Хімічні витяжні шафи

Хімічна витяжна шафа — це спеціалізоване лабораторне обладнання для локалізації та видалення парів, газів, аерозолів і дрібних крапель, які можуть утворюватися під час роботи з хімічними реактивами.

Повітря з лабораторного приміщення надходить через відкриту фронтальну частину всередину робочої камери. Забруднений потік спрямовується до витяжної системи або проходить через спеціальні фільтри — залежно від конструкції обладнання.

Головне завдання лабораторної витяжної шафи — зменшити ризик потрапляння небезпечних речовин до зони дихання працівника та запобігти їх поширенню по приміщенню.

Хімічні витяжні шафи використовують у:

• аналітичних лабораторіях;

• фармацевтичному виробництві;

• медичних установах;

• хімічній промисловості;

• науково-дослідних центрах;

• університетах і навчальних лабораторіях;

• лабораторіях контролю якості;

• підприємствах харчової промисловості;

• екологічних лабораторіях;

• металургійних і виробничих лабораторіях;

• лабораторіях пробопідготовки.

У каталозі Rodwel можна підібрати канальні та безканальні хімічні витяжні шафи різної ширини, конструкції та комплектації.

Що таке лабораторна витяжна шафа

Лабораторна витяжна шафа є частково закритою робочою камерою з фронтальним доступом і примусовим видаленням повітря.

Працівник виконує маніпуляції через робочий отвір, залишаючи корпус і голову за межами камери. Повітря рухається від лабораторного приміщення всередину шафи, захоплює забруднення та спрямовує їх до витяжного каналу або фільтрувального модуля.

Основні функції обладнання:

• локалізація парів хімічних речовин;

• видалення газів і летких сполук;

• зменшення впливу токсичних реагентів;

• утримання дрібних крапель та аерозолів;

• частковий захист від випадкового розбризкування;

• організація контрольованої робочої зони;

• підключення лабораторного обладнання всередині камери;

• відведення тепла, що утворюється під час окремих процесів.

Ефективність витяжної шафи залежить від її конструкції, продуктивності вентиляції, положення переднього скла, розташування обладнання та повітряного балансу в лабораторії.

Для яких робіт потрібна хімічна витяжка

Витяжну шафу застосовують під час операцій, які можуть супроводжуватися виділенням небезпечних речовин у повітря.

До таких процедур належать:

• переливання летких розчинників;

• приготування хімічних розчинів;

• робота з концентрованими кислотами;

• використання лугів;

• кислотне розкладання зразків;

• нагрівання реагентів;

• випаровування розчинників;

• проведення органічного синтезу;

• пробопідготовка;

• екстракція;

• мінералізація;

• титрування з леткими компонентами;

• робота з токсичними порошками;

• відкривання ємностей із леткими речовинами;

• проведення реакцій із виділенням газу;

• очищення лабораторного посуду агресивними реагентами.

Конкретний тип шафи підбирають після оцінювання хімічних ризиків. Потрібно враховувати не лише назву реагенту, а й його концентрацію, температуру, обсяг, леткість і частоту використання.

Як працює хімічна витяжна шафа

Повітря з лабораторії надходить до робочої камери через фронтальний отвір. Вхідний потік допомагає утримувати пари та аерозолі всередині шафи.

Далі повітря рухається до задньої частини камери, проходить через внутрішні канали та видаляється:

• через зовнішній повітропровід;

• через дахову або централізовану витяжну систему;

• через фільтрувальний модуль безканальної шафи.

Для рівномірного розподілу повітря у конструкції можуть використовуватися:

• задні повітрозабірні панелі;

• регульовані перегородки;

• аеродинамічна передня кромка;

• бічні напрямні;

• верхні витяжні канали;

• датчики швидкості потоку;

• автоматичне регулювання вентилятора.

Різкі рухи, протяги, відчинені двері, кондиціонери та велике обладнання всередині камери можуть порушувати потік і зменшувати ефективність локалізації забруднень.

Канальні витяжні шафи

Канальна, або ducted fume hood, підключається до вентиляційної системи будівлі. Забруднене повітря видаляється з лабораторії через повітропровід.

Такий формат часто використовують для регулярної роботи з широким переліком летких, токсичних і корозійних речовин.

Переваги канальних моделей:

• видалення забрудненого повітря за межі лабораторії;

• можливість роботи з різними групами реагентів;

• відсутність залежності від сорбційної місткості вугільного фільтра;

• придатність для інтенсивних лабораторних процесів;

• можливість підбору спеціальних матеріалів камери;

• інтеграція із системою автоматизації будівлі.

Водночас канальна витяжна шафа потребує:

• проєктування вентиляції;

• прокладання повітропроводів;

• зовнішнього вентилятора;

• компенсації видаленого повітря;

• балансування лабораторної вентиляції;

• перевірки після встановлення;

• регулярного обслуговування системи.

Потужність вентилятора не можна підбирати лише за розміром патрубка. Потрібно враховувати опір повітропроводів, кількість поворотів, довжину каналу, необхідну продуктивність і тиск.

Безканальні витяжні шафи

Безканальна витяжна шафа, або ductless fume hood, не потребує прямого підключення до зовнішнього повітропроводу.

Повітря з робочої камери проходить через систему фільтрів, після чого повертається до лабораторного приміщення.

Залежно від моделі можуть використовуватися:

• фільтри з активованим вугіллям;

• спеціалізовані сорбційні касети;

• фільтри для кислотних парів;

• фільтри для аміаку;

• комбіновані фільтри;

• HEPA-фільтри для твердих частинок;

• попередні фільтри.

Переваги безканальних систем:

• простіше встановлення;

• відсутність складного повітропроводу;

• можливість переміщення обладнання;

• менший вплив на вентиляційний баланс будівлі;

• зменшення втрат кондиціонованого повітря;

• зручність для окремих контрольованих процесів.

Проте безканальна шафа не є універсальною заміною канальної системи. Фільтр потрібно підбирати під конкретну речовину, її концентрацію, обсяг і тривалість роботи.

Не всі хімічні сполуки ефективно затримуються вугільними або комбінованими фільтрами. Після насичення можливе проходження забруднення через фільтр, тому важливі контроль ресурсу, своєчасна заміна та дотримання затвердженого переліку реагентів.

Канальна чи безканальна модель

Канальну витяжну шафу доцільно розглядати, якщо:

• у лабораторії регулярно використовують леткі реагенти;

• перелік хімічних речовин часто змінюється;

• застосовуються значні обсяги розчинників;

• проводяться процеси з нагріванням;

• потрібне постійне видалення повітря;

• існує можливість підключення до зовнішньої вентиляції.

Безканальна модель може бути практичною, якщо:

• перелік реагентів обмежений і заздалегідь відомий;

• фільтри підтверджено сумісні з усіма речовинами;

• використовуються невеликі контрольовані обсяги;

• процес не супроводжується значним тепловиділенням;

• немає можливості прокласти повітропровід;

• передбачено контроль стану фільтрів.

Рішення потрібно приймати після аналізу паспортів безпеки речовин і технічної документації конкретної шафи.

Витяжні шафи для кислот і лугів

Під час роботи з кислотами та лугами потрібно враховувати хімічну стійкість усіх компонентів обладнання.

Витяжна шафа для кислот може мати:

• поліпропіленову внутрішню камеру;

• кислотостійку стільницю;

• корозійностійкі повітропроводи;

• вентилятор у хімічно стійкому виконанні;

• захищені електричні компоненти;

• спеціальні витяжні канали.

Для роботи з лугами також важлива сумісність матеріалів із концентрацією та температурою розчину.

Звичайна металева камера без спеціального покриття може швидко пошкоджуватися під дією агресивних парів.

Необхідно відрізняти витяжну шафу для роботи з кислотами від спеціальної шафи для їх зберігання. Витяжна камера призначена для виконання процедур, а хімічно стійка шафа з піддоном — для організованого зберігання закритих ємностей.

Витяжні шафи для органічних розчинників

Під час роботи з органічними розчинниками можуть утворюватися леткі та легкозаймисті пари.

Обладнання підбирають з урахуванням:

• температури спалаху;

• леткості речовини;

• обсягу реагенту;

• інтенсивності випаровування;

• наявності джерел нагрівання;

• електричного обладнання всередині камери;

• конструкції вентиляційної системи;

• вимог до пожежної безпеки.

Для безканальної шафи потрібно окремо підтвердити здатність фільтра затримувати кожен розчинник.

Не можна вважати, що стандартний вугільний фільтр однаково ефективний для всіх органічних речовин.

Спеціальні шафи для перхлорної кислоти

Робота з нагрітою або концентрованою перхлорною кислотою потребує спеціально призначеної витяжної шафи.

Звичайну лабораторну витяжку не слід використовувати для таких процесів без підтвердження сумісності.

Спеціальна система може мати:

• окремий повітропровід;

• промивну систему;

• гладкі внутрішні поверхні;

• матеріали, стійкі до кислоти;

• мінімальну кількість стиків;

• можливість очищення внутрішніх каналів;

• окремий витяжний вентилятор.

Неправильна конструкція може призвести до накопичення небезпечних відкладень у витяжній системі. Тому призначення шафи потрібно визначити ще на етапі проєктування лабораторії.

Витяжні шафи з фільтрацією

Фільтрувальна система підбирається відповідно до типу забруднення.

Фільтри з активованим вугіллям можуть використовуватися для певних органічних парів. Спеціально оброблені сорбенти застосовуються для окремих кислотних, лужних або інших сполук.

HEPA-фільтр призначений переважно для затримання твердих аерозольних частинок. Він не очищує повітря від більшості газів і парів.

Комбінована витяжна шафа може мати:

• попередній фільтр;

• HEPA-фільтр;

• один або декілька вугільних фільтрів;

• датчик насичення;

• систему контролю повітря;

• сигналізацію необхідності заміни.

Перед замовленням потрібно надати постачальнику повний перелік речовин, концентрації, обсяги та частоту використання.

Чим хімічна витяжна шафа відрізняється від ламінарного боксу

Ламінарна шафа створює потік очищеного повітря для захисту продукту від забруднення.

У багатьох clean bench повітря рухається через робочу камеру в напрямку оператора або лабораторного приміщення. Тому вони не підходять для маніпуляцій із небезпечними хімічними речовинами.

Хімічна витяжна шафа працює інакше: повітря спрямовується від оператора всередину камери та далі до витяжної або фільтрувальної системи.

Основне призначення обладнання:

• ламінарна шафа — захист продукту;

• хімічна витяжна шафа — захист працівника від хімічних забруднень повітря.

Лабораторну витяжку не використовують для створення стерильної робочої зони, оскільки всередину надходить нефільтроване повітря з приміщення.

Чим хімічна шафа відрізняється від боксу біобезпеки

Бокс біологічної безпеки призначений для локалізації біологічних аерозолів і роботи з потенційно інфекційними матеріалами.

Хімічна витяжка використовується для парів, газів, аерозолів і реактивів хімічного походження.

Стандартний бокс біологічної безпеки не можна автоматично використовувати для значних кількостей летких хімічних речовин. Частина повітря в окремих моделях проходить рециркуляцію, що може призвести до накопичення парів.

Водночас хімічна шафа не забезпечує контроль біологічних аерозолів за принципом сертифікованого боксу біобезпеки та не захищає зразок від контамінації.

Якщо процедура поєднує біологічні й хімічні ризики, обладнання підбирають після комплексного оцінювання процесу.

Постійна та змінна витрата повітря

Канальні шафи можуть працювати за принципом постійної або змінної витрати повітря.

CAV-система

CAV — constant air volume — підтримує приблизно постійний обсяг витяжного повітря незалежно від положення переднього скла.

Система має простішу конструкцію, але може постійно видаляти значну кількість кондиціонованого повітря.

VAV-система

VAV — variable air volume — регулює витрату залежно від положення стулки та необхідних параметрів потоку.

Коли переднє скло опускається, система може зменшувати обсяг повітря, що видаляється. Це допомагає знизити навантаження на вентиляцію та енергоспоживання.

Вибір між CAV і VAV залежить від кількості шаф, режиму роботи лабораторії, системи автоматизації будівлі та бюджету.

Передня захисна стулка

Переднє скло, або стулка, є важливою частиною захисту.

Воно виконує декілька функцій:

• обмежує розмір робочого отвору;

• допомагає формувати повітряний потік;

• створює фізичний бар’єр;

• частково захищає від бризок;

• закриває камеру після завершення роботи.

Під час процедури стулку потрібно тримати на робочій висоті, зазначеній виробником або під час перевірки обладнання.

Чим вище відкрите скло, тим складніше системі підтримувати потрібний потік через більшу площу фронтального отвору.

Сучасні моделі можуть мати:

• вертикальне переміщення;

• горизонтальні секції;

• електричний привід;

• датчик положення;

• автоматичне опускання;

• сигналізацію перевищення робочої висоти;

• захист від падіння.

Контроль повітряного потоку

Витяжна шафа може бути обладнана системою моніторингу, яка контролює роботу вентиляції.

Залежно від комплектації можуть відображатися:

• стан вентилятора;

• орієнтовна швидкість фронтального потоку;

• положення стулки;

• стан фільтрів;

• аварія витяжної системи;

• недостатня продуктивність;

• перевищення допустимого відкриття скла.

Звукова та світлова сигналізація попереджає працівника про відхилення.

Після появи аварійного сигналу не слід продовжувати звичайну роботу, доки причина не буде встановлена.

Матеріали робочої камери

Матеріали підбирають відповідно до реагентів і температури процесу.

Можливі варіанти:

• нержавіюча сталь;

• поліпропілен;

• хімічно стійкий пластик;

• компакт-ламінат;

• кераміка;

• епоксидна смола;

• склопластик;

• спеціальні композитні панелі.

Нержавіюча сталь зручна для багатьох стандартних лабораторних операцій, але не є універсально стійкою до всіх кислот і солей.

Поліпропіленові камери часто розглядають для корозійно активних середовищ.

Керамічна або епоксидна стільниця може мати високу стійкість до хімічних реагентів, але конкретну сумісність потрібно перевіряти за технічною документацією.

Робоча стільниця

Стільниця повинна відповідати характеру процедур.

Під час вибору оцінюють:

• хімічну стійкість;

• термостійкість;

• наявність бортика;

• стійкість до механічного пошкодження;

• кількість стиків;

• простоту очищення;

• можливість встановлення мийки;

• наявність зливу;

• допустиме навантаження.

Піднятий бортик допомагає локалізувати невелике випадкове проливання, але не замінює спеціальний піддон і процедуру ліквідації аварії.

Вентилятор і повітропровід

У канальній системі вентилятор часто встановлюють за межами лабораторії або на даху.

Таке розташування допомагає підтримувати повітропровід під розрідженням і зменшує ризик потрапляння забрудненого повітря до приміщення через можливі негерметичні з’єднання.

Під час проєктування враховують:

• продуктивність вентилятора;

• статичний тиск;

• матеріал корпусу;

• хімічну стійкість;

• рівень шуму;

• вібрацію;

• розташування викиду;

• довжину повітропроводу;

• кількість поворотів;

• можливість сервісного доступу.

Викид не повинен розташовуватися так, щоб забруднене повітря поверталося до будівлі через вікна або припливну вентиляцію.

Сервісні крани та розетки

До витяжної шафи можуть встановлюватися:

• електричні розетки;

• газові крани;

• водяні крани;

• вакуумні порти;

• крани стисненого повітря;

• зливна система;

• мийка.

Органи керування бажано розташовувати із зовнішнього боку, щоб працівник міг перекрити подачу без необхідності відкривати стулку або вводити корпус усередину камери.

Електричні компоненти повинні відповідати умовам використання та характеру речовин.

Як правильно працювати у витяжній шафі

Перед початком роботи потрібно:

• переконатися, що вентиляція ввімкнена;

• перевірити відсутність аварійного сигналу;

• встановити стулку на робочу висоту;

• оглянути внутрішню камеру;

• прибрати непотрібні предмети;

• перевірити вільний доступ до повітрозабірних отворів;

• підготувати реагенти та аварійні матеріали.

Під час роботи рекомендується:

• виконувати операції в глибині камери;

• тримати голову й корпус за межами шафи;

• рухати руками плавно;

• не перекривати передню аеродинамічну кромку;

• не закривати задні повітрозабірні отвори;

• тримати стулку якомога нижче;

• закривати ємності одразу після використання;

• використовувати мінімально необхідну кількість реагентів;

• не допускати безладного розміщення предметів.

Велике обладнання бажано піднімати над робочою поверхнею на стійких опорах, якщо це дозволено методикою. Це допомагає повітрю проходити під приладом.

Що не можна робити у витяжній шафі

Витяжну шафу не слід використовувати як звичайне місце для постійного зберігання реагентів.

Велика кількість пляшок і контейнерів:

• займає робочий простір;

• перекриває повітряні канали;

• створює турбулентність;

• збільшує наслідки можливого проливання;

• ускладнює очищення;

• підвищує пожежне навантаження.

Також не рекомендується:

• розміщувати голову всередині камери;

• повністю відкривати стулку без потреби;

• перекривати передню кромку папером або обладнанням;

• залишати відкриті ємності;

• випаровувати відходи для їх утилізації;

• працювати при аварійному сигналі;

• виконувати різкі рухи;

• встановлювати надмірно великі прилади без перевірки потоку;

• самостійно змінювати вентиляційну конфігурацію.

Хімічні речовини потрібно зберігати у спеціально призначених шафах відповідно до їхньої сумісності.

Де встановлювати хімічну витяжну шафу

Розташування обладнання впливає на стабільність фронтального потоку.

Шафу бажано встановлювати:

• подалі від дверей;

• не на основному проході;

• поза прямим потоком кондиціонера;

• на відстані від відкритих вікон;

• подалі від припливних решіток;

• так, щоб позаду оператора залишався простір;

• з доступом для технічного обслуговування;

• поруч із необхідними інженерними мережами.

Якщо двері, вікна або припливна вентиляція створюють поперечний потік, забруднення може виходити з камери.

Перед доставкою потрібно перевірити розміри дверних отворів, коридорів, ліфта та лабораторного приміщення.

Перевірка після встановлення

Після монтажу потрібно перевірити роботу шафи у фактичних умовах лабораторії.

Контроль може включати:

• оцінювання напрямку повітря;

• вимірювання фронтальної швидкості;

• перевірку сигналізації;

• перевірку стулки;

• візуалізацію потоку;

• перевірку вентилятора;

• контроль повітропроводів;

• оцінювання шуму;

• електробезпеку;

• перевірку системи автоматизації.

Фактичні параметри залежать від конструкції шафи, лабораторної вентиляції та прийнятих нормативних вимог.

Повторна перевірка може знадобитися після:

• переміщення обладнання;

• ремонту вентилятора;

• зміни повітропроводу;

• модернізації вентиляції;

• заміни фільтрів;

• зміни конструкції робочої камери.

Технічне обслуговування

Регулярного контролю потребують:

• вентилятор;

• повітропроводи;

• внутрішні перегородки;

• фронтальна стулка;

• троси та противаги;

• датчик потоку;

• сигналізація;

• електричні розетки;

• сервісні крани;

• фільтри;

• система автоматичного регулювання.

У безканальних моделях особливо важливо контролювати ресурс фільтрів. Зовнішній вигляд касети не дозволяє надійно визначити залишкову сорбційну місткість.

Періодичність заміни встановлюють з урахуванням:

• типу реагентів;

• концентрації;

• обсягу;

• частоти роботи;

• часу використання;

• показань датчиків;

• рекомендацій виробника.

Як вибрати хімічну витяжну шафу

Підбір потрібно починати з повного переліку хімічних речовин і лабораторних процедур.

Перед замовленням визначте:

• які реагенти використовуватимуться;

• їхню концентрацію;

• максимальний робочий обсяг;

• температуру процесу;

• можливість утворення газів і парів;

• наявність легкозаймистих речовин;

• потребу в нагрівальному обладнанні;

• необхідність канального підключення;

• матеріал робочої камери;

• потрібну ширину;

• необхідність мийки;

• кількість розеток і кранів;

• тип системи керування;

• потребу в VAV-регулюванні;

• умови монтажу та сервісу.

Для інтенсивної роботи з різними леткими реагентами зазвичай розглядають канальну систему.

Безканальну модель обирають лише після підтвердження сумісності фільтрів із повним переліком речовин.

Розміри витяжних шаф

Хімічні витяжні шафи випускаються з різною шириною робочої зони.

Поширені варіанти:

• 900 мм — для компактного робочого місця;

• 1200 мм — для стандартних лабораторних процедур;

• 1500 мм — для більшої кількості обладнання;

• 1800 мм — для великих установок і складних процесів;

• понад 1800 мм — для спеціалізованих лабораторних комплексів.

Ширину потрібно підбирати так, щоб усередині залишався вільний простір для руху повітря.

Надто маленька камера швидко перевантажується, а надмірно велика шафа потребує більшої продуктивності вентиляції.

Комплектація лабораторної витяжки

До базової або додаткової комплектації можуть входити:

• корпус витяжної шафи;

• робоча камера;

• хімічно стійка стільниця;

• передня стулка;

• світлодіодне освітлення;

• датчик повітряного потоку;

• звукова та світлова сигналізація;

• електричні розетки;

• газові й водяні крани;

• мийка;

• нижня тумба;

• шафа для реагентів;

• вентилятор;

• повітропровід;

• регулювальний клапан;

• фільтрувальний модуль;

• VAV-контролер;

• монтажні елементи;

• технічна документація.

Вентилятор, фільтри, тумба, мийка та елементи повітропроводу можуть не входити до стандартної ціни.

Ціна хімічної витяжної шафи

Ціна лабораторної витяжної шафи залежить від її розміру, матеріалів, вентиляційної схеми та комплектації.

На вартість впливають:

• канальна або безканальна конструкція;

• ширина робочої камери;

• матеріал корпусу;

• хімічна стійкість внутрішніх поверхонь;

• тип стільниці;

• система переміщення стулки;

• датчики повітряного потоку;

• сигналізація;

• VAV-регулювання;

• фільтри;

• вентилятор;

• повітропроводи;

• мийка;

• сервісні крани;

• нижня тумба;

• доставка;

• монтаж і запуск.

Під час порівняння пропозицій потрібно враховувати не лише вартість самої шафи, а й витрати на вентиляцію, фільтри, монтаж, балансування та подальший сервіс.

Де купити хімічну витяжну шафу

Щоб купити хімічну витяжну шафу в Україні, оберіть відповідну модель у каталозі Rodwel або зверніться до наших спеціалістів.

Для точного підбору повідомте:

• напрям роботи лабораторії;

• перелік хімічних речовин;

• концентрації та робочі обсяги;

• наявність нагрівальних процесів;

• бажаний розмір робочої камери;

• можливість підключення до вентиляції;

• вимоги до матеріалів;

• необхідну кількість розеток і кранів;

• потребу в мийці та нижній тумбі;

• параметри приміщення.

Ми допоможемо порівняти канальні та безканальні витяжні шафи, підібрати хімічно стійку робочу камеру, вентилятор, фільтри, систему контролю повітряного потоку й додаткове лабораторне оснащення.

Текст побудовано так, щоб окремо ранжуватися за запитами про канальні й безканальні шафи, обладнання для кислот і лугів, лабораторні витяжки з фільтрацією та хімічно стійкі моделі.