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不同类型生物安全柜气流方式及能耗分析

发布时间:2019-04-26 阅读:76

    生物安全柜是生物洁净实验室中的重要设备,是保障生物安全的一级屏障,防止工作人员在操作含有感染性因子的材料时,发生接触性、暴露性感染,保护人、环境和实验对象的安全。根据结构设计、排风比例和保护对象,生物安全柜分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级3个级别,常用的为Ⅱ级生物安全柜。Ⅱ级生物安全柜又分为A1型、A2型、B1型和B2型。目前我国实验室常用Ⅱ级A2型(以下简称A2生物安全柜)和Ⅱ级B2型(以下简称B2生物安全柜),2种生物安全柜在通风方式上存在差异。
    A2生物安全柜柜内70%气体经高效过滤器过滤后在柜内循环使用,30%气体经高效过滤器过滤后排至柜外;B2生物安全柜柜内全部气体经高效过滤器过滤后,通过外排风机强制排出室外。使用者应依据实验室的生物危害分级和所从事的操作类型综合考虑,选取合适类型的生物安全柜。
    A2生物安全柜(不同类型排风气流方式)及B2生物安全柜的能耗情况进行对比分析。
    该实验室面积20㎡,净高2.6m,假定室内状态点夏季温度24℃、相对湿度55%;冬季室内温度20℃,相对湿度40%。实验室内设置单台双人A2生物安全柜(根据厂家提供的信息,该生物安全柜排风量约600m³/h,设计排风量800m³/h),不同工况下的风量估算如下:
    (1)排风采用内排式,房间送风量及新风量不变,能耗不增加。
    (2)外排套管式连接,全新风系统,房间换气次数为12h-1,房间送风量为20㎡×2.6m×12h-1=624m³/h。根据压力要求,考虑房间排风量700m³/h,此时安全柜排风量为800m³/h,因此房间增加100m³/h的新风量。
    (3)外排套管式连接,回风系统;房间送风量为624m³/h,安全柜排风量为800m³/h;该房间原本的回风系统改为全新风系统,房间新风量增加约100m³/h +624m³/h×(1-10%)=660m³/h的新风量(新风比按10%计算)。
    (4)生物安全柜型号若为双人B2生物安全柜,排风量约1600 m³/h,则该房间送风量需增加约1000 m³/h。
    由以上分析得出对于房间换气次数风量小于安全柜排风量的实验室,工况2和工况3较工况1冬夏季负荷均有所增加,工况4负荷增加量明显。因此,A2生物安全柜设置排气罩较不设置排气罩的形式能耗增加,B2生物安全柜在系统较A2安全柜的能耗明显加大。
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