煙草檢測用恒溫恒濕實(shí)驗室的設計

煙草檢測用恒溫恒濕實(shí)驗室的設計

　　摘要：根據恒溫恒濕實(shí)驗室設計的工藝目的、組成結構，系統地討論了實(shí)驗室在設計過(guò)程中的恒溫恒濕機組的選型、送回風(fēng)結構、新風(fēng)設計以及安裝材料選擇的問(wèn)題，為解決煙草實(shí)驗室在設計、建設和改造方面提供了技術(shù)認知與參考。

　　關(guān)鍵詞：煙草；恒溫恒濕；實(shí)驗室

　　中圖分類(lèi)號：TB

　　文獻標識碼：A

　　doi：10./ki..2017.15.094

　　目前，在恒溫恒濕實(shí)驗室設計方面的主要研究主要集中在對溫濕度的精準控制方面。但根據實(shí)際建設的具體條件和實(shí)際應用范圍進(jìn)行適用性設計方面的研究鮮有報道。恒溫恒濕實(shí)驗室是一種結構復雜和技術(shù)性較強的工程，其應用領(lǐng)域較廣，各領(lǐng)域因檢測的技術(shù)標準和目的的不同，在恒溫恒濕實(shí)驗室設計方面會(huì )有顯著(zhù)的差異，所以必須按照具體應用領(lǐng)域進(jìn)行有針對性的設計與研究。為此，重點(diǎn)對煙草檢測實(shí)驗室在設計方面的選擇要點(diǎn)進(jìn)行研究與討論，以期為煙草檢測用實(shí)驗室的設計與改進(jìn)提供參考。

　　1系統組成

　　1.1工藝目的

　　環(huán)境溫濕度的波動(dòng)性對煙草實(shí)驗室檢測設備及測試結果的準確性有重要影響，卷煙國標規定在對卷煙的吸阻、圓周、硬度、通風(fēng)率、質(zhì)量以及主流煙氣等項目進(jìn)行檢測時(shí)須在溫濕度滿(mǎn)足測試試驗的大氣條件下進(jìn)行，所以在實(shí)驗室設計時(shí)，應根據實(shí)際的檢測指標和應用的范圍合理地確定實(shí)驗室的濕度波動(dòng)度、空氣流速、噪聲等參數以滿(mǎn)足工藝性的使用目的，預防實(shí)驗室在設計時(shí)無(wú)法滿(mǎn)足使用或檢定標準。

　　1.2系統構成

　　恒溫恒濕實(shí)驗室是采用智能的控制方式實(shí)現對溫濕度的控制。按照系統單元一般劃分為恒溫恒濕機系統、新風(fēng)系統、送回風(fēng)系統、保溫系統、供電系統、照明系統、溫濕度檢測系統、信息化系統和消防系統等，其結構較為復雜。在實(shí)驗室設計時(shí)，必須充分考量系統的構成單元的銜接與配合，防止相互干擾、設計得不合理，導致無(wú)法滿(mǎn)足使用條件和日常維護困難等因素的發(fā)生。一般地在設計時(shí)應結合實(shí)際以發(fā)展的角度考量各系統的先進(jìn)性，并結合實(shí)驗室的布局合理性、保溫保濕能力、抗干_能力、檢測設備安裝條件，采取針對性的措施加以完善，確保在建設、和改造實(shí)驗室時(shí)的可操作性。在實(shí)驗室單元設計時(shí)，應根據單元特點(diǎn)確定負荷量、數量、安裝位置以及尺寸等保障使用的可靠性以及可維修性，來(lái)減少后續維護成本。

　　2系統設計

　　2.1空調機組的選擇

　　恒溫恒濕機組是實(shí)驗室溫濕度控制的心臟，也是實(shí)驗室設計的關(guān)鍵。在選擇恒溫恒濕機組時(shí)必需從系統的穩定性、節能性、控制精度和結構等方面進(jìn)行綜合全面的評價(jià)。恒溫恒濕空調機不能單純依據使用的面積來(lái)選型，應首先根據總體濕負荷而選型。具體而言，是依據其面積、層高、初始濕度值目標濕度值、室內密閉程度、散濕源、新風(fēng)補給等綜合因素計算得出總焓差、單位時(shí)間除濕量、加濕量以及制冷量、制熱量等關(guān)鍵參數后進(jìn)行恒溫恒濕空調機綜合選型匹配。目前，實(shí)驗室常用的空調機組按照工作原理方式的不同，分為變頻式風(fēng)冷型和水冷型空調機組兩類(lèi)。變頻式是指通過(guò)變頻器實(shí)現對空調壓縮機的功率的調整，具有節能環(huán)保的特點(diǎn)，但因壓縮機在變頻器的調速下會(huì )超負荷或低負荷運行、系統控制單元多、單元間匹配性要求高等特點(diǎn)，導致系統的整體穩定性較差；水冷式是指以水作為冷源，通過(guò)空調機組內部的開(kāi)關(guān)控制水的流量來(lái)控制制冷量，其工作穩定，但系統過(guò)于復雜和龐大，維護成本較高；按照通風(fēng)的方式不同分為上送風(fēng)和下送風(fēng)兩種，在實(shí)驗室設計時(shí)選擇不同的送風(fēng)方式，會(huì )直接影響實(shí)驗室整體的布局和結構，所以應嚴格結合實(shí)驗室的選址、試驗環(huán)境和氣象條件等進(jìn)行多方面進(jìn)行考量來(lái)確定。

　　2.2通風(fēng)結構設計

　　目前，從國內報道的恒溫恒濕實(shí)驗室均采用高架地板下回風(fēng)循環(huán)方式，但這種方式設計實(shí)驗室時(shí)存在著(zhù)許多缺點(diǎn)，首先，由于架空地板安裝需要離地200-300mm，由于實(shí)驗室毛坯房間設計高度一般為2.8m，設計后凈高度為2.4m，空間較小，給檢測人員帶來(lái)很大的壓抑感；其次，高架地板穩定性差，嚴重影響實(shí)驗室精密儀器的使用，給檢測帶來(lái)不確定的結果。為此，在實(shí)驗室設計選擇下回風(fēng)結構時(shí)，宜采用立柱側回風(fēng)方式可以有效減少使用高架地板帶來(lái)的影響。

　　2.3新風(fēng)系統的設計

　　新風(fēng)系統由風(fēng)機、進(jìn)排風(fēng)口、管道等組成，一般安裝于實(shí)驗室頂部的吊頂內，用于新鮮空氣的補充和污濁氣體的排放，從而實(shí)現實(shí)驗室的換氣通風(fēng)。由于在煙草檢測用恒溫恒濕實(shí)驗室設計時(shí)，為了確保環(huán)境的穩定，減少外界空氣流入引起溫濕度波動(dòng)和不良氣息給實(shí)驗環(huán)境帶來(lái)的干擾，實(shí)驗室通風(fēng)的設計應為正氣壓設計；在選擇新風(fēng)系統設備時(shí)應遵照（1）保證室內為正氣壓；（2）保證實(shí)驗人員所需的新鮮空氣流量；（3）保證各個(gè)試驗區域滿(mǎn)足試驗所需的條件，確定最小通風(fēng)換氣量；（4）最小能耗等原則對新風(fēng)設備進(jìn)行選型，來(lái)保障實(shí)驗室的設計要求。

　　2.4安裝材料的選擇

　　恒溫恒濕實(shí)驗室設計時(shí)選擇安裝材料至關(guān)重要，決定著(zhù)實(shí)驗室能設計的成敗和驗收。在選擇安裝材料時(shí)應嚴格把安全放在實(shí)驗室設計的首位，依照國家相關(guān)的技術(shù)標準和規范選擇防火或抗阻燃材料。在對隱蔽工程選用材料時(shí)，應選擇具有質(zhì)量證件齊全、標識規范、耐腐蝕、耐壓、使用壽命長(cháng)的材料；選擇保溫材料時(shí)，應按照材料的保溫性能，選擇保溫系數高，吸水率小于10%的材料，從報道的文獻看，因巖棉結構彩鋼板防火性能優(yōu)于其他材料，在實(shí)際應用中仍作為恒溫恒濕實(shí)驗室設計安裝主材的首選材料。

　　3結束語(yǔ)

　　恒溫恒濕實(shí)驗室設計是一種技術(shù)復雜的工程。隨著(zhù)國家科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和新材料的投入和使用，在恒溫恒濕設計方面也不斷推出新的方法和設計思想。加強對新材料、新理論和新方法的認知與學(xué)習，將有助于對設計理念的更新，調高實(shí)際設計與應用的水平，來(lái)保障質(zhì)量檢測工作的精準性與可靠性。

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