石油化工中心化验室变风量通风空调系统设计方案

考虑到石油化工行业的高风险性及化验室对生产装置安全运行和产品质量监督的重要性，从室内环境控制、排风设计、全新风设计、通风系统控制及节能等方面来分析和探讨。

（1）室内温湿度参数及设备发热量取值

通常，由于中心化验室采用的是全新风空调系统，因此室内温湿度参数的取值直接影响机组性能参数、系统初始投资及运行成本。同时，由于中心化验室的分析化验房间设有各种精密检测仪器，这些仪器对温湿度都有一定的要求。表１给出了我国行业推荐性标准对分析化验房间温湿度环境的要求，当工艺专业对分析化验房间的室内温湿度无特殊要求时可按表１执行。通过查阅美国相关设计手册及标准，笔者发现在这些标准及手册中并没有对化验室分析化验房间的温湿度作明确规定，是提醒设计人员应结合各个房间分析仪器的温湿度要求逐一确定其室内的温湿度设计参数。

此外，由于分析化验房间内设有大量的手动及自动分析仪，而通常设计人员很难得到这些分析仪器对室内环境要求的详细参数，且国内设计手册也没有针对化验室给出此类房间估算的设备发热量，此在设计中心化验室时，对其室内设备发热量的选取存在困难。ASHRAE 手册给出了50～270Ｗ／ｍ２的分析化验室设备发热量估算值，并且罗列了部分分析化验仪器的发热量供设计人员选取。

（2）变风量排风系统设计

表２给出了我国行业推荐性标准对分析化验房间换气次数的要求。从表２中可以看出，国内规范对于其换气次数的要求并不一致。通过查阅美国相关设计手册及标准，笔者发现在这些标准及手册中，给出了换气次数４～１２ｈ－１供设计人员选用，同时指出：当其换气次数超过８ｈ－１时，其稀释通风效果是递减的，设计人员应根据房间内释放物质的危险性逐一确定房间的通风换气次数。上所述，建议一般分析化验房间的换气次数取８ｈ－１，部分含有剧毒及有防爆要求的房间按照最小换气次数１２ｈ－１计算，同时宜验算分析化验房间处于非工作状态时，其换气次数不小于４ｈ－１。

分析化验房间一般设有各种类型的通风柜，因此，中心化验室的排风系统一般采用的都是变风量排风系统。通风柜排风量的取值可直接选用国家建筑标准设计图集 ０７Ｊ９０１ ２《实验室建筑设备（二）》中对应的型号。

表３给出了图１，２所示中心化验室１层各房间排风量计算结果。表中正常运行工况下排风量的大小取决于室内通风柜的同时使用系数，该系数一般取0.6～0.7，但是对于中试装置及带有科研性质的中心化验室，其同时使用系数可与业主充分沟通，在了解其建成后预期使用情况下可适当减小。需要注意的是，为了保证在极端条件下房间内通风柜的面风速能达到规定要求，房间的排风量宜在最大排风量与最小排风量之间波动。室内通风柜的数量较少时，室内的最大排风量按通风柜全部使用考虑；当房间内通风柜的数量较多时，室内最大排风量也可适当选取一个通风柜的同时使用系数，但是该系数应与业主沟通并经过业主批准。

当室内通风柜全部处于关闭状态时，其房间内全部局部排风设施排风量的总和不应小于其理论最小排风量，当其局部排风设施的排风量小于理论最小排风量时，应增加全面通风设施以满足最小排风量的要求。需要注意的是，当通风柜的柜门处于关闭状态时，仍然应考虑20％的 正 常 排 风 量 以 维持通风柜内一定负压，防止污染物逃逸进入室内。

图1，2所示的中心化验室P－1排风系统排风量计算结果。在计算排风量前，应根据工艺专业所提供的资料将房间划分为若干个排风系统，划分原则如下：

１）防爆与非防爆房间分开设置；

２）不同的物质混合后会形成毒害更大或腐蚀性的混合物、化合物时，须分开设置；

３）混合后易使蒸汽凝结并聚集粉尘时，应分开设置；

４）散发剧毒物质的房间单独设置。为了保证在极端条件下，通风柜的面风速能达到规定要求，建议排风系统的排风量在最大排风量与最小排风量之间波动，如图２所示。