通风柜史
文章来源:admin  人气:  发表时间:2021-04-02 11:10
通风柜
 
文章目录
 
导言
二十世纪初-通风柜的来源
第二次国际大战促进通风柜开展
通风柜运用和理论构成
通风柜开展进入新阶段
通风柜的未来
引证
 
 
传统通风柜开展已经进入了成熟期。几十年来,通风柜理论和规划理念并未有太大的改变。本文将经过收拾通风柜和试验室通风安全的开展前史,来想象通风柜未来的开展方向。
 
 
 
本文编撰过程中,得到职业内人多人的帮助,其间包含Erlab供给企业开展前史,Chip Albright关于通风柜的未来的一些评论等,在此一并感谢。
 
 
 
“通风柜的未来”这个章节,浓缩了很多新颖的观点,篇幅小,但值得细细思索。在未来一段时间,我将扩展篇幅,写关于通风柜或许的开展方向,并将评论更多或许用于下一代通风柜的新技能。欢迎职业内更多专家参加评论。
 
 
 
 
 
 
导言
通风柜是几乎一切试验室中必不可少的设备,从教育试验室到研究试验室再到工业试验室。通风柜经过安全地从紧邻的作业环境中铲除这些物质,防止人员接触有害或有毒烟雾,蒸气或灰尘的或许性。通风柜还用于维护样品免受外部环境的影响。
 
 
 
通风柜可所以有管道的,也可所以再循环的。两种类型的作业方式都是答应从通风柜的正面(开放)侧吸入空气,然后将其排出建筑物外或经过过滤使其安全并再循环回房间。
 
 
 
自化学研究初期以来,试验室中就需求通风。运用部分烟囱排出有害气体是处理此问题的明显办法。通风柜已经在试验室中运用了几代。实际上,一些前史学家将第一个通风柜归功于托马斯·杰斐逊(Thomas Jefferson)或后来的托马斯·爱迪生(Thomas Edison),据说这两个人都运用了壁炉的天然通风和烟道来排出试验中不需求的蒸气【1】。但是,约瑟夫·普里斯特利(Joseph Priestly)于1790年创建了第一个试验室化学排气罩。跟着电力和电气工程的引进,第一台鼓风机电动机的发明为今日的通风柜铺平了道路。1923年,英国利兹大学安装了第一台管道通风柜
 
赛弗安全托马斯·杰斐逊
 
▲托马斯·杰斐逊Thomas Jefferson)
 
 
 
 
 
赛弗安全托马斯·爱迪生
 
▲托马斯·爱迪生(Thomas Edison)
 
 
二十世纪初——通风柜的来源
托马斯·爱迪生(Thomas Edison)大约在1900年作业,是最早关注试验室通风的科学家之一。爱迪生在他的试验室中运用壁炉烟囱将试验中产生的有毒烟雾和气味排放到加热的橡胶混合物中,利用烟囱的天然气流排出气体【2】。
 
赛弗安全托马斯·爱迪生试验室通风柜
 
▲托马斯·爱迪生(Thomas Edison)试验室通风柜
 
 
 
1904年newbuilt 化工学院在格但斯克工业大学配备在观众席由木头和玻璃的通风柜,几个教室,学生试验室和房间的科学家。上下玻璃面板可滑动,可防止烟雾和爆炸。每个通风柜都被照亮,并配有用于加热的燃气设备和带排水口的自来水。反响的有害和腐蚀性气态副产物可经过壁炉烟囱的天然通风主动除掉。超过110年的时间,这个前期的规划仍然能够运用【3】。
 
 
 
1923年,利兹大学运用了最早的现代意义上的通风柜之一。这个设备由一个站立在作业高度的大橱柜组成,并装有笔直的拉门,类似于平行的窗户【4】。
 
 
 
1936年,Labconco作为通风柜的前驱制造商之一,开宣布了第一款用于商业出售的通风柜。该设备采用了现在熟悉的拉门式规划,答应单个操作员将手放在“柜子”中安全地作业。
 
 
 
 
第二次国际大战促进通风柜的开展
由于忧虑暴露于剧毒化学物质和放射性物质,因而在第二次国际大战期间,通风柜技能获得了相当大的进步。 在这种灾难性的背景下,安全,通风和通风柜的规划获得了重大进展。
 
 
 
同样在战争年代,该机构开发了高效微粒空气(HEPA)过滤器,后来该机构成为了原子能委员会。HEPA过滤器的开发对通风柜和生物安全柜的有效性产生了巨大影响,大大进步了对用户的维护。
 
 
 
1943年,小约翰·韦伯(John Weber,Jr.)在爱荷华州艾姆斯的艾姆斯试验室作业,提出了稳定面速,可变排气流量通风柜操控的概念。此规划运用于由专用通风柜排气扇供给服务的笔直上升式拉门通风柜。该概念终究成为其时原子试验室中许多通风柜所采用的规范功能,尤其是在通风柜内的通风操控上起到至关重要的作用。
 
 
 
大约在同一时间,韦伯还认识到,当开宣布作为其体系一部分的紧迫快速封闭功能时,通风柜中的最佳密闭性是经过最小的拉门敞开来完成的。 用作Weber体系一部分的排气扇坚持敞开。
 
 
 
 
通风柜运用和理论持续开展
1951年,H.W.Johnson Service Co.(现为Johnson Controls,Inc.)首席现场工程师Alyea意识到,尽或许坚持通风柜的门封闭,并且在不运用通风柜的情况下,能够节约很多的空气。供给按份额削减了冷却需求,进步了过滤器寿命,并节约了很多动力。
 
 
 
1961年,Labconco推出了首个一体成型的玻璃纤维线式通风柜,即Fiberglass47。由于其耐用性,清洁性,高光反射率,耐火性和耐化学性,因而被选择用作通风柜的内衬。从那时起,一件式玻璃纤维衬里就成为Labcono通用化学通风柜的标志性特征。
 
赛弗安全Labconco的Fiberglass 28通风柜于1965年推出 
 
▲Labconco的Fiberglass 28通风柜于1965年推出
 
 
 
1968年,弗朗索瓦·皮埃尔·豪维尔(Francois-Pierre Hauville)创立了Erlab公司,并于同年开端出售第一台Captair无管通风柜。如今,Erlab持续开发和出售Captair系列通风柜。
 
 
 
赛弗安全Erlab Captair 系列通风柜
 
 
 
 
 
赛弗安全Erlab Captair 系列通风柜
 
▲Erlab Captair 系列通风柜
 
 
 
1970年代开端尝试开发了补风型的通风柜,该补风型通风柜经过将外部空气引进通风柜来节约动力,然后削减了试验室回火空气的损失。这种类型的通风柜需求运用两个风道和鼓风机体系。一个有名的项目是1995年,劳伦斯·伯克利国家试验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)申请并进行的,称为伯克利通风柜(The Berkeley Hood),该项目于2002年完毕,在商业上并未获得成功【5】。
 
 
 
1970年代,Labconco开发了玻璃纤维步入式通风橱,为研究人员供给了更大的操作空间,并答应在安全的环境中运用更大的设备进行作业。步入式通风柜是当今许多试验室的常见功能。
 
 
通风柜开展进入新阶段
1985年,美国ASHRAE推出国际第一个通风柜功能测试规范ASHRAE 110-1985。通风柜开展逐渐进入规范化的开展时期。
 
 
 
1990年,英国发布了通风柜英国规范BS 7258。它逐渐演变为EN 14175,并被大部分欧洲和国际其他地区接受。
 
 
 
1990年代期间获得的一个重要里程碑是拉门约束设备的开发,该设备旨在约束拉门能够打开的尺度而不会妨碍进出,并削减通风柜的能耗。
 
 
 
1991年,OSHA(工作安全与健康管理局)对试验室具有管辖权。
 
 
 
1992年,美国引进了ANSI / AIHA Z9.5作为试验室通风的国家规范。
 
 赛弗安全ANSI / AIHA Z9.5 最新版别为2012版
 
▲ANSI / AIHA Z9.5 最新版别为2012版
 
 
 
1995年推出了大大改进的ASHRAE 110-1995。
 
 
 
以1995年为分界线,美国完成了现代工业通风(包含试验室通风)安全管理体系的树立。
 
 赛弗安全ASHRAE 110-1995
 
▲ASHRAE 110-1995
 
 
 
1996年,引进了AFNOR AF X 15 211:1995规范,然后能够依据严厉的规范评估无管通风柜的功能。该规范今日用作一切通风柜的参阅规范。
 
 
 
1997年,Lab Crafters推出了其专利的高功能Air Sentry通风柜,这是第一款投放商场的高功能通风柜。例如,该通风柜供给了一种高效且安静的操作,旨在 “现实国际”条件下进行穿插通风以及温度和压力动摇的情况下运转。现在,全国各地安装了1200多个Air Sentry通风柜。
 
 
 
1998年,Erlab扩展了Captair产品范围,以满意现代试验室的需求。新的仪器包含CaptairStore(一个通风的过滤储物柜),CaptairBio(一个PCR作业站)和CaptairFlow(包含HEPA过滤的机柜)。
 
 
 
1999年美国推出UL 1805通风柜规范,它除了通风柜流体功能外,还涉及到试验室无管通风柜火灾,电气等其他危险。要在美国出售通风柜,通风柜必须经过UL1805认证。
 
赛弗安全UL 1805
 
▲UL 1805
 
 
 
 
 
2000年,SEFA彻底改写并扩展了SEFA 1-化学通风柜。
 
赛弗安全SEFA 1-2010 通风柜 
 
▲SEFA 1-2010 通风柜
 
 
 
 
 
在2000年代产生的一个重要里程碑是开发了以50-60 fpm运转的低流量通风柜。这些仪器可节约很多本钱和动力,一起仍可供给前期类型的功能。典型的代表是Labconco 的X-Stream系列产品。
 
 
 
2006年,台湾科技大学申请了气帘式排气柜专利,一款彻底不同于传统型式的化学排风柜。2012年,又申请了斜气帘式排风柜。
 
 
 
2008年,Erlab在Pittcon首次展现了他们的耐多碳技能绿飞蝶通风柜技能。耐多碳技能绿飞蝶通风柜技能标志着新一代通风柜的规划,其主要目的是安全,节能,经济高效且环保。
 
 
 
同样在2009年,AirClean Systems开端出售独立式无管通风柜。该设备集成了Silconazne过滤体系,该体系在气相过滤,过滤监测,气流操控和监测以及用户友好的操作员交互方面供给了先进的技能。
 
赛弗安全Air Clean Systems独立式无管通风橱 
 
▲Air Clean Systems独立式无管通风橱
 
 
 
2010年,Air Science公司推出了一系列新的增强型过滤技能(EFT)碳过滤器,用于该公司的无管通风柜系列。增强过滤技能是一种通用过滤体系,开发用于多种中心化学品,包含有机酸,醇,脂族烃,芳族烃,酯,醛,酮,醚,卤素和无机酸。
 
 
 
同年,Air Science还推出了Purair ECO节能型无管通风柜系列,其规划基于EFT过滤器,可在广泛的试验室和工业运用中进行化学和颗粒维护,旨在维护化学和颗粒。Purair ECO的开发是为了呼应全球对安全,具有本钱效益和高能效的无管通风柜不断增长的需求,该安全柜可最大程度地下降设备HVAC体系的压力,一起又不危害对人员和环境的维护。
 
 赛弗安全Purair ECO节能无管通风橱
 
▲Purair ECO节能无管通风橱
 
 
 
ASHRAE 110更新到2016版,在数据搜集和测试流程上做了更新。此版别最大的更新是削减了SF6的运用总量。
 
 
 
2016年,倚世科技(E3)在我国推出了补风型通风柜和妙流变风量阀门,宣称处理了美国几十年来没有处理的气流操控的问题【6】,并再次引起关于补风型通风柜是否合理的评论。创新给商场带来更多活力和考虑。更广泛的包容和评论也是这个职业开展所需求的。无创新不进步,时间和商场终究会给出答案。
 
 赛弗安全倚世科技伯努利排风柜 
 
▲倚世科技伯努利排风柜
 
 
 
2019年,EN 14175-3推出了2019版。在数据搜集和计算方式上做了修改,点评规范更科学合理。
 
赛弗安全EN 14175-3:2019版
 
▲EN 14175-3:2019版
 
通风柜的未来
试验室通风柜和试验室通风技能的未来将朝许多方向开展。未来开展的要点将放在处理传统通风柜和VAV体系现在存在的许多问题上。一个至关重要的点是,在进步安全性的一起,经过更具可持续性的概念来寻求更绿色节能的处理方案。要点将从通风柜转向污染物操控设备(Exposure Control Devices)。依据不同危险等级的不同要求,试验室通风将变得愈加危险。试验室空气稀释概念将再次成为焦点,同步供给(synchronized supply)等体系将变得愈加普遍。更好的通风柜规划将有助于削减污染物溢出,然后削减(每小时换气次数)ACH。下一代智能通风柜或许被统称为化学污染物操控设备(Chemical Containment Device)。物联网,智能化愈加成熟,加上愈加创新的污染物操控技能,这些设备将变得愈加智能,不再遭到房间通风体系的影响,作为试验室通风体系的奴隶。试验室将变得愈加智能,通风柜将与试验室中的一切通风设备进行通讯。经过削减试验室空气中的化学污染物数量,能够削减换气次数,然后节约动力。节能不在于通风柜运用多少空气,而是试验室要坚持可接受的空气质量需求多少ACH。为了进步安全性和削减能耗,将对试验室通风进行更全面的了解。
 
 
 
引证
【1】"Fumehood". Archived from WIKAPEDIA.
 
(https://en.wikipedia.org/wiki/Fume_hood)
 
【2】 Gillian Mohney (2015-10-18). "Thomas Jefferson's Hidden Chemistry Lab Discovered". ABC News.
 
 
 
(http://abcnews.go.com/Health/thomas-jeffersons-hidden-chemistry-lab-found-univ-virginia/story?id=34521301)
 
【3】 Marzena Klimowicz-Sikorska (2010-09-30). "Wehikuł czasu na Politechnice Gdańskiej / Time machine at the Gdańsk University of Technology" (in Polish). Trojmiasto.pl.
 
(https://www.trojmiasto.pl/wiadomosci/Wehikul-czasu-na-Politechnice-Gdanskiej-n42148.html)
 
【4】 John Buie (2011-12-09). "Evolution of fume hoods". Lab Manager.
 
(https://ateam.lbl.gov/hightech/fumehood/About.html)
 
【5】Applications Team Berkeley Hood Project
 
(https://ateam.lbl.gov/hightech/fumehood/About.html)
 
【6】倚世科技伯努利排风柜引领“极致安全+极致节能”技能道路
 
(https://www.prnasia.com/story/206455-1.shtml)
 
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