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实验室循环水冷却塔
冷却塔是将携带热量的冷却水在塔中与空气进行热交换,将热量传输给空气并散入大气环境中去的装置。
冷却塔有湿式冷却塔(简称湿塔)和干式冷却塔(简称干塔)之分。在湿塔中,空气与水直接接触,通过接触传热和蒸发散热,把水中的热量传输给空气。湿塔热交换效率高,水被冷却的限温度为空气的湿球温度。但需要有补给水的水源,以补充由于蒸发和吹风造成的水损失,并保证稳定的水质。在缺水地区,只能用干塔。干塔中空气与水的热交换是通过由金属管组成的散热器表面传热,将管内水的热量传输给散热器外流动的空气。干塔热交换效率比湿塔低,冷却的限温度为空气的干球温度。这里主要介绍湿塔。
湿式冷却塔的分类:
湿式冷却塔的结构型式很多,基本上可以按照送入空气的方式和填料(通称淋水装置)的形式进行分类。根据送风方式的不同,冷却塔可以分为如下三种基本类型:
(1) 机械通风冷却塔,空气由送风机或抽风机引入冷却塔;
(2)风筒式冷却塔,由设有很高的抽风筒而形成通风,通称为自然通风式冷却塔;
(3) 开放式(或称大气式)冷却塔,利用风力和或多或少自然对流作用使空气进入冷却塔。
按照淋水装置的结构和达到扩大水与空气接触表面积的手段不同,冷却塔又可分为水膜式、点滴式和喷射式三种。此外,根据水与空气相对流动方向的不同,分为逆流式和横流式。也有些冷却塔,采用机械通风与自然通风、逆流式与横流式相结合的形式。
塔型的选择主要从循环水的温度范围、气象条件、传热效率、动力消耗、投资及环境保护等因素来考虑。在不同的工厂和不同的地理环境,起支配作用的因素是不同的,故不能一概而论。一般来说,机械通风冷却能保证较稳定的冷却效果,它的冷却负荷可达(8~10)×104kcal/(m2•h)以上,比自然通风的冷却负荷约高一倍,它的造价低,占地面积也较少,在石油化工生产中,多采用机械通风冷却塔。自然通风冷却塔的主要特点是不设风机,因此动力消耗低,且维护方便;它的另一特点是因排气位置高,从而对环境的污染较小。
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实验室通风设计与舒适性空调系统的通风设计是有区别的,实验室通风设计有实验用的通风柜排风和室内平时排风两种。以前通风柜是作为实验台的设备,而目前实验台上进行的实验逐渐转移到了通风柜内,使用台数的日益增多,就要求通风柜具有适于实验使用的功能,要求通风柜具有排放功能、小倒流功能、隔离功能、补风功能等,不只是提供舒适的工作环境,减少人员暴露在危险空气下的可能,还要保证工作人员的身体健康,不造成伤害。通风柜的类别很多,包括实验台、边台、药品柜、器皿柜等,这些通风柜是实验室设备中重要的设备;但它并不是室内的排风装置,实验室还有平时排风口,布置在仪器室或产生危险物质的仪器上方。
实验室通风柜排风与室内排风共用一套排风系统风管及风机。风机风速有三挡或为变频风机,低速时为室内平时排风,中速时为通风柜排风(1600m3/(台• h)),高速为室内平时排风加通风柜排风。风机设置在屋面,排风管为负压,完全避免有害气体在室内泄露。各通风系统均配有排风补风系统,低速排风时的补风由室内人员新风补充,通风柜补风量大,为避免大量抽用房间内空气,造成能源的浪费,采用了带补风的通风柜,补风由室外直接供给;补风管设电动风阀,与通风柜排风联动,通风柜排风时抽吸室外风补风;补风在柜内循环后排除室外,设计中大部分通风柜选用了上部排风和通风柜后侧补风的形式,虽然在控制上复杂一些,但为今后使用提供了便利。
实验室的A声级噪声限制值为50dB,增加管道截面尺寸可以降低噪声,考虑到管道的经费和施工问题,大部分风量为1600m3/h的通风柜与实验室房间的管道、有平时排风要求的竖井的截面尺寸多数为350×400mm。实验室排出的有毒和酸碱腐蚀性较强的气体会对环境造成污染,在排入大气前根据气体的成分采取吸取、过滤等措施对其进行净化处理。
对有洁净等级要求的负压实验室,既要保证洁净,又要保持负压。送入洁净间的风量为此房间排风量的70%~80%,并加定风量阀锁定送风量;排风机与空调机联锁运行,排风口处加定风量阀,以满足实验室压力梯度的要求;另外与正压实验室不同的是负压洁净实验室外的房间内仍要保证为同洁净等级,因此洁净空调其余20%~30%的风量送至实验室房间、非实验区域,使气流流向从安全区到产生危险物质的实验房间,既保证污染源不泄漏,又保证了实验室的洁净等级。
对有洁净等级要求的正压实验室、回风与经过集中处理的新风混合后进入空调机组的洁净实验室,机组内设中效过滤,房间送风口设送风口,回风口处设空气阻尼层,气流组织采用上送侧回;通过调节回风阻尼层阻力调节回风量,以实现对洁净室的正压控制;在机组新风处设电动风阀,与洁净空调机组联锁;洁净实验室送风量通过缓冲间压出,在缓冲间外的实验室房间常配有通风柜排风和房间排风,满足各房间的压力梯度。
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洁净实验室净化空调有多种形式: 全新风净化空调系统设过滤,采用**送风下排风,排风出口设净化处理装置。循环风空调箱通过送风管,再经过ULPA过滤器或HEPA过滤器将空气送入洁净室,气流向下送入洁净间,再经竖直回风夹道进入吊顶回风;空气多次进入循环风空调箱过滤,使用不同类型的中过滤器,提供了节约成本和使用能源的选择。
实验室的恒温恒湿,无菌,冻干,**净台温湿度按要求,换气次数为10~25 h。对温、湿度无工艺要求时室温为20~26℃,相对湿度小于70%。洁净实验室空调采用带有两级过滤的净化空调机组,初效过滤器用易清洗更换的合成纤维过滤器,中效过滤器集中设置在空调机组的正压段,处理后的送风在进入房间时由空气过滤器或亚空气过滤单元过滤。洁净室应维持一定的正压,送风与排风管上安装变风量装置,控制房间的压力梯度,洁净区与缓冲区之间的静压差不小于5Pa,洁净区与室外的静压差不小于10 Pa。
对有恒温、恒湿要求的实验室,采用带立冷源的风冷恒温恒湿空调机组;机组设电加热器,或设移动式除湿机,满足房间温湿度及干燥度的要求;对恒温恒湿要求不高的场所采用变制冷剂流量机组,空调系统及设备的选择具有经济实用、使用灵活、技术等特性。万级恒温恒湿洁净实验室的空调机组可布置在机房或吊顶上,通常需要的冷热量不是很大,系统的循环风量较大,可将回风分两路,一部分经盘管,另一部分与处理的空气混合,经过滤器送出。
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万级无菌实验室利用送、回风量维持房间压差;送风经初、中、过滤后送入室内,回风比例为80%,新风比例为20%;从保温角度考虑实验室的围护及吊顶结构采用厚度为50mm的净化实验室彩钢板,优点:机械强度高,隔热、隔音、防潮性能好、平整光滑、耐腐蚀、易清洁、安装方便;顶棚及板壁的墙角处和墙与地面、墙与吊顶采用圆弧阴阳过渡并封闭,所有配套铝合金型材均采用电泳型材,以防止实验室以后消毒时导致铝材氧化。
从节能角度考虑实验室系统设计为新风+回风混合系统,采用**送侧下回的气流组织方式。实验室照明均采用洁净室照明灯具,不锈钢斜边型吸顶式带罩密封灯具,镜面全内胆,照明度强,不锈钢边框年久不腐蚀,外形美观,密封好、抗干扰、不积尘、易清洁;实验室消毒采用紫外线灯照射消毒。实验室新风管上均安装电动密闭阀以防止关机时空气回流,并能封闭消毒。万级无菌实验室采用风冷直接膨胀式净化风管型空调机组,满足实验室夏季、冬季冷热负荷,保持实验室恒温恒湿。
风管在工厂加工完成,可实现角钢法兰的冲孔、下料,圆形风管、矩形风管的制作,三通、弯头、变径等管件的下料加工,效率高,精度好,达到提高了生产效率,减少了现场工人的劳动强度,缩短了工期,降低了对现场环境和噪音的污染。同时,风管洁净度好,降低了清洗的难度。施工完成后需要进行调试及自测工作,其中过滤器安装后的检漏工作非常重要,过滤器在运输和安装过程中可能造成损坏,或者安装不到位都可能造成泄漏,所有安装后需进行在线扫描检测,检测合格后,才能检测房间的洁净度。
深圳市中净环球净化科技有限公司是一家专业从事洁净室系统设计、施工及洁净室设备生产、销售,并提供专业化配套服务的高科技企业,公司始终秉承“以人才为基础,让科技服务于客户,为社会发展做贡献”经营理念,全心全意的为客户创造较优质产品,提供满意的服务。公司自成立以来,凭借自主创新的精神,开拓进取的科学管理,立志发展成为全国较具竞争力的行业**企业之一。(提供净化工程、净化产品、节能环保、LED车间、SMT车间、食品化妆品车间咨询、设计、施工) 中净环球净化科技(ccg-sz)提供微电子、LCD、光电、光伏、精密机械、制药、生物安全 实验室、医院手术室、食品化妆品、钢结构等领域工程设计、制造、安装调试、检测综合性成套服务。以洁净技术为**,在ISO9001**质量体系认证、ISO14001际环境管理体系下进行30万-10级洁净系统整体规划设计、安装.公司的产品有:风淋室、货淋室、传递窗、洁净工作台、初中效过滤、高效送风口、洁净棚、自净器、FFU净化单元、洁净服、洁净耗材。 中净环球净化科技秉承“建*洁净室,创***品牌”的企业目标,倡导“务实、认真、敬业、创新”的****观,致力于**产品的研发和生产,提供优质的品牌产品与服务,净化世界各地生产者的生产环境,不断提升公司的利润与**,促进员工、股东与社会的共同繁荣。