潔凈生物安全實(shí)驗(yàn)室送排風(fēng)系統(tǒng)

潔凈生物安全實(shí)驗(yàn)室安全的核心措施是通過排風(fēng)保持負(fù)壓，所以排風(fēng)機(jī)是關(guān)鍵設(shè)備之一，須有備用。《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范》第5. 3.6條中以條文的形式規(guī)定：三級和四級生物安全實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置備用排風(fēng)機(jī)組，并可自動切換。《實(shí)驗(yàn)室  生物安全通用要求》在第6.3.3條的第10款規(guī)定：安裝風(fēng)機(jī)和生物安全柜啟動自動聯(lián)鎖裝置，確保潔凈實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不出現(xiàn)正壓和確保生物安全柜內(nèi)氣流不倒流。

《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范》和《實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求》對于備用送風(fēng)機(jī)的設(shè)置并未做明文規(guī)定，在我國早期已建的潔凈生物安全實(shí)驗(yàn)室中凈化空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)配置多為一臺送風(fēng)機(jī)、兩臺排風(fēng)機(jī)(簡稱一送兩排)， 未設(shè)置備用送風(fēng)機(jī)，排風(fēng)機(jī)運(yùn)行模式為一用一備。這種風(fēng)機(jī)配置及運(yùn)行模式對自控系統(tǒng)的要求較高，隨著國內(nèi)在三級生物安全實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面經(jīng)驗(yàn)的積累與總結(jié)，已有一些潔凈生物安全實(shí)驗(yàn)室建設(shè)采用兩送兩排、兩送三排，甚至三送三排的風(fēng)機(jī)配置及運(yùn)行模式，現(xiàn)主要介紹一送兩排、 兩送三排兩種風(fēng)機(jī)配置運(yùn)行模式，其他模式可參照這兩者進(jìn)行分析。

1.一送兩排配置

目前，我國已建三級生物安全實(shí)驗(yàn)室送、排風(fēng)機(jī)的配置模式大部分為一送兩排(即一臺送風(fēng)機(jī)、兩臺排風(fēng)機(jī))。一送兩排的風(fēng)機(jī)配置模式僅考慮了備用排風(fēng)機(jī)的問題，并沒有配置備用送風(fēng)機(jī)，故在送風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，可以保證負(fù)壓環(huán)境，但不容易保證系統(tǒng)的特定負(fù)壓梯度，系統(tǒng)不能正常工作。

(1) 排風(fēng)機(jī)一主一備運(yùn)行

在大部分情況下排風(fēng)機(jī)的運(yùn)行模式為一主一備，即正常工作時(shí)為一臺送風(fēng)機(jī)送風(fēng)，排風(fēng)機(jī)一用一備；當(dāng)一臺排風(fēng)機(jī)發(fā)生故障不能工作時(shí)，備用排風(fēng)機(jī)立即啟動，房間負(fù)壓及系統(tǒng)負(fù)壓梯度仍能保持，這種狀況為緊急狀況，系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警提示潔凈實(shí)驗(yàn)室內(nèi)工作人員盡快撤離，并提示維護(hù)人員及時(shí)維修。

排風(fēng)機(jī)一主一備的運(yùn)行模式下，備用排風(fēng)機(jī)切換自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則一般為：系統(tǒng)檢測到排風(fēng)系統(tǒng)故障，先迅速關(guān)閉送風(fēng)機(jī)及送風(fēng)總管氣密閥，啟動備用排風(fēng)管氣密閥及備用排風(fēng)機(jī)，關(guān)閉主排風(fēng)管氣密閥，然后再重新啟動送風(fēng)總管氣密閥及送風(fēng)機(jī)。由于風(fēng)機(jī)啟停及密閉閥的開關(guān)都需要時(shí)間，進(jìn)行備用排風(fēng)機(jī)切換可靠性驗(yàn)證時(shí)，上述時(shí)間相互制約，很容易造成潔凈實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)正壓。為解決壓差逆轉(zhuǎn)問題，送、排風(fēng)總管的密閉閥應(yīng)能迅速開啟、關(guān)閉，一般響應(yīng)時(shí)間不宜超過10s，這種運(yùn)行模式對風(fēng)閥響應(yīng)速度及自控人員經(jīng)驗(yàn)要求均較高。

(2)排風(fēng)機(jī)兩主互備運(yùn)行

排風(fēng)機(jī)兩主互備是指兩臺排風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行、互為備用的運(yùn)行模式。

排風(fēng)機(jī)兩主互備運(yùn)行模式的工作原理為：正常工作時(shí)，一臺送風(fēng)機(jī)送風(fēng)，兩臺排風(fēng)機(jī)排風(fēng)，當(dāng)一臺排風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，另一臺排風(fēng)機(jī)單獨(dú)運(yùn)行，送風(fēng)機(jī)無需停止，這種狀況為緊急狀況，系統(tǒng)將發(fā)出提示潔凈實(shí)驗(yàn)室內(nèi)工作人員盡快撤離，并提示維護(hù)人員及時(shí)維修。

排風(fēng)機(jī)兩主互備運(yùn)行模式下，備用排風(fēng)機(jī)的切換變成了非故障排風(fēng)機(jī)獨(dú)立運(yùn)行排風(fēng)，過程中無需關(guān)閉送、排風(fēng)總管的氣密閥，也不存在風(fēng)機(jī)啟、停的情況，故可以很好地解決潔凈實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)正壓的問題。顯然這種運(yùn)行模式下沒有絕對意義上的備用排風(fēng)機(jī)，但由于兩臺并聯(lián)運(yùn)行的排風(fēng)機(jī)同時(shí)發(fā)生故障的概率很小，所以不失為一種好的運(yùn)行參考模式。中凈環(huán)球凈化可提供潔凈車間、生物實(shí)驗(yàn)室的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

2.兩送三排配置

兩送三排是指采用兩臺送風(fēng)機(jī)、三臺排風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)配置模式。這種風(fēng)機(jī)配置下的常用風(fēng)機(jī)運(yùn)行模式主要有兩種： (1) 送風(fēng)機(jī)一主一備，排風(fēng)機(jī)兩主一備；(2) 送風(fēng)機(jī)兩主互備，排風(fēng)機(jī)兩主一備。

(1)送風(fēng)機(jī)一主一備、排風(fēng)機(jī)兩主一備運(yùn)行

正常工作時(shí)送風(fēng)機(jī)一用一備，排風(fēng)機(jī)兩用一備，3臺排風(fēng)機(jī)中的主備排風(fēng)機(jī)由自控程序隨機(jī)設(shè)置，這樣3臺排風(fēng)機(jī)各自工作時(shí)間基本相當(dāng)，延長了各自使用時(shí)間。當(dāng)一臺排風(fēng)機(jī)發(fā)生故障不能工作時(shí)，備用排風(fēng)機(jī)立即跟進(jìn)，保障系統(tǒng)正常運(yùn)行，并發(fā)出提示維護(hù)人員及時(shí)維修；若主送風(fēng)機(jī)發(fā)生故障不能工作時(shí)，備用送風(fēng)機(jī)立即跟進(jìn)自動運(yùn)行，切換過程中房間可能會出現(xiàn)短時(shí)間的較大負(fù)壓(類似于系統(tǒng)啟動時(shí)的情況)，但不會出現(xiàn)正壓，備用送風(fēng)機(jī)啟動完畢后，房間負(fù)壓及系統(tǒng)負(fù)壓梯度仍能保持，這種狀況為應(yīng)急狀況，自控系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警提示維護(hù)人員及時(shí)維修，但潔凈實(shí)驗(yàn)室內(nèi)工作人員仍可繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

這種運(yùn)行模式既有絕對意義上的備用送、排風(fēng)機(jī)，又易于解決備用排風(fēng)機(jī)切換過程中出現(xiàn)的正壓等問題，是理想的風(fēng)機(jī)配置及運(yùn)行模式，自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試相對簡單，但風(fēng)機(jī)初投資相對較高，另外兩臺送風(fēng)機(jī)使得空氣處理機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

(2)送風(fēng)機(jī)兩主互備、排風(fēng)機(jī)兩主一備運(yùn)行

正常工作時(shí)為兩臺送風(fēng)機(jī)送風(fēng)互為備用，排風(fēng)機(jī)兩用一備，3臺排風(fēng)機(jī)中的主備排風(fēng)機(jī)由自控程序隨機(jī)設(shè)置，這樣3臺排風(fēng)機(jī)各自工作時(shí)間基本相當(dāng)，延長了各自使用時(shí)間。當(dāng)一臺排風(fēng)機(jī)發(fā)生故障不能工作時(shí)，備用排風(fēng)機(jī)立即跟進(jìn)，保障系統(tǒng)正常運(yùn)行，并發(fā)出提示維護(hù)人員及時(shí)維修；若一臺送風(fēng)機(jī)發(fā)生故障不能工作時(shí)，系統(tǒng)立即停止一臺排風(fēng)機(jī)并發(fā)出報(bào)警，此時(shí)為一送一排的工作模式，房間負(fù)壓及系統(tǒng)負(fù)壓梯度仍能保持，這種狀況為應(yīng)急狀況，潔凈實(shí)驗(yàn)室內(nèi)工作人員應(yīng)盡快撤離潔凈實(shí)驗(yàn)室。

可以看出這種運(yùn)行模式下，風(fēng)機(jī)故障的控制處理簡單易行，由于未涉及變頻控制，自控系統(tǒng)更簡單。如前文所述送風(fēng)機(jī)兩主互備模式，這種模式同樣沒有絕對意義上的備用送風(fēng)機(jī)，但兩臺送風(fēng)機(jī)同時(shí)發(fā)生故障的概率很小。

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