怎么合理设计实验室气路

我们公司当时请CEIDI西递帮忙设计时，他们主要是从安全、经济、纯度三个方面来综合设计的，您可以参考一下：

1. 安全: 钢瓶(气瓶)应被放置在工作区外的安全区域，在紧急情况下，操作人员可以通过远程切断系统，切断气体供应；气瓶间的钢瓶储存应设置好安全间距，并做好通风系统装修。

2．经济和纯度: 使用不同的气体都有各自的独立供应点，确保钢瓶的管理数量不必太多，减少运输费用和空瓶的余气损耗；同时减少钢瓶的更换频率，降低杂质进入的概率。

大概是这些，您要是实在不清楚，建议向CEIDI西递这类专业的洁净室EPC集成服务商咨询，他们在这方面已经有十多年经验了，也做过很多成功的案例，会比较清楚。

1 石油化工实验室设计总体要求

1．1 石油化工实验室设计原则

1)设计必须贯彻执行国家现行的有关方针政策和法规，做到技术先进、安全可靠、经济合理、确保质量、节省能源和符合环境保护的要求。

2) 以人为本，以 “经济、实用、安全”为出发点，在满足电网安全经济运行的前提下应力求精简节约，降低工程投资。

1．2 石油化工实验室选址要求

1)应具有水源、电源、信息交换、消防安全保障的条件及措施。

2) 应避开噪声、振动、电磁干扰和其它污染源，或采取相应的保护措施。对工作自身产生的上述危害，亦应采取相应的环境保护措施，防止对周围环境的影响。

1．3石油化工实验室建筑装修要求

1)规划面积指标应按 《科研建筑工程规划面积指标》的规定执行。油化实验室分简化分析室、色谱分析室，面积不宜低于40m ，净高不宜低于2．8Om ，设置空气调节时，不应低于2．4m ，窗台高度一般应≥0．9m ，房间窗地面积比不应小 于 1：6。

2)应配置相应的贮藏室，储藏室应设置在背光通风的位置，不应留太多窗，最好居高布置，窗下沿距地面2m 为宜。油化实验室应考虑紧急疏散的问题，实验室门宽度不应小于1m 并设有安全门，高度不应小于2．1Om。实验室内通道要求顺畅，防止发生危急情况时，出现通道堵塞现象，设计时常用岛型、半岛型、L字型、u 字型等实验室布局方案。主通道、两个中央台双面操作，间距大于1．5m，边台单向距离大于1．3m。

3) 实验室要满足防火、防潮、防腐等要求具备通风、净化、消毒、无菌等功能；地面应坚实耐磨、防水防滑、不积尘，且具有耐酸、碱腐蚀的性能；墙面应光洁、无眩光、不起尘；实验室不宜吊顶。宜利用天然采光，且尽量避免阳光直射，实验室应考虑预留排风管道及独立的排污管道，对试验产生的有毒有害气体液体要做到二次处理排放，达到排放标准。

1．4 石油化工实验室总体布局

实验室中央通常设置中央实验台，台上设置试剂架，中央实验台的纵向侧面或中间设置洗涤台 (洗涤台设置靠近水源)。中央实验台的正向和纵向一侧设置试验边台、试剂架、组合架、吊柜等，另一侧靠墙设置通风柜 (通风柜的位置应便于通风管道的连接)、干燥架、药品柜、器皿柜。大门的左侧通常放置安全设备，洗眼器、灭火器等。试验台与侧墙之间的净距不应小于 1．20m，与大门的净距不应小于1．20m。

2 实验室气路的设计

1) 石油化工实验室常用气体为氢气、压缩空气和氮气。有条件的应远离工作点设计具有防爆性能的气体存放室，没有条件的需设置带有全自动报警功能的气瓶安全柜存放。由气瓶室引入的气路，主要的控制阀门和减压阀门都安装在实验室外。实验室气体管路主要材质为不锈钢，安装在天花板下方，沿着墙走，这样便于检查和维修。此外，中央试验台气体管路的引入通过服务柱；所有的气体管路在工作台上有合适的控制阀门和相应的取气口，便于操作；所有气体管路的连接采用无缝焊接。压缩空气气体在管路上有个过虑杂质和水分的净化装置，易燃排气管路不能并在一 起，盘管由不锈钢材料制成，有足够的韧性。减压阀要有标示，标明压力释放级别。所有阀门、调节装置、压力表都由高质量的不锈钢制成，所 有气体管路有合适的接地保护措施。

2)气瓶柜的技术要求为铝型35×35框架，柜门、侧板采用金属冷轧板，均用环氧树脂粉沫喷涂，内设可活动的气瓶抱箍，便于气瓶的更换和移动。地脚为不锈钢螺丝、尼龙罩盖、橡胶底座组合结构，可调节高度为0—0．3m。配置了气体泄漏报警、温度数字指示、气体泄露时自动排放。具有防爆、阻燃等功能。

3) 石油化工实验室应按照房间大小比例设计相应数量带逆风阀的换气扇，使空气流通顺畅，保持清洁。每个房间都要设计带有过滤装置的通气孔，如果是带有室内走廊的房间也可在门窗上设百叶窗，尺寸按照排气量比例关系计算。

3 实验室水电设计

1) 石油化工实验室上水管采用常用的PVC材料，下水采用PVC或陶瓷，最小坡度不小于5度，下水管路设计二次蓄水装置，使消毒净化达到标准排放。下水管路应设计独立回路，不宜与卫生间等其它下水道连通。

2) 实验室电源采用38OV 交流三相五线制电源和220V 交流单相三线制电源，采用铜芯BVR、BV 电线，线径、断路器大小按照用电容量计算。较大负荷电器单独设回路，并设计相应自动保护开关。贵重仪器、精密仪器电源，设计交流稳压装置或设隔离电源，以确保仪器安全可靠运行。实验室应有可靠的接地装置，所有插座，设备外壳都要良好接地，确保人身安全。合理设计空调、照明及电加热装置，确保实验室温度、湿度和照明安全可靠。

4 实验室通风设计

1) 排风系统工程是实验室建设的关键。通风气体管道应符合防火，防爆，防腐，防泄漏，防雷击等安全要求，并通过综合降噪、优化管系，优化风机和气流组织等措施，保证通风排毒系统在安全状态下运行。排风管的材料首选为FRP无机树脂材料，也可用PVC材料或PP材料，风管内壁应制做粗糙面，可减少风流噪声，直径25O—50omm，按照排风量要求确定尺寸。

2)风机的选择一般为FflP防腐风机。单台通风柜可选择轴流风机，双台通风柜可选择斜流风机，多台通风柜或需要排风量较大时采用离心风机。同时也可以考虑屋顶设置风机，选择同上。防腐风机应安装在室外屋顶，出风口设防雨、鸟罩，还需减振器、逆风阀、消音器。如果实验室是空调房间安装通风柜，应合理设计补风装置，以避免浪费能源。

5 试验及办公设备的选择

石油化工实验室办公设备应配置中央试验台 (含洗涤池、试剂架)、试验边台、通风柜、药品柜、器皿柜、试验凳，无单独气瓶室的应配置带报警装置的气瓶柜。试验台应能达到耐热、耐腐蚀、耐油且承重性较好的要求 (要求承重在5Okg以上)。试验台的桌面材质可选实心理化板、环氧树脂、全钢、全木、陶瓷等，其耐高温、耐腐蚀、耐油污及照价等综合性能各有优劣，试验台以选用陶瓷桌面，钢木柜体的较为理想，但造价较高。选用陶瓷台面应符合GB／Tl7657—1999的试验要求，柜体为钢木结构，配备专用电源插座和管路，满足耐高温、耐油、耐强酸强碱、耐磨，单位面积承重在60kg以上、吸水率小于O．005％、无辐射等健康环保的要求；隔板采用l8mm 厚的三聚氢氨板，经优质2ⅡunPVC 胶加热熔封边防水处理；钢架采用6Omm ×40mm ×2mm 方钢，经酸洗、磷化，环氧树脂烤漆处理；拉手采用不锈钢拉手、DTC铰链，地脚可调。

6 实验室环境控制

建立实验室管理制度，作好实验室的卫生、安全等管理工作，确保实验室良好的工作秩序，油化室负责人对实验室秩序进行日常监督检查。建立实验室的管理台帐，帐、卡、物相符。执行单位资产管理制度，停用的设备应办理相关手续。

一、问题回答：不一定，要具体问题具体对待。

二、燃气热水器气路管径设计原理简介

   1.行业上习惯以产热水器能力区分热水器，如，产热水能力为10L，是指每分钟产生   10L(进出水温差25度)热水，参数铭牌上表示为：10kg/min（△=25°）。按行业习惯，热水器根据产热水器能力，又可分为：6L、8L、10L、12L、14L、16L等；

 2.燃气热水器气路管径大小确定依据：一般，先选定进气接头，此时进气管径确定，在基准气、标准燃气压力的条件下，再实验确定喷嘴直径和数量，以及燃气系统结构，然后，设计燃气系统结构；

   3.根据伯努利方程，在输入燃气流量一定的条件下，燃气管径越小，管路阻力越大，实际燃烧用的气流量越小。

  4.通用性对管径影响，一般，市场上使用最广泛的为10L热水器，因此，为了提高产品通用性，一般，本行业习惯，以10L热水器为基准，进行气路系统设计，这样，10L以下热水器气路管径偏大，有富余，10L热水器气路管径以上无富余，偏小。

三、问题分析及建议

（一）问题分析

   根据以上原理，我们实验确定：

在其他不变的条件下，将20kw(10L)天气热水器将4分管（1/2″）改为3分管（3/8″）,实验确定燃气流量降低18%左右，而8L热水器以下，对无影响；

将液化石油气热水器4分管（1/2″）改为3分管（3/8″），实验确定对燃气流量无影响。

（二）建议

     根据以上原理和实验，对于天然气热水器4分进气口接3分管建议如下：

对于液化石油气热水器，因为低位发热值高，燃气流量小，建议4分进气口可以接3分管；

对于天然气热水器，产热水器能力若小于8L(含8L)，建议4分进气口可以接3分管；

对于天然气热水器，产热水器能力若大于10L(含10L)，建议不能可以改为3分管。改后，因阻力大，节流，会导致热水器出热水不热，严重会导致点火困难。