摘 要：文章為了提供一個(gè)良好舒適的恒溫油槽實(shí)驗室的空氣環(huán)境，根據實(shí)驗室性質(zhì)和要求，通過(guò)示例詳細的計算設計了實(shí)驗室通風(fēng)系統，為類(lèi)似實(shí)驗室通風(fēng)設計提供一種有益的參考。 
　　關(guān)鍵詞：局部通風(fēng)；全面通風(fēng)；風(fēng)量；風(fēng)速 

　　1 概述 
　　溫度是社會(huì )、工作、生活中最基本測量參數，該參數涉及的測溫和控溫已廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、氣象、醫療及人們的日常生活等領(lǐng)域。溫度計、工業(yè)熱電阻、熱電偶是最常用的測溫器具，而這些測溫器具的準確性對測溫控溫的作用至關(guān)重要，為了保證測溫器具的量值準確可靠，需要對這些測溫器具進(jìn)行校準。檢定熱電阻常用恒溫槽。恒溫槽又以不同的溫度范圍及使用不同的介質(zhì)分為水槽、油槽、乙醇槽。油槽介質(zhì)通常使用甲基硅油，在高溫下會(huì )蒸發(fā)，這對工作環(huán)境的舒適性、安全性有一定的損害，文章即以恒溫油槽為主要對象，建立模型，設計恒溫油槽實(shí)驗室通風(fēng)系統，為建設安全、人性化恒溫油槽實(shí)驗室提供有益的參考[1～2]。 
　　2 系統設備 
　　文章取某型標準恒溫油槽作為主體進(jìn)行通風(fēng)設計，其主要特點(diǎn)及技術(shù)參數為：可高精度智能控溫，升溫迅速，無(wú)超調欠調，溫度穩定性強，計算機控制實(shí)現自動(dòng)控溫且持續穩定，工作區采用雙槽體雙循環(huán)，提高溫場(chǎng)均勻性穩定性，油槽下方配置儲油箱，配備油泵系統。 
　　結構參數：溫度范圍（35℃-300℃），工作區尺寸：φ150mm×480mm，外形尺寸長(cháng)×寬×高：750mm×550mm×1140mm。工作介質(zhì)：甲基硅油（推薦）。 
　　3 通風(fēng)概述 
　　硅油是一種鏈狀結構的聚合有機硅氧烷，它有很多特殊性能包括溫粘系數小、耐高/低溫、抗氧化、閃點(diǎn)高、揮發(fā)性?。?50°，30天，揮發(fā)量2%）、絕緣性好、表面張力小、對金屬無(wú)腐蝕、無(wú)毒等。正因為如此，硅油常用于日用化妝品、潤滑油、擴散泵油等。恒溫油槽推薦使用的介質(zhì)即為甲基硅油。 
　　雖然甲基硅油具有無(wú)毒、揮發(fā)性小的屬性，但由于種種因素的影響，實(shí)際使用過(guò)程中（特別是加熱至持續高溫）常有異味散發(fā)，影響工作區的空氣品質(zhì)，對工作者身心健康有一定的危害，故對其進(jìn)行通風(fēng)換氣、及時(shí)排污是必要的。 
　　通過(guò)通風(fēng)換氣的方法改善室內空氣環(huán)境，是把室內的不符合衛生標準的污濁空氣排到室外，換以室外新鮮空氣或經(jīng)過(guò)處理符合衛生要求的空氣送入室內。采用通風(fēng)的目的在于利用諸如凈化、排除、稀釋或置換技術(shù)，確a保環(huán)境區域具有良好的空氣品質(zhì)，提供生命過(guò)程必須的氧氣，形成適合生活和生產(chǎn)的空氣環(huán)境。 
　　就通風(fēng)的覆蓋范圍而言，通風(fēng)方式可分為全面通風(fēng)和局部通風(fēng)。全面通風(fēng)實(shí)質(zhì)是全面系統地對室內空氣污染物稀釋。局部通風(fēng)是對局部地點(diǎn)的空氣條件提供保證的特色通風(fēng)方式，是在產(chǎn)生污染物的源頭采用局部通風(fēng)技術(shù)把含有污染物的氣體就地捕集、凈化排放至室外，阻止污染源污染物向工作區擴散。 
　　4 設計示例 
　　設計步驟：（1）根據房間的要求和用途，選擇通風(fēng)方式；（2）根據排風(fēng)類(lèi)型，計算通風(fēng)量；（3）通過(guò)通風(fēng)量，選擇通風(fēng)機，并校驗風(fēng)機風(fēng)壓。 
　　文章的污染源是恒溫油槽，是固定集中的點(diǎn)污染源，故選用局部通風(fēng)的方式，具體采用局部排風(fēng)罩實(shí)施[3]。 
　　排風(fēng)罩設在油槽的上方，由于油槽的限制，氣流只能從側面流入罩內，如圖1所示。為避免及減少橫向氣流的影響，要求H盡可能小于等于0.3a（a為罩口的長(cháng)）。此時(shí)，排風(fēng)罩的排風(fēng)量按式（1）計算[4～5]： 
　　L=KPHvx （1） 
　　式中：K-考慮沿高度速度分布均勻的安全系數，通常取K=1.4； 
　　P-排風(fēng)罩口敞開(kāi)面的周長(cháng)，m； 
　　H-罩口至污染源的距離，m； 
　　vx-邊緣控制點(diǎn)的控制風(fēng)速，m/s。 
　　局部排氣罩是利用排風(fēng)罩的抽吸作用，在有害物發(fā)生地點(diǎn)（控制點(diǎn)）造成一定的氣流運動(dòng)，將有害物吸入罩內，加以捕集?？刂泣c(diǎn)上必需的氣流速度稱(chēng)為控制風(fēng)速。邊緣控制點(diǎn)風(fēng)速的大小與工藝操作、有害物毒性、周?chē)蓴_氣流運動(dòng)狀況等多種因素有關(guān)。設計時(shí)可參照表1確定，控制點(diǎn)風(fēng)速選取原則按表2選擇。 
　　表1 控制點(diǎn)控制風(fēng)速 
　　表2 控制點(diǎn)的控制風(fēng)速選取原則 
　　文中污染物放散速度較輕微，控制風(fēng)速范圍?。?.25～0.5）m/s，且毒性小，空氣擾動(dòng)小，選擇速度下限，從而控制風(fēng)速vx取0.3m/s。有了控制風(fēng)速vx取，計算排風(fēng)量還需要得到高度H，及罩口周長(cháng)P，這兩項未知數可由排風(fēng)罩口的長(cháng)寬及約束條件確定。排風(fēng)罩口長(cháng)寬尺寸如表3所示。 
　　表3 設備尺寸 
　　條件：要求H盡可能小于等于0.3a（a為罩口的長(cháng)），即H≤0.3（2×0.4H+0.75），得H≤0.3m，取H=0.3m，故罩口周長(cháng)P=3.56m。 
　　排風(fēng)罩排風(fēng)量為：L=KPHvx=1.4×3.56×0.3×0.3=0.45m3/s=1620 m3/h 
　　選擇風(fēng)機需考慮風(fēng)量附加，采用一般送排風(fēng)，定轉速風(fēng)機時(shí)，風(fēng)量附加為5%～10%。文章取下限，即5%，從而風(fēng)機風(fēng)量為：（1+5%）L=1701m3/h。對照風(fēng)機型號規格，選取軸流風(fēng)機T35-11系列，具體參數如表4所示。 
　　表4 風(fēng)機參數 
　　風(fēng)機風(fēng)壓校驗：文章局部排風(fēng)，污染氣體經(jīng)風(fēng)機抽吸后流經(jīng)一截與風(fēng)機風(fēng)口同徑的短風(fēng)管排到室外，所選風(fēng)機風(fēng)壓能滿(mǎn)足使用要求。 
　　圖1 恒溫油槽通風(fēng)示意圖 
　　5 結束語(yǔ) 
　　文章介紹了恒溫油槽的特點(diǎn)，簡(jiǎn)要概述了通風(fēng)的目的和方式及對應的作用，并進(jìn)一步通過(guò)計算詳細示例了恒溫油槽實(shí)驗室通風(fēng)設計，為相關(guān)類(lèi)似實(shí)驗室通風(fēng)，建設安全、人性化實(shí)驗室提供有益借鑒。此外，在選用或設計排風(fēng)罩時(shí)，設計應遵循以下基本原則：已被污染的吸入氣流避免進(jìn)去人的呼吸區，設計時(shí)應充分考慮操作人員的工作點(diǎn)和活動(dòng)范圍；局部排風(fēng)罩設計應與生產(chǎn)工藝協(xié)調一致，力求不影響生產(chǎn)流程。排風(fēng)罩應力求結構簡(jiǎn)單、造價(jià)少，方便安裝維護；設計排風(fēng)罩進(jìn)行通風(fēng)換氣的覆蓋區域，應盡可能避免或減弱擾動(dòng)氣流、穿堂風(fēng)和激烈送風(fēng)氣流等對排氣罩排氣的影響。設計人員在滿(mǎn)足設計的基本原則和科學(xué)計算基礎上，設計出合理的實(shí)驗室通風(fēng)系統。