Tại sao tốc độ gió bề mặt của tủ thông gió phải được duy trì ổn định: Luận điểm đánh giá kiểm soát lưu lượng gió biến đổi trong phòng thí nghiệm

Thiết bị thông gió là依靠 thổi khí ra tạo ra một rào chắn luồng khí vào trong tại cửa thao tác, đưa khí độc hại phát sinh từ thí nghiệm đi đi. Sự đáng tin cậy của rào chắn này phụ thuộc vào tốc độ gió bề mặt tại cửa thao tác, chứ không phải là lượng khí thải ra của quạt. Khi cửa kính lên xuống hoặc độ mở cửa kính thay đổi mà lượng khí thải không đổi, tốc độ gió bề mặt sẽ tăng giảm đột ngột; vai trò của kiểm soát lưu lượng khí thay đổi chính là duy trì tốc độ gió bề mặt ổn định trong khoảng thiết kế bất kể độ mở cửa kính.

Ý nghĩa của tốc độ gió bề mặt quá thấp hoặc quá cao

Tốc độ gió bề mặt quá thấp, luồng khí rào chắn tại cửa thao tác không giữ được chất ô nhiễm bên trong tủ, khí độc hại có thể thoát ra từ khe cửa kính, đe dọa trực tiếp người thao tác. Tốc độ gió bề mặt quá cao cũng không an toàn hơn, nó tạo ra dòng chảy hỗn loạn bên trong tủ, cuốn chất độc hại về cửa thao tác, đồng thời hút đi lượng không khí mới qua hệ thống điều hòa nhiều, làm tăng tiêu thụ năng lượng sưởi ấm và làm lạnh. Tốc độ gió bề mặt cần phải ổn định trong khoảng thiết kế, chứ không phải chỉ tăng lên một cách vô lý.

Độ đặc và tính lan tỏa của chất ô nhiễm như khói axit, khí hữu cơ bay hơi khác nhau, thí nghiệm nhiệt độ cao và thí nghiệm nhiệt độ thường gây ra sự xáo trộn luồng khí khác nhau, khoảng tốc độ gió bề mặt phù hợp cần được xác định bởi thiết kế thông gió dựa trên loại chất ô nhiễm và tính chất thí nghiệm, sau đó cần kiểm tra lại nhiều điểm tại cửa thao tác bằng máy đo tốc độ gió bề mặt tại hiện trường, không thể chỉ dựa vào lưu lượng ghi trên bảng hiệu quạt để đánh giá.

Khác biệt giữa hệ thống định lưu lượng và biến lưu lượng

Hệ thống định lưu lượng duy trì lưu lượng khí thải không đổi, khi cửa kính đóng nhỏ, diện tích mở giảm nhưng tốc độ gió bề mặt lại tăng, tiêu thụ năng lượng không giảm, phù hợp với trường hợp số lượng tủ thông gió ít và tần suất sử dụng thấp. Hệ thống biến lưu lượng điều chỉnh độ mở van gió đồng thời khi cửa kính di chuyển, mở lớn tăng lưu lượng thải, đóng nhỏ giảm lưu lượng thải, luôn duy trì tốc độ gió bề mặt ổn định, cân bằng giữa an toàn và tiết kiệm năng lượng, phù hợp với phòng thí nghiệm hóa học và dược phẩm có nhiều tủ thông gió và thời gian vận hành dài.

Để đánh giá độ tin cậy của hệ thống kiểm soát biến lưu lượng, cần xem xét điểm nào

Thứ nhất là khả năng phản ứng, khi kéo cửa kính nhanh, tốc độ gió bề mặt có thể quay trở lại khoảng thiết kế trong thời gian ngắn; thứ hai là phương pháp cảm biến, dùng sự di chuyển của cửa kính để ước tính hay dùng cảm biến tốc độ gió bề mặt để đo trực tiếp; thứ ba là khi người ra khỏi và cửa kính đóng lại, có chuyển sang chế độ tiết kiệm năng lượng lưu lượng thấp tự động và duy trì áp suất âm bên trong tủ hay không. Những yếu tố này quyết định hệ thống có thực sự kiểm soát vòng lặp hay chỉ lắp một van gió điều chỉnh được.