作者:科藝普實驗室設計集團 來源:www.nbxinlian.com 時間:2020-06-30 15:59:23 閱讀:766次
實驗室的規劃設計主要分為六個方面:平面設計系統、單臺結構功能設計系統、供排水設計系統、電控系統、特殊氣體配送系統、有害氣體輸出系統等六個方面。我們將根據6個方面對實驗室進行整體規劃設計。下面我們介紹接下來的五個方面。
2單臺結構功能設計系統
不同專業采用不同實驗室專用基礎配套裝備,系列產品共分五大部分:
A、實驗臺部分;
B、儀器臺部分;
C、功能柜部分;
D、儀器設備部分;
E、輸出系統部分;
A、實驗臺部分
實驗臺的分類:
①實驗臺按實驗室的功能劃分為:物理實驗臺(主要用于電子、電工、物理實驗);化學實驗臺(主要用于有機、無機化學實驗);生物實驗臺(主要用于凈化無菌實驗,如簡易解剖臺、不銹鋼操作臺等);
②按結構劃款式分為:MM(由鋼制支撐架、基箱、臺面、試劑架、連接件、輔件組成)MR(基箱、臺面、試劑架、連接件、輔件組成)。
③按用途可分為:中央實驗臺、邊臺實驗臺、洗滌實驗臺、試劑架、基箱、實驗凳。
基箱的分類:
基箱按材質可分為:鋼木制基箱、鋁木制基箱、全木制基箱。
按制作工藝分為:鋼制歐式基箱(即門面板與側板連接)、鋼制美式基箱(即門面板裝嵌在基箱內)。
按款式可分為:活動式基箱、落地式基箱、懸掛式基箱。其中活動式基箱、懸掛式基箱用于MM款。落地式基箱用于MR款。
臺面的分類:
在整個實驗室基礎裝備銷售中,臺面占總報價1/3的份額,臺面的作用可見一斑。
①按實驗臺的功能作用可分為:
化學實驗臺面:防強酸、強堿、耐高溫;耐98%的濃硫酸;表面材質為酚醛樹脂板;
物理實驗臺面:防靜電、耐溫、抗滑、穩定強;耐28%的硫酸,表面材質為防火板;
生物實驗臺面:防水、防止細菌密度強;表面材質為不銹鋼板。
②按照臺面材質可分為貼面板和實芯板。
常用的幾種貼面板列表如下:
實芯板分為:環氧樹脂板、大理石(花崗巖)、陶瓷等。環氧樹脂是高分子材料,耐高溫(380℃),具有優良的抗化學腐蝕性能,可修復及復原;大理石一般用于高溫臺、天平臺等,耐高溫,但運輸過程中較容易損壞;陶瓷價格比較昂貴,在國內用得比較少
B、儀器臺部分
承重性、穩定性、抗外干擾、電控要求很高,氣體配送嚴格、安全、可靠、方便、易管理;承重:500Kg以上。主要用于儀器分析實驗室,如光譜、色譜、原子分析實驗室等。
產品主要有:標準儀器臺、光譜儀器臺、色譜儀器臺、顯微鏡臺、連體儀器臺、天平臺、電腦臺、高溫儀器臺、教學臺功能柜部分:
C、功能柜部分
分兩部分服務、儲存,重要功能部分涉及安全、環保問題;有全木和鋼木之分;試劑、藥劑、揮發性藥品、輻射性藥品、劇毒品、易燃培養等儲存功能基本分十三種:
(1)一般性能藥品柜;
(2)揮發性藥品儲存柜;
(3)染劑專用柜;
(4)防輻射藥品柜;
(5)易燃品儲存柜(防火柜);
(6)文件柜(資料柜);
(7)更衣柜(剎菌更衣柜);
(8)培養柜;
(9)標本柜;
(10)儀器柜;
(11)純堿柜;
(12)硫酸柜;
(13)無菌柜。
D、儀器設備部分
(1)通風柜;
(2)生物安全柜;
(3)超凈工作臺;
(4)器皿清洗機(全自動)
(5)劇毒品安全儲存柜;
(6)智能密集柜;
(7)解剖臺;
(8)取材臺;
(9)感應功能柜。
(10)揮發性藥品柜;
E、有害氣體輸出部分。
3供排水設計系統
供排水設計系統主要是為前期實驗室建筑設計服務。為建筑設計院提供實驗臺上下水水點。水嘴分為急流水嘴和緩流水嘴,單聯水嘴(MBs-016)為急流水嘴。一般搭配PP水槽(MBc-032)。雙聯水嘴(MBs-02)為緩流水嘴,一般搭配PP水槽(MBc-029)規格為。在默認情況下我們一般給客戶配置雙聯水嘴。三聯水嘴(MBc-01)為一急兩緩水嘴。一般搭配PP水槽(MBc-029)。大水槽(MBc-031)、通風柜的杯槽(MBc-028)。
4電控系統
實驗室用電主要包括照明電和動力電兩大部分。動力電主要用于各類儀器設備用電、電梯、空調等的電力供應。實驗室供電系統也是實驗室最基本的條件之一。
電源插座有:10A、13A、16A、20A;漏電保護開關、過載保護開關等。電源插座應遠離水盆和煤氣、氫氣等噴嘴口,并不影響實驗臺儀器的放置和操作位置。線槽主要多功能鋼線槽(主要用于試劑架上)和PVC線槽配西班牙插座(主要用于邊臺和中央臺臺面上)。
5特殊氣體配送系統
實驗室用氣主要有:不燃氣體(氮氣、二氧化碳)、惰性氣體(氬氣、氦氣等)、易燃氣體(氫氣、一氧化碳);劇毒氣體(氟氣、氯氣);助燃氣體(氧氣)組成。除不燃氣體、惰性氣體外其它氣體不得進行實驗室。可以通過輸氣管接到各實驗室內。一般氣相室配置氦氣(He)、氮氣(N2)。氣質聯用室配置了氮氣、氫氣、氧氣。氫氣管線上的連接管件都要連接后焊接,嚴禁有泄漏的可能。
所有的管線在安裝完畢后一定要做氣密性實驗,并在使用前要先除油。由于管道細小,管間距小,安裝過程中可依據現場情況進行調整,保證間距不小于45mm,氣瓶裝瓶時,易燃易爆與惰性氣體同柜,杜絕兩種易燃氣體同瓶裝一柜。
6有害氣體輸出系統
實驗室內往往存在許多不利于人體健康的化學物質污染源,特別是有害氣體,將其排除非常重要。但與此同時,能源往往會被大量的消耗,因而實驗室的通風控制系統的要求漸高,從早期CV(定風量),2-State(雙穩態式),VAV(變風量)系統,到最新的適應性控制系統——既安全,又要符合節約能源的需要。
總之,實驗室的最新觀念就是將整個實驗室當作是一臺排煙柜,如何有效的控制各種進排氣,達到既安全又經濟的效果是至關重要的。實驗室常用排風設備主要有:通風柜、原子吸收罩、萬向排氣罩、吸頂式排氣罩、臺上式排氣罩等。其中通風柜最為常見。
通風柜是安全處理有害、有毒氣體或蒸汽的通風設備,作用是用來捕捉、密封和轉移污染物以及有害化學氣體,防止逃逸到實驗室內,這樣通過吸入工作區域的污染物,使其遠離操作者,來達到吸入接觸的最小化。通風柜內的氣流是通過排風機將實驗室內的空氣吸進通風柜,將通風柜內污染的氣體稀釋并通過排風系統排到戶外后,可以達到低濃度擴散;
原子吸收罩主要適用于各類大型精密儀器,要求定位安裝,有設定的通風性能參數,也是整體實驗室規劃中必須考慮的因素之一;
排氣罩主要適用于化學實驗室,在解決這類實驗室的整體通風要求中,它是必不可少的裝備之一。
軸流風機適用于風壓小、適用于管路短的通風系統(一般10米以內,否則易造成抽不動);離心風機適用于管路長的通風系統(一般10m以外,否則易造成噪音大)。
風機的材質:一般分為玻璃鋼、PP、PVC、鐵皮等,其中玻璃鋼較多。風機的型號的選擇,是根據風量和風壓來選擇的。
風量的計算方法:
根據面風速來確定排風量(面風速的一般取值為:0.3~0.5m/s)
計算公式:G=S•V•h•μ=L•H•V•3600•μ
其中G:排風量、
S:操作窗開啟面積、
V:面風速、h:時間(1小時)、
L:通風柜長度、
H:操作窗開啟高度、
μ:安全系數(1.1~1.2)
例:1200L的通風柜其排風量計算如下:
G=1.2*0.75/2*0.8*3600*1.2=1555m3/h
經驗值:1200L通風柜排風量一般為1500m3/h
1500L的通風柜排風量一般為1800m3/h
1800L的通風柜排風量一般為2000m3/h
注:中央臺上用排風罩排風量的計算方法同通風柜排風量的計算方法
原子吸收罩排風量的計算方法:
根據罩口風速來確定排風量(罩口風速的一般取值:1~2m3/h)
計算公式:G=πR²•V•3600•μ
其中G:排風量、
R:罩口半徑、
V:罩口風速、
μ:安全系數(1.1~1.2)
經驗值:一般情況下原子吸收罩的排風量在500~600m3/h。
整體通風的排風量計算方法
計算公式:G=V•n•h=L•W•H•n•h
其中G:排風量;
V:房間體積;
n:換氣次數;(一般取8~12次)
h:時間;(1小時)
風壓的計算
管線沿程阻力約5Pa/米,彎頭阻力為10~30Pa/個,三通阻力為30~50Pa/個。
注:所有阻力之和乘以安全系數(1.1~1.2)即為風壓值。
通風管線風量的計算
注:一般情況下國家標準的風管風速取值范圍為V=6~8m/s(公司計算標準的風管風速取值范圍為V=8~12m/s)
計算公式:G=S•V•3600=πR²•V•3600→R=[G/(π•V•3600)]½
其中G:排風量(根據上述計算得出)
R:風管半徑
V:風管風速
注:矩形風管的尺寸有如下幾種固定尺寸:120、150、200、250、300、400、500、630、800、1000、1200、1400、1600、1800(如需由圓形管變為矩形管,設計原則是面積相等)
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