一、實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

1、祿米實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的功能和作用:

在日常的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常要進(jìn)行如傾倒、混合、蒸發(fā)等操作, 而這些操作會(huì)產(chǎn)生如煙霧、蒸汽、氣體等會(huì)對(duì)操作人員身體有危害、甚至致命的；而這些，只要擁有一臺(tái)設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的通風(fēng)柜就可避免。通風(fēng)柜是一種能給操作者一個(gè)安全的操作空間，且能高效功能強(qiáng)勁地將煙霧、蒸汽、氣體排放出去的設(shè)備。通風(fēng)柜是實(shí)驗(yàn)室中最重要的設(shè)施。恰當(dāng)?shù)靥暨x、安裝、操作以及維修通風(fēng)柜，會(huì)使您以及實(shí)驗(yàn)室的其他人遠(yuǎn)離化學(xué)試劑或有害氣體的侵害。 同時(shí)，如果發(fā)生了火災(zāi)或爆炸等意外事故，通風(fēng)柜可以適當(dāng)?shù)慕档褪鹿拾l(fā)生的破壞程度。

在出現(xiàn)下列情況時(shí)建議您使用排毒柜：

研究或使用已知或懷疑有危險(xiǎn)的化學(xué)物質(zhì)時(shí)；
進(jìn)行未知物質(zhì)的研究時(shí)；
傾倒、混合、稱量及配制化學(xué)制劑時(shí)。

2、祿米實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的排氣系統(tǒng)及排氣方式

基本概念：

（1）排氣量Q：指單位時(shí)間內(nèi)從排毒柜內(nèi)排出的氣體體積。

常用單位： CFM、m3/h （CMH）

（2）表面風(fēng)速Vs：指外界氣體進(jìn)入排毒柜柜門表面的平均風(fēng)速。

常用單位有： m/s、FPM。

（3）、噪聲：?jiǎn)挝籨B。

（4）風(fēng)管：塑料（PVC）、玻璃鋼。

（5）風(fēng)機(jī)：玻璃鋼（FRP）。

3、祿米實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的風(fēng)量設(shè)計(jì)：

（1）表面風(fēng)速Vs：

通風(fēng)柜面風(fēng)速選擇的國(guó)內(nèi)及美國(guó)國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)摘錄（JBT/6412-1999 及 ANSI/ASHRAE 110-1995）：

進(jìn)入通風(fēng)柜的氣流不應(yīng)紊流過(guò)大；通風(fēng)柜面風(fēng)速應(yīng)當(dāng)適當(dāng).在大多數(shù)情況下，推薦通風(fēng)柜面風(fēng)速為0.3m/s到0.5m/s之間, 通風(fēng)柜面風(fēng)速在0.5m/s到0.8m/s之間的標(biāo)準(zhǔn)用于很高毒性物質(zhì)或外部對(duì)通風(fēng)柜性能有不良影響的場(chǎng)合。然而，通風(fēng)柜工作的能耗正比于面風(fēng)速，面風(fēng)速不應(yīng)接近或超過(guò)0.8m/s,因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致調(diào)節(jié)門周圍的紊流而且會(huì)減小排毒柜的俘獲效率。

（2）排氣量（Q）=表面風(fēng)速（Vs）*通風(fēng)柜開(kāi)口面積

經(jīng)研究表明，表面風(fēng)速是在通風(fēng)柜門開(kāi)啟高度為40CM，表面風(fēng)速達(dá)到0.5m/s。在本次工程設(shè)計(jì)中，按照建設(shè)單位的要求，排毒柜的面風(fēng)速控制在0.3m/s到0.5m/s之間。

排毒柜在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的放置和規(guī)劃從方便操作、對(duì)操作人員的危害及與其它實(shí)驗(yàn)室設(shè)備相互影響等方面都有嚴(yán)格的規(guī)定，請(qǐng)參考相關(guān)技術(shù)規(guī)范。

4、祿米實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜的補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

由于實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)會(huì)帶走大量的室內(nèi)空氣,造成室內(nèi)的負(fù)壓很大,門窗都很難打開(kāi), 特別是有空調(diào)的實(shí)驗(yàn)室,空調(diào)冷風(fēng)被抽走后,造成房間的溫度過(guò)高,達(dá)不到舒適性的要求,給人們的工作帶來(lái)影響.因此,往往需考慮實(shí)驗(yàn)室的補(bǔ)風(fēng)問(wèn)題.考慮到實(shí)驗(yàn)室的能耗問(wèn)題,往往采用變風(fēng)量控制系統(tǒng).

二、實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

1、室外設(shè)計(jì)參數(shù):

上海環(huán)境條件如下：

夏季室外計(jì)算工況：干球溫度34℃，濕球溫度28.2℃；查焓濕圖可知此溫濕度條件下的其它參數(shù)為：i1=91.2kj/kg 

d1=22.18g/kg 

T01=26.55℃

冬季室外計(jì)算工況：干球溫度-4℃，濕球溫度-6.2℃；查焓濕圖可知此溫濕度條件下其它參數(shù)為：i1=-0.92kj/kg  d1=1.25g/kg  T01=-12.61℃

風(fēng)冷冷源型（補(bǔ)風(fēng)冷源計(jì)算）

一、新風(fēng)量為130000CMH機(jī)組之參數(shù)計(jì)算

    已知此臺(tái)機(jī)組為全新風(fēng)處理，風(fēng)柜出風(fēng)口溫濕度要求為：≤DB26℃ ≤RH70%，查焓濕圖可知此溫濕度要求下的露點(diǎn)溫度TN0=19.96℃ dN0=14.8g/kg iN=63.96kj/kg。

冷量計(jì)算

全新風(fēng)經(jīng)過(guò)表冷器處理之后的溫度必須≤TN0才能做到所要求的室內(nèi)工

況。即新風(fēng)經(jīng)蒸發(fā)器降溫除濕到工況點(diǎn)：DB19.96℃ RH100%時(shí)，才可除去空氣中多余的水蒸汽；查焓濕圖可知此工況下的其它技術(shù)參數(shù)為：

i2=57.35kj/kg 

d2=14.66g/kg 

表冷器冷量理論計(jì)算值約為：1467KW

由此可計(jì)算出理論制冷量為：Q1 = L新 x 1.2 x （i1-i2） = 130000 x 1.2 x (91.2 - 57.35) / 3600 = 1467KW

因冷凝水排或其它因素會(huì)造成冷量的損失，所以配主機(jī)時(shí)須考慮1.1的安全系數(shù)。則實(shí)際配壓縮機(jī)時(shí)的冷量值為：1467x1.1=1613KW, 壓縮機(jī)的輸入功率為452KW。

電加熱量計(jì)算

經(jīng)蒸發(fā)器除溫除濕后的空氣須升溫，才能達(dá)到要求的溫濕度。所需的加

熱量為：Q熱=cm△t/3600 =1.01x130000x1.2x [26-19.96]/3600≈264KW

加熱量理論計(jì)算值為：264KW

空調(diào)機(jī)組最大用電量：452+264=716KW/H

冬季熱量計(jì)算

全新風(fēng)經(jīng)過(guò)表冷器處理之后的溫度必須大于室內(nèi)溫度,才能做到所要求的室內(nèi)工況。按室內(nèi)溫度為：T01=-18℃, RH=55%，查焓濕圖可知此工況下的其它技術(shù)參數(shù)為：

i2=36.24kj/kg 

d2=7.13g/kg 

由此可計(jì)算出理論制熱量為：Q1 = L新 x 1.2 x （i1-i2） = 130000 x 1.2 x (36.24 +0.92) / 3600 = 1610KW

表冷器冷量理論計(jì)算值約為：1610KW

綜上所述,選用兩臺(tái)南京天加(合資)模塊化風(fēng)式冷熱水機(jī)組TCA406BR,每臺(tái)制冷量792KW,制熱量864KW,壓縮機(jī)臺(tái)數(shù)12個(gè),可用12個(gè)起動(dòng)模塊.耗電功率226KW,單價(jià)65萬(wàn)/臺(tái),共計(jì)130萬(wàn).

一次性投資與運(yùn)行費(fèi)用綜合對(duì)比

新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)每天運(yùn)行按8小時(shí)算，電價(jià)按0.6元/小時(shí)(工業(yè)用電)，總運(yùn)行按1年算，則：

夏季全開(kāi)新風(fēng)空調(diào)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)冷處理，那么：

運(yùn)行費(fèi)用=716KW*8H*1天*90天*0.6=31萬(wàn)元

夏季如果采用變風(fēng)量系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)冷處理(按40%計(jì)算)，那么：

運(yùn)行費(fèi)用=716KW*8H*1天*90天*0.6*0.4=12.4萬(wàn)元

冬季全開(kāi)新風(fēng)空調(diào)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)熱處理，那么：

    運(yùn)行費(fèi)用=716KW*8H*1天*90天*0.6=31萬(wàn)元

冬季如果采用變風(fēng)量系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)冷處理(按40%計(jì)算)，那么：

運(yùn)行費(fèi)用=716KW*8H*1天*90天*0.6*0.4=12.4萬(wàn)元

5,春秋兩季為過(guò)渡季節(jié),新風(fēng)可直接從室外補(bǔ)充到室內(nèi),耗冷量和熱量將不到10%,則:

運(yùn)行費(fèi)用=716KW*8H*1天*180天*0.6*0.1=6.2萬(wàn)元

綜上所述,采用變風(fēng)量控制系統(tǒng),每年的運(yùn)行費(fèi)用為:

:運(yùn)行費(fèi)用=12.4+12.4+6.2=31萬(wàn)元

因此,采用變風(fēng)量進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)冷處理,可節(jié)省的費(fèi)用達(dá)到60%以上,所以我們推薦采用變風(fēng)量控制系統(tǒng)。