一種安全節(jié)能高氯酸通風(fēng)柜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及實(shí)驗(yàn)室設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種安全節(jié)能高氯酸通風(fēng)柜。
【背景技術(shù)】
[0002] 通風(fēng)柜是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室最重要的安全設(shè)備，它通過排風(fēng)系統(tǒng)來保證通風(fēng)柜內(nèi)足夠的 負(fù)壓，保證實(shí)驗(yàn)人員及實(shí)驗(yàn)環(huán)境的不受化學(xué)物質(zhì)的污染，通風(fēng)柜有嚴(yán)格的風(fēng)量控制系統(tǒng)，然 而高氯酸通風(fēng)柜除掉保證通風(fēng)柜內(nèi)足夠負(fù)壓安全因素外，還有一個(gè)重要的危險(xiǎn)因素需要做 到安全保證，就是在實(shí)驗(yàn)過程中會有高氯酸的結(jié)晶體粘著到通風(fēng)柜的內(nèi)壁及排風(fēng)管道的內(nèi) 壁。在很多金屬前處理實(shí)驗(yàn)過程中，時(shí)常會用到高氯酸此104與堿金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，此化 學(xué)反應(yīng)過程會產(chǎn)生大量的酸霧，高氯酸借著通風(fēng)柜的風(fēng)力擴(kuò)散到通風(fēng)柜的導(dǎo)流板及排風(fēng)管 道的內(nèi)壁，而且在常溫下高氯酸容易結(jié)晶，經(jīng)過一段時(shí)間累積通風(fēng)柜內(nèi)部及排風(fēng)管道內(nèi)部 會產(chǎn)生高氯酸結(jié)晶層，當(dāng)結(jié)晶層達(dá)到一定厚度后，結(jié)晶層碰到水或振動或撞擊后會產(chǎn)生燃 燒爆炸，而且爆炸強(qiáng)度非常之大，近幾年時(shí)有這方面的傷亡事故發(fā)生，為了消處這個(gè)隱患， 實(shí)驗(yàn)人員在通風(fēng)管道內(nèi)進(jìn)行不定期人工噴水清洗，盡管實(shí)驗(yàn)人員做了很多努力，但通風(fēng)柜 內(nèi)部有好多拐角以內(nèi)排風(fēng)管道的彎頭三通等不規(guī)則的風(fēng)管內(nèi)部都無法清洗到位，這些地方 容易產(chǎn)生高氯酸結(jié)晶層，安全隱患依然很大，而且這種治標(biāo)不治本的清洗方式還存在浪費(fèi) 水資源、耗費(fèi)人力、漏水等缺點(diǎn)。如說明書附圖7、8所示，傳統(tǒng)型通風(fēng)柜的廢氣集中到樓頂 處理排放，含有強(qiáng)酸的廢氣先腐蝕排風(fēng)管道及排風(fēng)設(shè)備或部分酸液會沉淀或粘著到排風(fēng)管 道上，時(shí)間長了將有廢液回流到實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室；而且這種系統(tǒng)能耗較大，通常情況下排風(fēng)系統(tǒng) 的風(fēng)量范圍是變化的，而這種凈化的水量是固定的，當(dāng)此系統(tǒng)只有部分通風(fēng)柜甚至只有一 臺通風(fēng)柜使用時(shí)，這種外置的凈化系統(tǒng)也要全部開啟，造成浪費(fèi)。
[0003] 通風(fēng)柜的介質(zhì)是空氣與水，如何解決空氣與水的充分接觸是高氯酸通風(fēng)柜的關(guān)鍵 技術(shù)，通風(fēng)柜內(nèi)部的氣流組織是不斷變化的，做出氣模型不太現(xiàn)實(shí)，只有在試驗(yàn)過程中不斷 總結(jié)數(shù)據(jù)，還有很多部件及設(shè)備受制于相關(guān)供應(yīng)商，我們將設(shè)計(jì)出分水效率更高的分水球 模型，循環(huán)水系統(tǒng)的水力特性，讓水栗生產(chǎn)商專業(yè)定做此類型的水栗，上下座水箱多為PP 材質(zhì)，市場上沒有此類產(chǎn)品，只能開模定做，所有這些都給高氯酸通風(fēng)柜的研發(fā)與生產(chǎn)帶來 很技術(shù)難題，需要我們理論結(jié)合實(shí)際，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，最終研發(fā)出高效的、低能耗的、低成本 的標(biāo)準(zhǔn)化高氯酸型通風(fēng)柜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的在于針對上述存在的問題和不足，提供一種安全高效、低能耗、 低成本的標(biāo)準(zhǔn)化安全節(jié)能高氯酸通風(fēng)柜，使實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加靈活、兼容性更強(qiáng)。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種安全節(jié)能高氯酸通風(fēng)柜，包括通風(fēng)柜， 通風(fēng)柜上方配置變風(fēng)量控制系統(tǒng)及酸霧凈化系統(tǒng)，所述變風(fēng)量控制系統(tǒng)包括設(shè)置在通風(fēng)柜 上部的變風(fēng)量閥、排風(fēng)機(jī)和排風(fēng)管，所述酸霧凈化系統(tǒng)包括設(shè)置在通風(fēng)柜導(dǎo)流板和排風(fēng)柜 背板之間的若干個(gè)PP分水球、設(shè)置在PP分水球上部的噴嘴、設(shè)置在PP分水球下部的PP上 水箱、設(shè)置在排風(fēng)柜底座的PP下水箱，PP下水箱設(shè)有多個(gè)水位探頭控制裝置、PH值調(diào)節(jié)計(jì) 量栗以及防腐水栗，PP下水箱通過循環(huán)水栗和循環(huán)水管向噴嘴提供循環(huán)噴淋水，PP上水箱 與PP下水箱管連通；使用時(shí)，酸霧氣體上行，水下行，形成逆流交換，酸霧氣體與水霧充分 接觸，大量酸霧溶入水中得以凈化高氯酸；同時(shí)也設(shè)置計(jì)量栗，當(dāng)PP下水箱中水的PH值升 高至一定數(shù)值時(shí)，PP下水箱中自動加入堿性試劑進(jìn)行中和反應(yīng)后排走符合排放標(biāo)準(zhǔn)的廢 水，廢水排空后再往PP下水箱中注入新鮮水質(zhì)以供繼續(xù)循環(huán)噴淋使用。
[0006] 進(jìn)一步地，所述通風(fēng)柜的迎風(fēng)斷面設(shè)計(jì)風(fēng)速2m/s ;通風(fēng)柜的操作視窗安全面風(fēng)速 0. 5m/s，操作視窗開啟最大高度700mm。
[0007] 進(jìn)一步地，所述PP分水球過濾段高度為300mm，通風(fēng)柜最大風(fēng)量運(yùn)行時(shí)，酸霧通過 PP分水球過濾段的時(shí)間約0.15s。
[0008] 進(jìn)一步地，所述噴嘴選用120度的霧化噴嘴，數(shù)量2 - 3個(gè)，噴嘴的材質(zhì)選用防腐 性能強(qiáng)的PP材質(zhì)。
[0009] 進(jìn)一步地，所述PP分水球直徑約50mm，PP分水球是橢圓形球體，球表面有很多細(xì) 小的分水帶，內(nèi)部有交錯(cuò)的分水帶，PP分水球用于提高水對酸霧的吸附面積，同時(shí)也增加吸 附時(shí)間，PP分水球的材質(zhì)選用防腐性能強(qiáng)的PP材質(zhì)。
[0010] 進(jìn)一步地，所述循環(huán)水栗選用防腐性能強(qiáng)的PP材質(zhì)，低噪音型離心磁力栗，設(shè)計(jì) 采用水流量2-3m3/h，揚(yáng)程15-20m的低噪音型離心磁力栗，電機(jī)功率約0. 55kw。
[0011] 進(jìn)一步地，所述PP下水箱在給水高度、溢流口高度、排水高度這些入口的位置，裝 有液位顯示器，當(dāng)液位過低時(shí)將有報(bào)警信號發(fā)出。排水前要控制PH值，當(dāng)PH值達(dá)到排放標(biāo) 準(zhǔn)時(shí)方可排放，酸堿中和反應(yīng)將無機(jī)鹽沉淀在水箱內(nèi)部，為避免此種情況，每個(gè)月循環(huán)排放 15分鐘后排空廢水，再加滿新鮮水質(zhì)。通過計(jì)量栗根據(jù)PH值自動加入堿性試劑進(jìn)行中和反 應(yīng)后排走廢水，并注入新鮮水質(zhì)；計(jì)量栗的工作狀態(tài)與PH值的測量結(jié)果是聯(lián)系在一起的， 當(dāng)PH值大小設(shè)定值時(shí)，計(jì)量栗將開始工作，為此設(shè)計(jì)中將對堿罐的溶液貯存量進(jìn)行安全監(jiān) 控，確保里面有充足的堿液。
[0012] 進(jìn)一步地，變風(fēng)量控制系統(tǒng)包括風(fēng)速傳感器、位移傳感器、變風(fēng)量控制閥及控制 器，風(fēng)速傳感器測量通風(fēng)柜的面風(fēng)速，位移傳感器及面風(fēng)速傳感器計(jì)算出通風(fēng)柜的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng) 量，控制器快速調(diào)節(jié)變風(fēng)量控制閥的開度，保證通風(fēng)柜標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)量值及其穩(wěn)定性；通風(fēng)柜上方 安裝區(qū)域安裝傳感器，通風(fēng)柜面風(fēng)速自動切換；通風(fēng)柜的視窗開啟高度過高或過低，控制器 會發(fā)出報(bào)警提示信號，以便即時(shí)修正；面風(fēng)速過高或高低，控制器會發(fā)出報(bào)警提示信號，以 便即時(shí)修正；緊急情況下，開啟緊急排風(fēng)，通風(fēng)柜排風(fēng)量不受變風(fēng)量控制，以最大風(fēng)量工作。
[0013] 進(jìn)一步地，還設(shè)有水箱水位安全監(jiān)控裝置、循環(huán)水栗安全監(jiān)控裝置、PH控制器與計(jì) 量栗的安全監(jiān)控裝置、堿液罐的安全監(jiān)控裝置、酸水收集箱的安全監(jiān)控裝置、給水安全監(jiān)控 裝置、排水安全監(jiān)控裝置、通風(fēng)柜風(fēng)量監(jiān)控裝置、排風(fēng)機(jī)的安全監(jiān)控裝置、過濾段阻力特性 安全監(jiān)控裝置，所有這些監(jiān)控裝置為中央監(jiān)控并預(yù)留有與樓宇自控系統(tǒng)并網(wǎng)接口及通用的 通訊協(xié)議。
[0014] 本實(shí)用新型在通風(fēng)柜內(nèi)部配置水過濾系統(tǒng)，利用高氯酸快速溶于水的特性，對高 氯酸進(jìn)行高達(dá)99%的吸收率，排風(fēng)柜內(nèi)部及排風(fēng)管道內(nèi)部不會再產(chǎn)生高氯酸結(jié)晶層，有效 防止了產(chǎn)生結(jié)晶層而導(dǎo)致的燃燒爆炸事故發(fā)生，徹底解決安全隱患，創(chuàng)造一個(gè)安全、節(jié)能、 環(huán)保、舒適的實(shí)驗(yàn)室。
[0015] 本實(shí)用新型與目前市場上的通風(fēng)柜凈化系統(tǒng)相比：
[0016] 1、更加安全：本實(shí)用新型通風(fēng)柜將高效吸收高氯酸等強(qiáng)酸，避免高氯酸在通風(fēng)管 道及部件上產(chǎn)生結(jié)晶層，引起爆炸；
[0017] 2、高氯酸通風(fēng)柜使用起來更加靈活，更加節(jié)能、環(huán)保。
[0018] 本實(shí)用新型不局限于高氯酸實(shí)驗(yàn)，可以用于鹽酸、硝酸、氫氟酸等強(qiáng)酸堿類及易溶 于水的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，所以高氯酸型通風(fēng)柜的使用范圍是比較廣泛的，有了高氯酸 型通風(fēng)柜以后，為實(shí)驗(yàn)室行業(yè)的設(shè)計(jì)師提供了廣闊的平臺，為建設(shè)一個(gè)安全、環(huán)保、節(jié)能的 實(shí)驗(yàn)室提