实验室通风管道该怎样设计?
实验室通风管道的设计需结合实验室类型(如化学、生物、精密仪器等)、通风柜及排风设备的布局、风量需求等,核心目标是保证气流通畅、阻力小、无交叉污染,且满足安全与节能要求。具体设计要点如下:
一、前期规划
1. 明确风量需求
根据通风柜数量、单个通风柜的排风量(通常1000-2000m³/h)、其他排风设备(如原子吸收罩、万向抽气罩)的风量,计算总排风量。
同时考虑补风设计(自然补风或机械补风),避免因排风过大导致室内负压过高,影响通风效果或引入室外污染物。
2. 管道布局原则
尽量缩短管道长度,减少转弯和分支,避免“绕路"增加阻力。
不同功能区域的排风管道应分开设计(如化学实验室与生物安全实验室),防止交叉污染。
管道应避开梁、柱等结构,且与天花板、墙面保持合理距离,便于安装和维护。
二、管道参数设计
1. 管径选择
根据风量和风速确定管径,风速过高会增加阻力和噪音,过低则可能导致管道内积尘。
主管道风速建议8-12m/s,支管风速5-8m/s,通风柜连接管风速6-8m/s。
计算公式:管径(圆形)=√(4×风量÷3600÷风速÷π),或根据矩形管道的截面积与风速匹配。
2. 管道材质
化学实验室:优先选用耐腐蚀材质,如PVC、PP、玻璃钢(FRP),避免金属管道被酸碱腐蚀。
一般实验室:可选用镀锌钢板(成本较低,需做好密封防腐)。
高温环境(如烘箱排风):选用不锈钢材质。
3. 管道配件设计
弯头:采用大曲率半径弯头(曲率半径≥1.5倍管径),减少气流阻力;直角弯头需加装导流片。
三通/四通:分支管道与主管道的夹角应≤45°,避免气流冲击产生湍流。
变径管:当管径变化时,采用渐缩/渐扩管(长度≥5倍管径差),避免突然变径导致阻力骤增。
风阀:在支管和主管道上安装调节阀(如蝶阀),便于调节各区域风量;关键位置加装防火阀(如穿过防火墙时)。
三、风机与排风系统设计
1. 风机选型
根据总排风量、管道总阻力(含沿程阻力和局部阻力)选择风机,风机风压需预留10%-20%的余量。
风机尽量安装在室外或楼顶(减少室内噪音和振动),若必须安装在室内,需做隔音和减震处理。
腐蚀性气体排风需选用防腐风机(如玻璃钢风机)。
2. 系统划分
不同性质的排风(如酸性、碱性、有机蒸气)应分系统设计,避免混合后产生化学反应(如酸雾与碱雾混合可能腐蚀管道)。
同一系统内的通风设备应尽量集中布局,减少管道分支。
四、安全与节能考虑
1. 防泄漏与防爆
管道接口需密封严密(如采用法兰连接加密封垫),防止有害气体泄漏。
易燃易爆气体(如有机溶剂蒸气)排风管道需采用防静电材质,且避免产生火花的部件,必要时加装防爆阀。
2. 节能设计
合理设计管道阻力,降低风机能耗;可采用变频风机,根据通风柜柜门开启度自动调节风量。
高温排风管道可做保温处理,避免热量扩散影响实验室环境。
五、规范与验收
设计需符合《实验室通风系统设计规范》(JGJ/T 344)、《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019)等相关标准。
施工后需进行风量平衡测试,确保各通风柜排风量达标,且系统运行稳定、噪音符合要求(≤65dB(A))。
若为复杂实验室(如生物安全三级实验室、放射性实验室),建议由专业设计院或有经验的工程公司进行设计,确保满足安全与功能需求。
山东鑫广实验设备科技有限公司成立于2007年,作为实验室整体解决方案服务商,提供从实验室设计、实验室工程、实验室家具、实验室设备、实验室耗材、到实验室服务等实验室建造一站式服务,致力于研发、设计、生产实验室家具等产品及相关配套设备,并提供实验室建设解决方案的新型高科技企业。公司下设研发生产车间,在各地拓展网络和办事处,为客户提供产品和服务。
产品应用于医疗、卫生、检疫、商检、科教、生物制药、食品化工、石油、环保、等多个行业的不同类别的实验室。产品服务范围涵盖:实验室规划、实验室整体装修工程、实验室家具、通排风系统、气路系统、水电、净化洁净系统、空调新风系统。 吸取实验室现状,我公司推出了全新的实验室系列产品(主要产品有:全钢结构、全木结构、钢木结构等系列实验台和边台及仪器台、操作台、天平台、器皿柜、通风柜、水斗台、试剂柜、超净工作台、配套设施等)。