由于排氣罩是研究實(shí)驗(yàn)室的主要費(fèi)用項(xiàng)目之一，并對(duì)持續(xù)的運(yùn)營(yíng)成本產(chǎn)生巨大影響，我們決定為您提供一些較新的發(fā)動(dòng)機(jī)罩設(shè)計(jì)的信息，以提供良好的性能和節(jié)能。
一段時(shí)間，為了回應(yīng)讀者關(guān)于排氣柜內(nèi)存儲(chǔ)的問(wèn)題，我們寫(xiě)了關(guān)于化學(xué)通風(fēng)柜的基本原理。在該文中，我們討論了化學(xué)通風(fēng)柜的基本設(shè)計(jì)原理和操作。（如果你的記憶是我們的，需要刷新或你需要另一個(gè)副本，只是讓我們知道。）
由于排氣罩是研究實(shí)驗(yàn)室的主要費(fèi)用項(xiàng)目之一，并對(duì)持續(xù)的運(yùn)營(yíng)成本產(chǎn)生巨大影響，我們決定為您提供一些較新的發(fā)動(dòng)機(jī)罩設(shè)計(jì)的信息，以提供良好的性能和節(jié)能。
實(shí)驗(yàn)室排氣系統(tǒng)分為三大類：化學(xué)通風(fēng)柜，用于處理腐蝕性酸和堿，揮發(fā)性溶劑和其他危險(xiǎn)化學(xué)品; 生物安全罩，可設(shè)計(jì)為保護(hù)工作（清潔空氣工作臺(tái)）或工人（真正的生物安全柜）; 和標(biāo)準(zhǔn)排氣罩，通常用于機(jī)械或機(jī)械車間及其生產(chǎn)區(qū)域。我們將這個(gè)討論限制在**類，化學(xué)通風(fēng)櫥，因?yàn)檫@是大多數(shù)研究實(shí)驗(yàn)室的基石。
實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜設(shè)計(jì)用于通過(guò)容納和排放在罩中使用的化學(xué)品散發(fā)的有害或有毒的煙霧，氣體或蒸汽來(lái)保護(hù)工人。典型的通風(fēng)櫥具有安裝的排氣鼓風(fēng)機(jī)，使得來(lái)自房間的空氣被拉入并穿過(guò)該罩，產(chǎn)生定向氣流。罩開(kāi)口處的“拉”稱為“面速度”，通常以英尺/分（fpm）測(cè)量。
罩的適當(dāng)?shù)拿嫠俣葘?duì)于工人的保護(hù)是關(guān)鍵的。太小的流量允許實(shí)驗(yàn)室空氣中的電流或擾動(dòng)超過(guò)罩并且將污染物吸入房間。太多的流動(dòng)可能導(dǎo)致湍流和渦流，這也可能導(dǎo)致污染物逃逸罩。擋板和其他空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)的部件確定空氣如何移動(dòng)進(jìn)入并通過(guò)罩。罩內(nèi)的污染物用室內(nèi)空氣稀釋，并通過(guò)罩的管道系統(tǒng)排放到外部，在那里它們被分散。
機(jī)罩排出的空氣量取決于多個(gè)因素，其中**重要的是機(jī)罩尺寸和設(shè)計(jì)。隨著平均化學(xué)通風(fēng)柜排放約750**1000立方英尺每分鐘的空調(diào)空氣，您可以看到罩如何在實(shí)驗(yàn)室的加熱，通風(fēng)和空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)上施加大負(fù)荷，從而影響運(yùn)營(yíng)成本。讓我們看看一些不同的化學(xué)通風(fēng)櫥設(shè)計(jì)，以及他們的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
恒定風(fēng)量（CAV）
有兩種基本類型的實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜：常規(guī)和旁路。傳統(tǒng)的罩由具有可移動(dòng)窗扇（或窗）的基本外殼組成。由于面速度或“拉力”是總體積除以窗扇開(kāi)口面積的函數(shù)，在常規(guī)CAV罩上關(guān)閉窗扇將增加面速度。常規(guī)罩的性能主要取決于窗扇位置。
然而，當(dāng)窗扇關(guān)閉時(shí)，速度可能增加到它們干擾儀器和精細(xì)設(shè)備，冷卻熱板和緩慢反應(yīng)的點(diǎn)，或者產(chǎn)生可能使污染物進(jìn)入房間的湍流。
旁通罩在窗扇上方包含開(kāi)口，除了機(jī)翼窗臺(tái)，其在窗扇關(guān)閉時(shí)將重定向氣流。旁通開(kāi)口通過(guò)在窗扇向上或向下移動(dòng)時(shí)保持氣流面積相等（在旁路的界限內(nèi)）而將面速度的變化減小到窄范圍。因此，面速度不會(huì)達(dá)到傳統(tǒng)罩常見(jiàn)的有害水平。因此，旁通通風(fēng)罩占據(jù)了今天市場(chǎng)的主要份額。
近來(lái)的旁通通風(fēng)罩（稱為高性能或“低流量”通風(fēng)罩）顯示出改進(jìn)的包容和安全特性以及節(jié)能設(shè)計(jì)。這些設(shè)計(jì)特征根據(jù)制造商而變化，但通常具有以下一個(gè)或多個(gè)：用于限制開(kāi)口的窗扇止動(dòng)件或水平滑動(dòng)窗扇; 可以控制機(jī)械擋板的窗扇位置和氣流傳感器; 小風(fēng)扇在操作員的呼吸區(qū)域中產(chǎn)生氣幕障礙; 和精細(xì)的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)和可變雙擋板系統(tǒng)，以保持通過(guò)罩的層流（未受干擾，非湍流）。雖然高性能罩的初始成本比常規(guī)旁通罩的初始成本略高，但是改進(jìn)的容納和流動(dòng)特性允許這些罩以低**60fpm的面速度操作，這可以轉(zhuǎn)化為2美元，
減少風(fēng)量（RAV）
在實(shí)驗(yàn)室設(shè)置中，任務(wù)可能非常具體且不變，減小風(fēng)量的罩（低流量罩的變型）是一種考慮的選擇。該設(shè)計(jì)結(jié)合了旁路塊以部分地關(guān)閉旁路，減少空氣體積并因此節(jié)省能量。通常，塊體與窗扇止動(dòng)件組合以限制窗扇開(kāi)口的高度，確保在正常操作期間安全的面速度，同時(shí)降低罩的空氣體積。通過(guò)減小空氣體積，RAV罩可以用較小的鼓風(fēng)機(jī)操作，這是另一個(gè)成本優(yōu)勢(shì)。
RAV罩的一個(gè)缺點(diǎn)是其限制的窗扇運(yùn)動(dòng)和減小的空氣體積也限制了其靈活性并且縮小了可以執(zhí)行的任務(wù)的*域。另一個(gè)需要注意的重要注意事項(xiàng)是可以超馳或脫開(kāi)窗扇擋板。如果發(fā)生這種情況，面速度可能下降到不安全的水平。為了解決這種情況，操作人員必須訓(xùn)練不得在使用過(guò)程中超越框格止動(dòng)器，并且只有在裝載或清潔發(fā)動(dòng)機(jī)罩時(shí)才這樣做。此外，始終建議使用氣流監(jiān)視器。
可變風(fēng)量（VAV）
**新一代的實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)櫥改變了排出的室內(nèi)空氣的體積，同時(shí)將面速度保持在預(yù)定水平。可變風(fēng)量罩使用不同的方法改變排氣量，例如基于窗扇位置打開(kāi)和關(guān)閉的排氣管道中的風(fēng)門(mén)或閥，或者改變速度以滿足空氣量需求的鼓風(fēng)機(jī)。大多數(shù)VAV罩都集成了一個(gè)改進(jìn)的旁通塊系統(tǒng)，確保在所有窗扇位置有足夠的氣流。它們以電子方式連接到實(shí)驗(yàn)室建筑的HVAC，使得排氣罩和房間供應(yīng)平衡。此外，VAV罩具有監(jiān)視器和/或警報(bào)，警告操作員不安全的罩氣條件。
盡管VAV罩比傳統(tǒng)的恒定體積罩要復(fù)雜得多，并且相應(yīng)地具有較高的初始成本，但是它們可以通過(guò)減少?gòu)膶?shí)驗(yàn)室排出的調(diào)節(jié)空氣的總體積而提供相當(dāng)大的能量節(jié)省。由于大多數(shù)罩都在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的整個(gè)時(shí)間運(yùn)行，這可以快速加起來(lái)顯著地節(jié)省成本。
