pe=716Pa    n=1450rpm
Ne=2.2kw   Qe=7164    Pe=580Pa    n=1450rpm
3、系统控制：采用PLC变频控制系统，自动跟踪、调节系统风量；排毒柜等通风设备加装调风阀，控制设备风量；风机入口处加装消声器，对系统排气进行噪声处理。
补风系统:
通风柜补风原理
(1).补风风道：
是由主风道提供风源到通风柜顶端后，经特需风道分流。形成由外向里的补风风屏（以通风柜为轴心的微负压区）；
(2).补风原理：
通风柜工作时工作路径：通风柜工作时——通风柜先开机抽风——经一段时间延时后——补风即开始工作；关闭通风柜时则与开机控制时序相反。
根据房间内的通风设备考虑设计，取所有通风设备排风量的70％为补风量。房间内的通风设备有：1500*800*2350mm通风柜 9台，通过管道由室外将新风引入通风柜腔体。
三、设计依据：
（1）《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2002）
（2）《简明通风设计手册》
（3）《暖卫、通风、空调技术手册》
（4）《城市区域环境噪声排放标准》
（5）《机械工业环境保护设计规范》（JBJ 16-2000）
（6）《中华人民共和国机械行业通风柜标准》
（7）本公司相关资料及甲方提供资料。
四、设计参数：
1. 实验室的通风换气次数取每小时15-20次。
2. 支管内风速取6-12m/s，干管内风速取8-14m/s。
3. 通风设备设计风量
单台1500×800×2350mm通风柜设计排风量为1700 m3/h；
4、通风柜的柜门高度为35-40cm时，柜门的表面风速为0.5±0.2m/s
5、根据国家有关规定，通风系统类别根据系统压力划分如下表：
风管系统类别划分
系统类别
系统工作压力P（Pa）
低压系统
P≤500
中压系统
500＜P≤1500
高压系统
P＞1500
根据上表，整个通风系统均为中低压系统。
五、通风系统设计方案：
A、风机选型：
实验室通风系统风机全部采用玻璃钢离心风机，Ne≤11.0Kw时采用A式传动，具有下列优点
1）效率高，曲线平坦
2）性能稳定可靠，维护方便
3）耐腐蚀，使用寿命长
B、管路设计
  本系统风管均用PVC管材，所有管道的设计压力均小于1500Pa，属于中低压管路。根据有关国家标准，采用风管壁厚如下：
中低压系统硬聚氯乙烯（PVC）圆形风管板材厚度（mm）
风管直径D
板材厚度
D≤320
3.0
320＜D≤630
4.0

中低压系统硬聚氯乙烯（PVC）矩形风管板材厚度（mm）
风管长边尺寸b
板材厚度
b≤320
3.0
320＜b≤500
4.0
500＜b≤800
5.0
根据建筑条件及现有管道情况，考虑到室内美观、风管坚固程度及室内噪声的影响，我公司拟定排风系统风管为非易燃PVC材质，主风管厚度为δ≥6mm。支风管厚度为δ≥4mm。 
圆形PVC 风管采用插件方式连接，PVC方形管采用法兰方式连接，根据实际情况也可采用插件方式连接。
C、噪声设计：
1、根据国家有关标准，噪声须控制在62 dB（A）。为此在风机出口设置消声措施。
2、本设计选用直筒形阻抗式消声器，能约减少12 db(A) 分贝。
3、消声器进口尺寸与风机出口一致。消声层厚度不小于50mm。
4、本通风系统所用消声器在国标701-6型的基础上改型设计而成。消声器内、外管采用PP材质，内置玻璃丝布和超细玻璃吸音棉，用不锈钢丝网加固以使消声材料不易损坏和被气流吹走，延长消声器使用寿命。消声器内管截面的突变和内外管之间的膨胀室所构成外壳呈矩形，对中低频及高频都有较大的消声作用，可用于降低空气调节，通风系统中的中低压风机噪声及有腐蚀性作用的气体的场合。
D、减振设计：
1、根据国家有关规定，城市地区对环境建筑物影响的铅直振动容许值为：
昼间标准     75 dB
夜间标准     72 dB
2、大型玻璃钢离心风机运行时振动较大，其实测加速度级为VAL=120 dB。必须对风机采取减振措施，具体措施如下：
1）风机与基础之间加装橡胶减振器，厚度为3cm，降低噪声25～30 dB。
2）风机进风口安装减振软接头，使风机运行时所产生的噪声和振动不至通过风管传递到各层实验室。
3）风机底座为水泥基础，水泥基础的高度根据现场情况可做适当调整，在条件允许的情况下风机基础高度不小于20cm。
E、通风控制系统设计：
为使各单台通风柜排风量达到设计要求，且确保每台通风柜在单独运行时不影响其他通风柜的正常运行，采用以下措施；
1）在每台通风柜上的排风管安装电动调风阀
2）设置变频PLC控制系统。控制系统将依据电动调风阀开关启动的总数量，通过控制箱的计算与调配来控制变频器的输出，以调解风机上电机的转速，相应地输出适当的风量。

玻璃钢离心风机