全动态气流通风柜

在很多人的心目中，说到无管通风柜，第一反应是太贵用不起!乍看起来，似乎很有道理。因为无管通风柜的价格远高于普通的有管全排通风柜，而且还需要定期更换活性炭过滤器，这也是一笔不小的开支，所以无管通风柜被认为是买着费劲用着吃力的设备，概念意义大于实用意义。实际情况果真如此吗?那就让我们把两种技术的完整成本认真比较一下，看看真实情况到底如何。本文针对各种通风配置方案，全面深入地分析了两种通风系统在各种使用情境下的综合使用费用，目的是为实验室建设项目的决策人员提供可靠的参考。[color=#56555d]一、 近年各地对实验室通⻛ 系统的最新要求[/color]不是要比较成本问题吗?怎么先聊起法规了呢?这其实和后面的成本讨论有直接关联。只有把法规对排放的要求吃透，才能彻底搞清楚通风系统的完整构成要件。从 2000 年以来，北京、上海等城市陆续发布和实施了针对化学气体排放的地方性法规，如北京市颁布的 DB11/501-2017《大气污染物综合排放标准》和 DB11/1385-2017《有机化学品制造业大气污染物排放标准》，上海市颁布的 DB31-933(2015)《大气污染物综合排放标准》。按照规定，未经处理的化学气体不得直接排放到大气中去，否则将面临巨额罚款，严重情况下还要追究相关方相应的法律责任。这样一来，实验室通风系统不再只是把废气一排了事，废气处理装置成为必备的设备。虽然现阶段对各种气体的实际处理效果尚未逐一要求，但是随着法规越来越严，最终一定要走向这个方向的。这将导致废气处理装置会越来越复杂，购置和使用成本也会越来越高，成为一个不可忽略的成本构成项。[color=#56555d]二、 实验室通⻛ 系统构成[/color]1. 全排通⻛ 系统在全排通风系统中，通风柜只是一个收集气体的装置，必须配合一系列附加设备才能完成实验室通风功能。全排通风系统的构成示意图可参照图 1，其中应至少包含以下装置:[align=center][img=,600,411]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905140954170765_3815_3659_3.png!w690x473.jpg[/img][/align][color=rgb(18.039220%, 45.490200%, 70.980390%)][/color][align=center][color=rgb(18.039220%, 45.490200%, 70.980390%)]图 [/color][color=rgb(18.039220%, 45.490200%, 70.980390%)]1. [/color][color=rgb(18.039220%, 45.490200%, 70.980390%)]典型的实验室全排通风系统示意图[/color][/align]1)全排通⻛ 柜:气体收集装置 2)VAV气流控制系统:由文丘里阀和控制电路组成 3)通⻛ 管道:连接通风柜出口与废气处理装置和排放口，总长度可能有很大差别 4)废气处理装置:活性炭吸附塔和/或淋洗装置，去除排放气体中有毒有害成分 5)室外⻛ 机及控制电路:在一台风机对应多台通风柜时，控制电路的设计十分关键 6)新⻛ 系统:根据实验室对通风量的要求，并结合建筑物内部的空调暖通条件，精心设计。新风系统应包括送风风机、过滤装置、调温装置、风速调节装置和送风管道等，为了节省能源，还需要配备能量交换装置。2. 无管通⻛ 系统[align=center][color=rgb(18.039220%, 45.490200%, 70.980390%)][img=,300,458]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905141003252641_4514_3659_3.jpg!w690x1055.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=rgb(18.039220%, 45.490200%, 70.980390%)]图 [/color][color=rgb(18.039220%, 45.490200%, 70.980390%)]2. [/color][color=rgb(18.039220%, 45.490200%, 70.980390%)]美国艾科琳[/color][color=rgb(18.039220%, 45.490200%, 70.980390%)](AirClean)[/color][color=rgb(18.039220%, 45.490200%, 70.980390%)]公司的[/color][color=rgb(18.039220%, 45.490200%, 70.980390%)]无管通风柜[/color][/align]在无管通风系统中，无管通风柜集成了所有通风系统必备的功能，其本身就是一个自成体系的单点分立系统，无需连接任何外部装置，也不用考虑建筑物的空调暖通条件，只用简单地插上电源，通过控制器设定相关的参数，即可投入使用。[align=center][color=rgb(18.039220%, 45.490200%, 70.980390%)][img=,300,192]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905141004433585_6209_3659_3.png!w690x443.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=rgb(18.039220%, 45.490200%, 70.980390%)]图 [/color][color=rgb(18.039220%, 45.490200%, 70.980390%)]3. [/color][color=rgb(18.039220%, 45.490200%, 70.980390%)]无管通风柜气流图[/color][/align]室内空气从前视窗 A 处进入通风柜，在 B 处与实验过程中挥发或生成的化学气体混合后被抽送到过滤区 C，经活性炭过滤器或 HEPA 过滤器吸附处理成洁净空气，再从 D 处释放回室内。通过系统安全控制器，对通风柜中的气流和过滤器的饱和情况进行实时监测，保证所有的化学气体或颗粒物的浓度都被控制在设定的水平之下。[color=#56555d]三、 购装成本及运行成本比较[/color]从以上分析可知，两种通风方案具有不同的配置逻辑。无管通风柜本身是一个单点分立系统，购买和运行成本基本上与台数成简单线性倍数关系。而全排通风柜只是一个收集气体的装置，必须配合一系列辅助设备才能实现功能。根据实际安装条件的不同，一些辅助设备是可以多台通风柜共用的，所以全排通风系统的使用成本与设计和布局有直接关系，必须分开讨论才能合理地计算出综合使用成本。在通风系统的运行成本中，电能的消耗占据了很大的一部分。根据有关文献，与全排通风系统相比，无管通风柜可节能 75%以上。通过我们的初步计算，实际节能效果甚至达到惊人的 90%!1. 孤立单台通⻛ 柜系统[align=center][img=,690,728]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905141006464281_2289_3659_3.png!w690x728.jpg[/img][/align][align=left]从上表可以看出，对于孤立单台通风柜系统，不管是一次性购买安装成本还是安装后的运营成本，无管通风柜的方案都明显优于全排通风方案。[/align][align=left][/align][align=left]2. 同一个实验室3台通⻛ 柜集中通⻛ 系统[/align][align=center][img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905141008068541_7607_3659_3.png!w690x690.jpg[/img][/align][align=left]从上表可以看出，对于同一实验室少量台数的通风系统，无管通风柜比全排通风系统的一次性购买安装成本稍高，但在安装后的运营成本方面，无管通风柜具有明显的优势，一年节省的运行成本就差不多可以抵消购买的差价。[/align][align=left][/align][align=left]3. 多个实验室多台通⻛ 柜分散通⻛ 系统[/align][align=center][img=,690,703]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/05/201905141009108270_1835_3659_3.png!w690x703.jpg[/img][/align][align=left]从上表可以看出，对于多个实验室多台分散分布的通风系统，全排通风系统可以充分发挥共用辅助设备(室外风机、吸附装置、新风系统等)的优势，综合购装造价可以得到很好控制。仅从成本考虑，在这种情况下，全排通风系统的综合造价更低。[/align][align=left][color=#56555d][/color][/align][align=left][color=#56555d]四、 结语[/color][/align][align=left]综合以上分析，仅从经济性考虑，当实验要求在相对孤立的实验场所配备单台或少量的通风柜时，应优先考虑选用无管通风技术，这样不仅综合成本较低，而且在需要的时候还可以随时无成本地移到他处继续使用。当需要多台通风柜集中使用时，全排通风系统有更好的设计弹性，可以通过合理布局和归拢，节省可观的一次性投入。然而，在实验室通风系统的设计和规划中，应从实验室的实际使用要求出发，把整个实验区按功能进行合理分区。在同一功能区内和不同功能区之间，选用全排通风系统与无管通风柜相结合的组合通风方案，可能具有更好的经济性。[/align][align=left]另一方面，还应当看到，在设计实验室通风系统的时候，除了要考虑经济性以外，还要兼顾其他因素综合考量，尤其是对安全性能的要求。一般而论，因为无管通风柜可以根据要处理的化学气体性质，有针对性地选择最恰当的过滤技术，从而获得最佳的处理效果。但是无管通风柜也有着先天的局限性，比如要求通风柜内的实验温度不能太高(一般排放气体温度不宜超过 70°C)、不会产生大量废气(以免过滤器消耗太快)、短时间内没有大量酸气蒸发(过滤器来不及吸附)等，在这些应用中，只能采用全排通风方案。[color=#56555d]参考文献[/color] Energy use and savings potential for laboratory fume hoodsMills, E. and Sartor, D. Energy, 2005, 30, (10), 1859-1864[/align]

REXCONTROLSTM是著名的建筑物自控系统及硬件制造商。今天以高级数字化气流控制为主导，并提供精确的自动化控制产品及系统，在化学、生物实验室或洁净室、动物饲养设施、P3实验室、医院等需要对气流进行精确控制的领域发挥巨大作用。REXCONTROLSTM音译为“雷克斯控制”。由其公司其最初创始人“Mr. Rex Zhang”命名。REX之“君王”的意喻象征该公司在气流控制技术方面的领先地位，又象征公司一贯宗旨和目标：以先进的精湛技术、最新的观念，满足顾客的最大愿望，反映了公司蓬勃向上的气势和日新月异的新面貌。请注意：REXCONTROLS为公司注册商标，任何抄袭搬用现象，本公司有权追究其法律责任。Constructed from all white stress relieved, acid resistant, non-corrosive polypropylene / PVC. All heat seam welded construction and tested.柜体完全采用原装进口PP/PVC板材制作，具有卓越的耐酸碱性，经无缝焊接测试完成。Specific material selection for use with harsh corrosive acids and trace metal analogy.苛刻的用料保证其可以抵抗严苛的酸碱环境。System includes ergonomic-sloping front design for easy access & cleaning.人体工程学应用其中，保证操作的轻松及清洁的便捷。Shipped assembled, fully tested and ready to use.一切就绪，恭候您的使用。REXCONTROLSTM can customize any of our fume hood ranges to meet your specific need or wish. As in all our ranges any size desired and is manufactured in all polypropylene, flame retardant polypropylene, or almost any weldable plastic of your choice.我们可对任何一款产品做出改动以满足客户需求。无论是尺寸或者材质。（如：耐高温聚丙烯等任何可焊接塑料）我们为您提供最为专业的实验室PP/PVC产品以及一流的气流控制方案。旗下产品:耐强酸碱,耐腐蚀,三防,防爆,防化,防尘,聚丙烯通风柜,聚氯乙烯通风柜,PP/PVC通风柜,PP/PVC层流通风柜，PP/PVC超净工作台，PP/PVC湿式制程化学台,PP/PVC清洗腐蚀设备,PP清洗柜，PP/PVC实验桌，PP/PVC边台，PP/PVC氮气柜，PP/PVC干燥柜，PP/PVC洁净柜，PP/PVC安全柜,PP/PVC生物柜,PP/PVC酸碱柜，PP/PVC药品柜，PP及PCV器皿柜，PP/PVC储物柜, PP及PCV通风管道,压力无关性REXCONTROLS文丘里阀，PP酸雾净化塔及活性碳吸附塔，通风柜移门传感器。高氯酸通风柜，氢氟酸通风柜，洁净室通风柜。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/07/200907081346_159113_1711226_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/07/200907081347_159115_1711226_3.jpg[/img]