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河南实验台的调查研究和工程概述

河南实验台的调查研究和工程概述
编辑: 发布于:2016-1-13 12:03:01 点击量:

  1、河南实验台调查研究及问题

在本工程设计时,笔者曾于1997年底、1998年夏季先后两次随同华中师范大学主管领导、化学系教师赴北京、天津、南京、广州及武汉地区对教育部近二十所高等院校的化学楼、物理楼、化工楼及一些国家级实验楼作了实地调查研究。这些实验楼大部分是在上世纪70代末,八十年代及九十年代初兴建的,且个别是上世纪四十年代兴建的老式建筑。通过实地调查发现这些实验楼不同程度存在以下问题:

建筑外观陈旧、破损;建筑外墙上随处安装吊挂风机,设备噪声大;室内设备老化,管线杂乱。

通风效果差。室内、走道各种气味大、刺鼻。通风管道破损漏风明显,老化严重。

实验室“三废”处理不当,不符合环保要求。

因此,了解发现这些实验楼通风存在的问题,对于如何做好今后的实验楼通风设计工作是很有价值的。

2、河南实验台工程概述

华中师范大学邵逸夫化学楼为一幢教学与化学分析实验的综合性建筑。它是由香港邵逸夫先生赞助,国家教育部拨款,学校自筹资金而兴建的。其建筑位于校内桂子山上,建筑占地1780m2,总建筑面积12167m2。教学校部分八层,为Ⅰ区,主要功能为教学用房,由学术报告厅、会议室、书库及办公等组成。实验楼部分为七层,局部五层。七层部分为Ⅱ区,层高3.9m,五层部分为Ⅲ区,层高3.9m。Ⅱ及Ⅲ区屋面局部设有通风机廊,其高度为2.7m。工程于1998年12月设计,2001年1月竣工。

Ⅱ区一层为教学法实验室,化工实验室及科研室;二层为无机天平室、无机科研及实验室;三层为物化实验及科研室;四层为分析实验室;五层为有机实验及科研室;六~七层为合成研究室及教学工作室。Ⅱ区共设通风柜134台。

Ⅲ区一层为无机药品库、无机玻璃加工、仪器房;二层为无机科研及紫外光谱室;三层为物化科研室、电教技术室及电化系统室;四层为发射光谱、原子吸取光谱、光度、萤光、气相色谱室;五层为有机科研及红外光谱室。Ⅲ区共设通风柜37台。

根据校方设计要求:通风柜采用机械排风方式,Ⅱ区无机实验室及五层有机实验室的实验台采用局部排风方式;其它不产生有害气体的实验室按一般机械排风设计,换气次数按1~2次/h计算。要求做到室内、走道无异味。重点考虑“三废”的排放。

3、河南实验台有害气体的种类及散发量

在化学实验过程中,经常会产生各种难嗅的、有腐蚀的、有毒及易爆的气体。这些有害气体如不及时排至室外,不仅造成室内空气污染,影响实验人员的健康与安全,而且会影响设备的精度和使用年限。

因此,了解实验室产生的有害气体种类及散发量对通风工程设计是十分重要的。化学楼实验室有害气体按照化学特性基本上可分为无机及有机两大类。

无机类有害气体主要有:SO2、SO3、H2S、NO、NO2、NH3、CL2、HCL、HF1、SiF4、CO及臭氧、氰化物等。

有机类有害气体主要有:甲烷、乙烷、乙炔、苯、甲醛、甲醇、甲酸等。

由于校方无法提供实验室实验过程中产生有害气体散发量的详细数据,所以在设计时,只能做定性分析,无法进行定量分析,要进行定量分析只有通过实验实测取得数据。但从定性上讲,化学实验室产生有害气体的散发量相对工厂企业工艺过程中产生有害气体的散发量要小得多。

4、河南实验台通风系统设计

有害气体的排风方式

操作口吸风速度m/s

局部排气口

0.5

化学通风柜

0.5~0.7

放射性工作箱

1.0

4.1操作口吸风速度取值(见表)4.2排风系统主要设计原则

4.2.1无机实验室、有机实验室及农药所合成实验室排风系统分开设置。

4.2.2对于混合后可能引起燃烧、爆炸、结聚凝块或形成毒性更强的有害物时,分设排风系统。

4.2.3对于有害气体、蒸汽或粉尘的发散源分开设置局部排风装置。

4.2.4含有剧毒物质或难闻气味物质的局部排风系统所排出的气体,应排至建筑物动力阴影区和正压区以上。

4.2.5局部排风系统排出的气体在排入大气之前,应根据所含有害物的毒性及浓度确定是否需要进行净化处理。

4.3通风柜排风系统设计

4.3.1通风柜的布置

本工程Ⅱ区设有通风柜134台、Ⅲ区设有通风柜37台。其外型尺寸均为1600×750×1700(长×宽×高),操作口尺寸均为350×600×2(长×高×数量)。

为防止从窗外进入的室外气流的干扰,本工程通风柜均布置在房间靠近走道的内墙角。

4.3.2通风柜排风量计算

其排风量按下公式计算:

L=3600FVβm3/h

L=3600×0.35×0.6×2×0.7×1.1

=1164m3/h

4.4通风柜排风系统设计


从使用方便及排风效果角度考虑,最好是一台通风柜为一个排风系统。但由于本工程通风柜数量多,且同时有实验室其它排风系统,若一台通风柜设一个排风系统,那么垂直风管的数量及风机廊风机台数众多,难以布置。因此本工程经综合考虑,反复推敲,一般2~3台通风柜设计为一个排风系统,但原则上不超过4个。



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