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+86-13472882970 (Herr Zhang)Laborabzugshauben sind die wichtigste technische Kontrolle, die zwischen einem Chemiker und den am Arbeitsplatz entstehenden Dämpfen, Aerosolen und Spritzern steht. Sie gehören auch zu den teuersten Geräten im Betrieb. Eine einzige Abzugshaube in voller Größe kann die Luftmenge eines kleinen Büros in wenigen Minuten absaugen, und jeder Kubikmeter, der aus dem Raum entnommen wird, muss durch erwärmte, gekühlte und gefilterte Luft ersetzt werden. Dieses Spannungsverhältnis zwischen Schutz und Betriebskosten bestimmt fast jede Kaufentscheidung.
Dieser Artikel von Shanghai Shujia Environmental Protection Engineering Co., Ltd. erklärt, inwiefern eine Abzugshaube tatsächlich Gefahren birgt, wie sich die wichtigsten Abzugstypen vergleichen lassen, welche versteckten Kennzahlen über Sicherheit und Betriebskosten entscheiden und wie man ein Gerät spezifiziert, in Betrieb nimmt und wartet, das Jahr für Jahr die Prüfungen besteht.
Eine Abzugshaube ist ein belüftetes Gehäuse mit einer offenen Seite. Ein Abluftventilator saugt Raumluft mit kontrollierter Geschwindigkeit durch diese Öffnung, streicht sie über die Arbeitsfläche und transportiert Verunreinigungen durch einen Kanal zu einem sicheren Auslasspunkt. Das Design sieht schlicht aus. Die dahinter stehende Physik stimmt nicht, denn die durch die Schieberöffnung strömende Luft kann leicht durch eine vorbeigehende Person, eine Türöffnung oder einen schlecht platzierten Zuluftverteiler gestört werden.
Fünf Elemente wirken zusammen. Wenn einer von ihnen schlecht spezifiziert ist, kann es sein, dass die Haube auf dem Papier korrekt aussieht und dennoch im Atembereich des Bedieners undicht ist.
Die durchschnittliche Luftgeschwindigkeit durch die Schieberöffnung. Zu niedrig und Dämpfe entweichen. Bei einer zu hohen Temperatur bilden sich Turbulenzen um den Körper des Bedieners und ziehen Verunreinigungen heraus. Das praktische Fenster liegt bei 0,4 bis 0,6 m/s, und einige Niedrig-Flow-Designs haben sich bei 0,3 m/s bewährt.
Der Flügel ist ein Sicherheitsschild und ein Strömungskontrollgerät zugleich. Eine Arbeitshöhe von etwa 400 bis 500 mm hält die Öffnung klein, erhält die Geschwindigkeit und schützt Gesicht und Brust vor Spritzern oder kleinen energetischen Reaktionen.
Verstellbare hintere Leitbleche verteilen die Abgase gleichmäßig von der Arbeitsplatte bis zur Decke der Kammer, sodass keine toten Zonen entstehen. Der profilierte Schweller an der Vorderseite leitet die Luft gleichmäßig unter den Flügel und verhindert die Wirbelbildung, die sich hinter einer flachen Kante bildet.
Kanalmaterial, Lauflänge, Biegungen und statischer Druck entscheiden darüber, ob der Ventilator den vorgesehenen Luftstrom liefern kann. Ein übliches Ziel ist eine Stapelaustrittsgeschwindigkeit von etwa 15 m/s, damit die Abgase über das Dach aufsteigen und nicht wieder in die Frischlufteinlässe gelangen.
Jeder verbrauchte Kubikmeter muss ersetzt werden. Wenn dem Raum die Zuluft fehlt, konkurriert die Haube mit Türen und Fluren und die Einströmgeschwindigkeit sinkt. Die Zufuhr sollte sanft und mit geringer Geschwindigkeit von der Haubenoberfläche weg eintreten.
Viele Einrichtungen prüfen die Einströmgeschwindigkeit mit einem Handanemometer und betrachten die Arbeit als erledigt. Das ist ein nützlicher Screening-Schritt, sagt aber wenig darüber aus, wie sich die Luft vor einer Person verhält, die an der Haube steht. Zwei Hauben mit identischer Durchschnittsgeschwindigkeit können sehr unterschiedliche Eindämmungsergebnisse zeigen, sobald ein Prüfgas im Inneren freigesetzt wird und eine Schaufensterpuppe am Schieber platziert wird. Aus diesem Grund verlangen moderne Spezifikationen einen vollständigen Eindämmungstest sowie ein Geschwindigkeitsprofil.
Die erste wirkliche Wahl besteht zwischen einer Ablufthaube, die kontaminierte Luft nach draußen leitet, und einer Ablufthaube, die sie filtert und in den Raum zurückführt. Innerhalb der Kanalausführung gibt es weitere Optionen: konstante Luftmenge, variable Luftmenge und Low-Flow-Hochleistungsmodelle. Die folgende Tabelle fasst typische Werte für eine 1,5 m breite Haube zusammen. Bei den Zahlen handelt es sich um technische Richtwerte, die je nach Hersteller und Konfiguration variieren können.
Abzugshauben ohne Abzug sind auf Aktivkohle- oder Spezialfilter angewiesen, und ein Filter fängt nur das ein, wofür er entwickelt wurde. Kohlenstoff sättigt sich geräuschlos, sofern kein Dampfsensor oder ein strenger Austauschplan vorhanden ist, und einige Lösungsmittel mit niedrigem Molekulargewicht passieren den Stoff fast sofort. Aus diesem Grund sollte eine kanallose Einheit auf eine dokumentierte Liste von Chemikalien, Mengen und Verfahren beschränkt sein und vor dem Kauf vom Sicherheitsbeauftragten überprüft werden. Umlufthauben werden in der Regel anhand von SEFA 9 oder nationalen Filtergehäusenormen und nicht anhand der EN 14175-Reihe bewertet.
Wenn sich die Chemie von Woche zu Woche ändert, giftige oder unbekannte Substanzen im Spiel sind oder sich wärmeerzeugende Geräte wie Aufschlussblöcke und Heizplatten im Inneren der Kammer befinden, bleibt eine Abzugshaube die sicherere Wahl. Es entfernt Schadstoffe vollständig aus dem Gebäude und ist hierfür nicht auf einen Verbrauchsfilter angewiesen.
In den Katalogblättern sind Breite, Tiefe und Materialien aufgeführt. Sie zeigen selten die Zahlen, die darüber entscheiden, wie sich eine Haube über zehn Jahre verhält. Drei davon verdienen Aufmerksamkeit, bevor eine Bestellung unterzeichnet wird.
Eine Dunstabzugshaube mit konstantem Volumen saugt unabhängig davon, ob der Schieber geöffnet oder geschlossen ist, rund um die Uhr die gleiche Luft aus dem Raum. In einem Labor mit Dutzenden von Abzugshauben sind diese Abgase oft der größte Einzelfaktor für den Energieverbrauch des Gebäudes. Das Diagramm vergleicht den indikativen Jahresbedarf an klimatisierter Luft für gängige Konfigurationen mit einer herkömmlichen Dunstabzugshaube mit konstantem Volumen, die auf 100 eingestellt ist.
Die Lücke zwischen dem zweiten und dritten Balken ist eher verhaltensbedingter als technischer Natur. Eine VAV-Haube spart nur dann Energie, wenn der Frontschieber tatsächlich abgesenkt ist. Automatische Schieberschließer oder Präsenzmelder, die den Schieber schließen, wenn niemand an der Werkbank ist, verwandeln gute Absichten in maßvolle Einsparungen.
Eine Person, die mit normaler Geschwindigkeit an einer Haube vorbeigeht, kann einen vorübergehenden Luftzug erzeugen, der stark genug ist, um die Eindämmung zu stören. Gute Praxis hält den Querzug im Raum unter etwa 20 Prozent der Anströmgeschwindigkeit, was bedeutet, dass Zufuhrdiffusoren weit entfernt von der Haubenfläche platziert werden müssen und Türen sich nicht direkt daneben öffnen dürfen. Wo die Laboranordnung dies nicht erfüllen kann, ist eine Haube mit einem stärkeren Tragflächenprofil oder einer engeren Schieberöffnung eine bessere Lösung als eine Erhöhung der Lüftergeschwindigkeit.
Bei der ASHRAE 110-Methode wird Schwefelhexafluorid oder ein gleichwertiger Tracer im Inneren der Haube freigesetzt und die Leckage an einer Probenahmestelle im Atembereich gemessen. Die Ergebnisse werden für drei Bedingungen angegeben: wie hergestellt, wie installiert und wie verwendet. Üblicherweise wird ein Wert von 0,05 ppm oder weniger im Herstellungsstadium angegeben. Die Lücke zwischen den Werten im Herstellungs- und im Gebrauchszustand ist der ehrlichste Indikator dafür, wie sehr der reale Raum die Dunstabzugshaube beeinträchtigt.
Die Nachfrage nach Laborabzügen verteilt sich auf mehrere Branchen mit jeweils unterschiedlichen Schwerpunkten. Die folgende Verteilung ist eine indikative Schätzung, wo sich die Haubennachfrage konzentriert. Es wird sich je nach Region und je nach Reifegrad der lokalen Forschungs- und Fertigungssektoren verschieben.
Synthese, Formulierung und analytische Chemie erzeugen eine konstante Mischung aus Lösungsmitteln, Säuren und wirksamen Verbindungen. Diese Einrichtungen kaufen in der Regel VAV-Abzugshauben mit Abluftkanälen in großen Mengen und legen großen Wert auf dokumentierte Containment-Tests, da Prüfpfade Teil der Qualitätssysteme sind. Epoxidharz-Arbeitsplatten und chemikalienbeständige Auskleidungen sind Standard.
Lehrlabore benötigen langlebige, leicht zu reinigende Abzugshauben, die den Umgang mit Schülern vertragen. Forschungslabore brauchen Flexibilität, da sich Projekte und Chemikalien jedes Semester ändern. Hier kommen zunehmend Low-Flow-Hauben zum Einsatz, da die Reduzierung des Luftstroms aufgrund der großen Haubenanzahl finanziell bedeutsam ist.
Säureintensive Arbeiten in der Elektronik- und Metallanalyse erfordern eine Konstruktion aus Polypropylen oder Edelstahl mit korrosionsbeständigen Rohrleitungen und in einigen Fällen Wäschern. Umwelt- und Lebensmitteltestlabore verwenden häufig einen Säureaufschluss, der Abwaschbarkeit und besondere Aufmerksamkeit für das Abgasmaterial erfordert. Arbeiten mit Perchlorsäure erfordern eine spezielle Abzugshaube mit Abwaschsystem und nicht brennbaren, nicht reaktiven Rohrleitungen. Es sollte niemals einen gemeinsamen Kanal mit gewöhnlichen Hauben haben.
Die meisten fehlgeschlagenen Installationen sind auf Entscheidungen zurückzuführen, die in der falschen Reihenfolge getroffen wurden. Der klassische Fehler besteht darin, zuerst ein Modell auszuwählen und anschließend das Gebäude zu überprüfen. Die folgende Reihenfolge sorgt dafür, dass die Gefahren, die Infrastruktur und das Budget aufeinander abgestimmt sind.
Allein der Vergleich von Angeboten über den Kaufpreis führt zu teuren Entscheidungen. Bei Abzugshauben übersteigt die Energie, die zur Aufbereitung der Abluft und Frischluft aufgewendet wird, in der Regel die Kosten des Schranks selbst in den Schatten. Die folgenden Karten zeigen typische Planungsspannen für die Lebenszeitkostenaufteilung einer Abzugshaube. Sie sind projektabhängig und sollten bei der Budgetierung durch lokale Zahlen ersetzt werden.
Die jährlichen Einsparungen pro Haube entsprechen der Reduzierung des Luftstroms, multipliziert mit den Betriebsstunden, der Konditionierungsenergie pro Kubikmeter und dem Energiepreis. Nehmen Sie einen anschaulichen Fall: eine Nachrüstung, die 1.000 m³/h Abgase reduziert, wobei die Haube alle 8.760 Stunden läuft, eine durchschnittliche Konditionierungsenergie von 0,004 kWh pro m³ und stromäquivalente Energie zu einem Preis von 0,10 USD pro kWh berechnet wird.
Im Vergleich zu dieser Einsparung amortisieren sich die zusätzlichen Kosten für VAV-Steuerungen, Schiebersensoren und eine Steuerung in der Regel innerhalb von zwei bis fünf Jahren, je nach Klima, Energiepreisen und wie vielen Stunden die Hauben tatsächlich im Leerlauf sind. Feuchtes oder extremes Klima verkürzt die Amortisationszeit. Mildes Klima mit niedrigen Energiepreisen verlängert sie. In jedem Fall sollte die Berechnung für das reale Gebäude durchgeführt werden, bevor ein Kanalentwurf eingefroren wird.
Eine Haube, die am Tag der Inbetriebnahme perfekt war, zerfällt geräuschlos. Filter verstopfen, Riemen verrutschen, Sensoren verschieben sich, Regale stapeln sich mit Flaschen an der hinteren Schallwand und jemand ändert die Raumaufteilung. Ein schriftlicher Zeitplan mit klaren Verantwortlichkeiten verhindert die meisten dieser Probleme.
Die Anforderungen hängen vom Land und der Art der Einrichtung ab, sodass die örtlichen Vorschriften und der Sicherheitsbeauftragte der Einrichtung das letzte Wort haben. Auf die folgenden Dokumente wird am häufigsten in Spezifikationen und Audits verwiesen.
Wenn eine Haube einen Test nicht besteht, wird die Ursache normalerweise in einer kurzen Liste gefunden. Suchen Sie zuerst nach verstopften Luftleitschlitzen, dann nach einem rutschenden Lüfterriemen oder einem zu kleinen Kanal und anschließend nach einem Raum, in dem aufgrund der Drosselung der Zuluft ein Unterdruck herrscht. Schauen Sie sich anschließend die Querzüge einer neu installierten Tür oder eines Diffusors an. Der Austausch der Motorhaube ist selten die Lösung. Eine Korrektur des Raumes ist fast immer der Fall.
Gute Laborabzüge sind das Ergebnis eines Systems, nicht eines einzelnen Produkts. Die Eindämmung hängt von der Anströmgeschwindigkeit, der Disziplin des Schiebers, dem Design der Leitbleche und des Tragflächenprofils, einem Ventilator ab, der einen echten Luftstrom liefern kann, und einem Raum, der die Luft sanft zuführt. Die Kosten hängen von der Luftstromstrategie ab, da die Energie für klimatisierte Luft normalerweise den größten Posten im Zehnjahresbudget ausmacht. Die Sicherheit hängt von Tests ab, die über die Messung der Geschwindigkeit hinausgehen und so lange andauern, wie die Haube in Betrieb ist.
Der praktische Weg ist unkompliziert: Dokumentieren Sie die Chemie, wählen Sie die Luftstromstrategie aus, die zur Haubenanzahl und den Energiezielen passt, konstruieren Sie Abluft und Frischluft, nehmen Sie die Anlage mit einem Eindämmungstest in Betrieb und führen Sie einen Wartungsplan, den jemand besitzt. Wenn Sie dies in der richtigen Reihenfolge tun, wird eine Abzugshaube zu einem zuverlässigen, unkomplizierten Teil des Labors.
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