隨著現(xiàn)代檢測和評估技術(shù)，我們完全可以設(shè)計出這種安全、高效的關(guān)鍵性設(shè)備。本文介紹的通風柜設(shè)計概念以及性能測試以臺式的普通化學用通風柜為主，并不適用于可循環(huán)過濾型、走入式、高溫型或同位素輻射型通風柜...

移門開度

通風柜的移門(也稱Sash)設(shè)計通常是由操作者來開啟和關(guān)閉。通風柜移門最大的開啟度通常取決于制造商的設(shè)計，然而大多數(shù)通風柜移門的操作高度被設(shè)計在500?mm。這個操作高度通常會有一個限位器來限制移門繼續(xù)往上或在通風柜一邊立柱上貼有限位標識，還有種做法就是安裝移門報警器，當移門超過安全工作高度后會自動報警。正常操作下的通風柜設(shè)計風量就是移門開度面積乘以設(shè)計的面風速。

面風速

很多情況下人們會以為面風速越高，通風柜內(nèi)有害氣體的排放就越徹底，這更可能是一種心理上的暗示，因為在以前是沒有測試手段來檢測通風柜的污染物泄漏率的，但其實這是一個錯誤的觀點?，F(xiàn)代測試技術(shù)表明在一個實驗室工作環(huán)境,可以通過降低面風速來提高有害氣體的排放性能或通過“多樣性操作”來實現(xiàn)。在暖通空調(diào)的設(shè)計中低面風速或部署操作的多樣性會導(dǎo)致在實驗室空間減少氣流，同時也能導(dǎo)致渦流的減少，因此通風柜的有害氣體排放性能也由此得到改善。世界上大部分地區(qū)仍然是將0.5?m/s的面風速作為一個“通?！蓖L柜的使用標準，中國也選用了這個標準。然而在歐洲,設(shè)計師和制造商們將通風柜的運行面風速設(shè)定到更低的0.3 m/s，并且在大多數(shù)應(yīng)用中已經(jīng)被廣泛接受，同時也被證明其安全性和高效性。低面風速情況下的泄漏性測試已經(jīng)在測試實驗室被證明良好的性能，并且在一些暖通系統(tǒng)都調(diào)試好的現(xiàn)場實驗室區(qū)域也被證明其良好的表現(xiàn)。

通風柜類型

定風量(CAV)類型

所謂的CAV設(shè)計的通風柜就是一個在恒定風量情況下運行的通風柜。當移門在一個很低的位置時，通風柜上端的進風口(也稱旁通補風)會開始進風以確保流入的風速不會增加到一個不可接受的水平。當移門的位置完全下來的時候,設(shè)計提供了足夠的氣流來在工作臺面附近有效地分散和疏散低水平氣體和污染物。

變風量類型

變風量通風柜的設(shè)計用以適應(yīng)不同品牌的實驗室變風量控制系統(tǒng)，當然這些VAV控制品牌需要是可靠的并且是有著良好聲譽基礎(chǔ)。這些VAV控制的供應(yīng)商部署各種傳感器和流量控制裝置以確保安全高效運行。然而最大和最小風量需要在安全和高效的設(shè)置基礎(chǔ)上仔細考慮,設(shè)計和明確。大多數(shù)新的實驗室設(shè)施目前都是采用變風量設(shè)計以達到最大效率和最小的運營成本。從初期看，投入會增加，但從長期的運行費用來看則是節(jié)約了成本。

變風量設(shè)計

變風量通風柜的最大風量是面風速乘以移門安全工作高度(通常高度設(shè)定在500?mm)任何“泄漏”,此將歸結(jié)于通風柜的設(shè)計。變風量控制系統(tǒng)在經(jīng)過調(diào)試和認證后，其實際風量與計算風量的誤差值應(yīng)該在±?5?%以內(nèi)。變風量通風柜操作的最小風量需要非常謹慎地考慮?？蛻魹槭裁匆黾右还P不菲的費用來選擇VAV控制系統(tǒng)，原因有以下幾點：1.當通風柜移門關(guān)閉時或通風柜不在使用狀態(tài)時，減少風量以達到節(jié)能的作用。2.讓暖通設(shè)計師有能力來多樣化地操作應(yīng)用通風柜,從而減少管道和風機尺寸并相應(yīng)減少服務(wù)和平臺上的風機存放空間，伴隨著還有在噪音和能耗成本上的降低。

根據(jù)上述的分析是否我們可以認為當客戶選用VAV控制系統(tǒng)時得到的最大益處是，當通風柜運行時移門處在一個盡量低的位置。根據(jù)已經(jīng)開展的各種各樣的研究，其中許多是在公共領(lǐng)域，都已經(jīng)證明了合理正確的使用通風柜和VAV控制系統(tǒng)對能耗的節(jié)約有多重要。比如說在一個典型的制藥研發(fā)實驗室正常使用情況下，通風柜的移門在開啟的情況下的工作時間只是占了約25%的時間。如果我們假設(shè)這樣一個實驗室設(shè)施運行5個工作日/周和每天10?h的正常運轉(zhuǎn),那么通風柜的移門將有90%的時間是在關(guān)閉狀態(tài)下的。因此,通風柜的最小風量需要正確的設(shè)立，明確并且在調(diào)試時需要得到驗證。而這是用戶在通風柜運行過程中經(jīng)常忽視的一個問題，而卻對能耗產(chǎn)生很大影響的一個因素。

建立最小風量應(yīng)足以滿足控制污染物的濃度水平和控制易燃蒸汽的濃度水平不會引起爆炸。

美國標準ANSI/AIHAZ9.5- 2012 STANDARD FOR LABORATORY VENTILATION建議對于化學用通風柜的最低風量應(yīng)該處于150- 375A?CH(每小時換氣次數(shù)的范圍(Air Changes per Hour))。顯然如果選用150ACH的最小風量設(shè)計可以最大限度地降低能耗,但是建議客戶全面評估他們的流程,以確保選擇最合適的最小風量。一旦仔細地評估后,該最小風量應(yīng)該明確指定給暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計者(它會影響設(shè)計的多樣性操作)，同時還應(yīng)該指定給變風量控制系統(tǒng)供應(yīng)商,以確保他們的設(shè)備能夠提供所需的調(diào)節(jié)。

總之,如何將通風柜變風量控制調(diào)試到設(shè)計所要求的最大風量和最小風量是極其重要的，而不僅僅是保持通常所說的0.5?m/s的面風速。這是極其重要的，通風櫥變風量空調(diào)控制正確委托最大和最小設(shè)計體積流動。