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高性能通風柜的真正定義

   日期:2020-01-02     瀏覽:1331    
核心提示:高性能通風柜在整個行業中具有不同的含義,因此,“高性能通風柜”這個術語的含義經常被誤解,有了各種定義和行業術語,術語可能很狡猾。本文將幫助你理清思路。
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ASHRAE 110測試包括面風速測試,煙霧可視化測試以及使用六氟化硫和人體模型的示蹤氣體測試

空氣與通風柜的關系

空氣借助風機通過通風柜,產生負壓環境,保護使用者免受有害氣體的侵害。空氣以一定的速度行進。在拉門平面內測量通風柜的風速,稱為面風速,以英尺/分鐘(fpm)為單位。

面風速與通過通風柜的空氣量有關。空氣量稱為體積流量,以立方英尺/分鐘(CFM)為單位。通過開口抽出的空氣越多,空氣流動的速度就越快。

用花園軟管做示例,你可以將拇指放在軟管的開口上,以進一步噴水,因為阻擋該開口會加快水的速度。通過軟管泵送的水量保持不變。

由于水和空氣都是流體,因此同樣的物理學也適用。面風速(fpm)取決于通過通風柜的空氣量(CFM)和空氣通過的開口尺寸,包括旁路區域。

 面速度設定點

不同的通風柜型號將以不同的面風速運行。由于并非所有實驗室都需要最先進的通風柜,因此許多制造商提供了可供選擇的范圍。

應根據幾個變量選擇特定的面風速。面風速通常由實驗室的安全員決定,而不是通風柜制造商。安全員可能會說,在60英尺每分鐘使用通風柜和18英寸的窗扇工作高度,或由于實驗室條件惡劣或使用熱板,可能會增加面風速。

通風柜在實驗室中對能量造成了難以置信的壓力。他們把昂貴的、溫度受控的空氣排到外面,就像全年開著窗戶,強力吹出空氣一樣。因此,如果可以使用較低的面速度,那么它應該會被廣泛使用。較低的面速度意味著較低的體積流量,這意味著節約能源。

 速度不等于安全

對于所需的面風速,標準范圍很廣,然而,已經證明,更快并不一定更安全。事實上,許多實驗室標準明確規定,高速運行(150fpm以上)實際上會因湍流空氣而產生安全風險。

如果實驗室是平衡的并且遵循操作恒定容積通風柜的一般準則,如果通風柜的運行速度低于100fpm,則可以節省大量的能源。

實驗室可能缺乏空氣,如果缺乏空氣,通風柜將無法正常排氣。在添加通風柜或選擇面風速設定點之前,確保為實驗室提供足夠的供氣。這并不是說所有實驗室都能以低至60英尺/分鐘的速度操作通風柜,以減輕其機械系統的壓力。應分析并仔細規定通風柜的面風速,因為在較低的面風速下操作有許多好處,并且較高的面風速會導致風險和不必要的成本。

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高性能通風柜的氣流示意圖

 

真正的高性能通風柜

高性能通風柜受到許多營銷手段的影響,為了吸引顧客而拋出不同的名字。如果通風柜被稱為低速,高效,高能效或低排氣量,它們都引用相同的東西--某種形式的綽號“高性能”。

科學設備和家具協會(SEFA)已經規定了高效率的定義,任何通風柜制造應達到或超過上述要求之一。據SEFA稱,高性能通風柜必須通過下述測試要求。

ASHRAE 110測試是一個由三部分組成的測試,用于檢查通風柜的密封性能。該測試包括面風速測試,煙霧可視化測試以及使用六氟化硫(SF6)和人體模型的示蹤氣體測試。

 根據SEFA,節能通風柜的定義如下:“低速實驗室通風柜是一種好的設計,與相同尺寸的通風柜所需的體積相比,可以減少所需的排氣量。通過完全打開的垂直窗扇,面風速為100 fpm,并提供相當于或優于ASHRAE 110示蹤氣體測試等級4.0 AM 0.05和4.0 AI / AU 0.10的污染物控制水平,通過完全打開的垂直窗扇,面速度為60 fpm或更低。低速通風柜也被稱為高性能通風柜或高效通風柜。”

“4.0 AM 0.05”的定義

在ASHRAE 110測試期間,SF6以“AM”的4 L/min的速率釋放,-簡稱AM-??山邮艿腟F6量由人體模型中的傳感器應不大于百萬分之0.05(ppm)的平均值。 

“4.0 AI / AU 0.10”的定義

指4升/分鐘的釋放速率,處于“AI”或“AU”狀態 -簡稱AI或AU-以及可接受的SF6量由人體模型中的傳感器應不大于0.10 ppm的平均值。該測試允許在AI或AU測試中泄漏更大量的SF6,因為在AM測試期間,它在受控測試實驗室中進行。AI和AU測試在實際的實驗室環境中進行,可能包含交叉氣流,通風柜內的設備和次優的供氣條件。

 為了真正實現高性能,通風柜必須符合SEFA定義。因此。它必須以60 fpm的面速度進行測試,窗扇至少打開25英寸。一些通風柜被宣傳為可以60 fpm運行,但沒有列出拉門開口位置。制造商必須證明它可以在至少25英寸開口的拉門上操作,以獲得高性能標簽。

從歷史上看,大多數通風柜在100 fpm的面風速下操作,拉門完全打開。對于如今大多數通風柜而言,這將是全速的,并且在大多數實驗室中將構成不必要的能量消耗。雖然每個實驗室的通風柜面風速都沒有精確的數字,但標準的狀態范圍通常為60到100 fpm。標準對于指定特定面風速如此模糊的一個原因是因為舊款式通風柜的100fpm與一些新通風柜中的100fpm差別很大。

此外,根據空氣平衡情況和現實生活條件,這些通風柜將因實驗室而異。在規劃實驗室時需要考慮所有這些因素,以確保通風柜達到最佳的節能,同時仍保持絕對安全。

 科學地選擇設備

了解情況,查詢測試結果并了解測試結果的含義。

要求制造商提供測試報告非常重要。雖然測試報告可能以40或50 fpm的面速度表示結果,但標準推薦的最小值仍為60fpm。低速測試報告旨在讓你放心。他們表明,通風柜設計中還有一個額外的安全系數,即使沒有標準建議低于60 fpm的操作。

當操作具有較低面風速實驗室通風柜時,可以真正增加節能--一些高性能通風柜甚至可以在很短的時間內節省能源而回本。請制造商幫助你關注前期設備安裝節省,每年節省和具體安裝的投資回報。

由于許多變量會影響通風柜的性能,因此請根據安全管理人員指定的面風速或適用的當地規范確定通風柜的大小。使用制造商發布的性能確定通風柜的可接受操作范圍,并要求測試報告備份該性能數據。

 
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