煙草檢測用恒溫恒濕實驗室的設計

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

　　關鍵詞：煙草；恒溫恒濕；實驗室

　　中圖分類號：TB

　　文獻標識碼：A

　　doi：10./ki..2017.15.094

　　目前，在恒溫恒濕實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。但根據實際建設的具體條件和實際應用范圍進行適用性設計方面的研究鮮有報道。恒溫恒濕實驗室是一種結構復雜和技術性較強的工程，其應用領域較廣，各領域因檢測的技術標準和目的的不同，在恒溫恒濕實驗室設計方面會有顯著的差異，所以必須按照具體應用領域進行有針對性的設計與研究。為此，重點對煙草檢測實驗室在設計方面的選擇要點進行研究與討論，以期為煙草檢測用實驗室的設計與改進提供參考。

　　1系統(tǒng)組成

　　1.1工藝目的

　　環(huán)境溫濕度的波動性對煙草實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(guī)定在對卷煙的吸阻、圓周、硬度、通風率、質量以及主流煙氣等項目進行檢測時須在溫濕度滿足測試試驗的大氣條件下進行，所以在實驗室設計時，應根據實際的檢測指標和應用的范圍合理地確定實驗室的濕度波動度、空氣流速、噪聲等參數(shù)以滿足工藝性的使用目的，預防實驗室在設計時無法滿足使用或檢定標準。

　　1.2系統(tǒng)構成

　　恒溫恒濕實驗室是采用智能的控制方式實現(xiàn)對溫濕度的控制。按照系統(tǒng)單元一般劃分為恒溫恒濕機系統(tǒng)、新風系統(tǒng)、送回風系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、溫濕度檢測系統(tǒng)、信息化系統(tǒng)和消防系統(tǒng)等，其結構較為復雜。在實驗室設計時，必須充分考量系統(tǒng)的構成單元的銜接與配合，防止相互干擾、設計得不合理，導致無法滿足使用條件和日常維護困難等因素的發(fā)生。一般地在設計時應結合實際以發(fā)展的角度考量各系統(tǒng)的先進性，并結合實驗室的布局合理性、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、和改造實驗室時的可操作性。在實驗室單元設計時，應根據單元特點確定負荷量、數(shù)量、安裝位置以及尺寸等保障使用的可靠性以及可維修性，來減少后續(xù)維護成本。

　　2系統(tǒng)設計

　　2.1空調機組的選擇

　　恒溫恒濕機組是實驗室溫濕度控制的心臟，也是實驗室設計的關鍵。在選擇恒溫恒濕機組時必需從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、節(jié)能性、控制精度和結構等方面進行綜合全面的評價。恒溫恒濕空調機不能單純依據使用的面積來選型，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、新風補給等綜合因素計算得出總焓差、單位時間除濕量、加濕量以及制冷量、制熱量等關鍵參數(shù)后進行恒溫恒濕空調機綜合選型匹配。目前，實驗室常用的空調機組按照工作原理方式的不同，分為變頻式風冷型和水冷型空調機組兩類。變頻式是指通過變頻器實現(xiàn)對空調壓縮機的功率的調整，具有節(jié)能環(huán)保的特點，但因壓縮機在變頻器的調速下會超負荷或低負荷運行、系統(tǒng)控制單元多、單元間匹配性要求高等特點，導致系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性較差；水冷式是指以水作為冷源，通過空調機組內部的開關控制水的流量來控制制冷量，其工作穩(wěn)定，但系統(tǒng)過于復雜和龐大，維護成本較高；按照通風的方式不同分為上送風和下送風兩種，在實驗室設計時選擇不同的送風方式，會直接影響實驗室整體的布局和結構，所以應嚴格結合實驗室的選址、試驗環(huán)境和氣象條件等進行多方面進行考量來確定。

　　2.2通風結構設計

　　目前，從國內報道的恒溫恒濕實驗室均采用高架地板下回風循環(huán)方式，但這種方式設計實驗室時存在著許多缺點，首先，由于架空地板安裝需要離地200-300mm，由于實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，給檢測人員帶來很大的壓抑感；其次，高架地板穩(wěn)定性差，嚴重影響實驗室精密儀器的使用，給檢測帶來不確定的結果。為此，在實驗室設計選擇下回風結構時，宜采用立柱側回風方式可以有效減少使用高架地板帶來的影響。

　　2.3新風系統(tǒng)的設計

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

　　2.4安裝材料的選擇

　　恒溫恒濕實驗室設計時選擇安裝材料至關重要，決定著實驗室能設計的成敗和驗收。在選擇安裝材料時應嚴格把安全放在實驗室設計的首位，依照國家相關的技術標準和規(guī)范選擇防火或抗阻燃材料。在對隱蔽工程選用材料時，應選擇具有質量證件齊全、標識規(guī)范、耐腐蝕、耐壓、使用壽命長的材料；選擇保溫材料時，應按照材料的保溫性能，選擇保溫系數(shù)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，在實際應用中仍作為恒溫恒濕實驗室設計安裝主材的首選材料。

　　3結束語

　　恒溫恒濕實驗室設計是一種技術復雜的工程。隨著國家科學技術的不斷發(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習，將有助于對設計理念的更新，調高實際設計與應用的水平，來保障質量檢測工作的精準性與可靠性。

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