Химические вытяжные шкафы
Химический вытяжной шкаф — это специализированное лабораторное оборудование для локализации и удаления паров, газов, аэрозолей и мелких капель, которые могут образовываться во время работы с химическими реактивами.
Воздух из лабораторного помещения поступает через открытую фронтальную часть внутрь рабочей камеры. Загрязнённый поток направляется в вытяжную систему или проходит через специальные фильтры — в зависимости от конструкции оборудования.
Главная задача лабораторного вытяжного шкафа — снизить риск попадания опасных веществ в зону дыхания сотрудника и предотвратить их распространение по помещению.
Химические вытяжные шкафы применяются в:
аналитических лабораториях;
фармацевтическом производстве;
медицинских учреждениях;
химической промышленности;
научно-исследовательских центрах;
университетах и учебных лабораториях;
лабораториях контроля качества;
пищевой промышленности;
экологических лабораториях;
металлургических и производственных лабораториях;
лабораториях пробоподготовки.
В каталоге Rodwel можно подобрать канальные и бесканальные химические вытяжные шкафы разной ширины, конструкции и комплектации.
Что такое лабораторный вытяжной шкаф
Лабораторный вытяжной шкаф представляет собой частично закрытую рабочую камеру с фронтальным доступом и принудительным удалением воздуха.
Сотрудник выполняет манипуляции через рабочий проём, оставляя голову и корпус за пределами камеры. Воздух движется из лабораторного помещения внутрь шкафа, захватывает загрязнения и направляет их в вытяжной канал или фильтрующий модуль.
Основные функции оборудования:
локализация паров химических веществ;
удаление газов и летучих соединений;
снижение воздействия токсичных реагентов;
удержание мелких капель и аэрозолей;
частичная защита от случайного разбрызгивания;
организация контролируемой рабочей зоны;
подключение лабораторного оборудования внутри камеры;
отвод тепла, образующегося во время отдельных процессов.
Эффективность вытяжного шкафа зависит от его конструкции, производительности вентиляции, положения переднего стекла, размещения оборудования и воздушного баланса в лаборатории.
Для каких работ нужен химический вытяжной шкаф
Вытяжной шкаф применяют во время операций, которые могут сопровождаться выделением опасных веществ в воздух.
К таким процедурам относятся:
переливание летучих растворителей;
приготовление химических растворов;
работа с концентрированными кислотами;
использование щелочей;
кислотное разложение образцов;
нагревание реагентов;
испарение растворителей;
проведение органического синтеза;
пробоподготовка;
экстракция;
минерализация;
титрование с летучими компонентами;
работа с токсичными порошками;
открывание ёмкостей с летучими веществами;
проведение реакций с выделением газов;
очистка лабораторной посуды агрессивными реагентами.
Конкретный тип шкафа выбирают после оценки химических рисков. Необходимо учитывать не только название реагента, но также его концентрацию, температуру, объём, летучесть и частоту использования.
Как работает химический вытяжной шкаф
Воздух из лаборатории поступает в рабочую камеру через фронтальный проём. Входящий поток помогает удерживать пары и аэрозоли внутри шкафа.
Далее воздух движется к задней части камеры, проходит через внутренние каналы и удаляется:
через внешний воздуховод;
через крышную или централизованную вытяжную систему;
через фильтрующий модуль бесканального шкафа.
Для равномерного распределения воздуха в конструкции могут использоваться:
задние воздухозаборные панели;
регулируемые перегородки;
аэродинамическая передняя кромка;
боковые направляющие;
верхние вытяжные каналы;
датчики скорости потока;
автоматическая регулировка вентилятора.
Резкие движения, сквозняки, открытые двери, кондиционеры и крупное оборудование внутри камеры могут нарушать поток и снижать эффективность локализации загрязнений.
Канальные вытяжные шкафы
Канальный вытяжной шкаф, или ducted fume hood, подключается к вентиляционной системе здания. Загрязнённый воздух удаляется из лаборатории через воздуховод.
Такой формат часто используют для регулярной работы с широким перечнем летучих, токсичных и коррозионно-активных веществ.
Преимущества канальных моделей:
удаление загрязнённого воздуха за пределы лаборатории;
возможность работы с разными группами реагентов;
отсутствие зависимости от сорбционной ёмкости угольного фильтра;
пригодность для интенсивных лабораторных процессов;
возможность выбора специальных материалов камеры;
интеграция с системой автоматизации здания.
При этом канальный вытяжной шкаф требует:
проектирования вентиляции;
прокладки воздуховодов;
внешнего вентилятора;
компенсации удаляемого воздуха;
балансировки лабораторной вентиляции;
проверки после установки;
регулярного обслуживания системы.
Мощность вентилятора нельзя выбирать только по диаметру патрубка. Необходимо учитывать сопротивление воздуховодов, количество поворотов, длину канала, требуемую производительность и давление.
Бесканальные вытяжные шкафы
Бесканальный вытяжной шкаф, или ductless fume hood, не требует прямого подключения к внешнему воздуховоду.
Воздух из рабочей камеры проходит через систему фильтров, после чего возвращается в лабораторное помещение.
В зависимости от модели могут использоваться:
фильтры с активированным углём;
специализированные сорбционные кассеты;
фильтры для кислотных паров;
фильтры для аммиака;
комбинированные фильтры;
HEPA-фильтры для твёрдых частиц;
предварительные фильтры.
Преимущества бесканальных систем:
более простая установка;
отсутствие сложного воздуховода;
возможность перемещения оборудования;
меньшее влияние на вентиляционный баланс здания;
снижение потерь кондиционированного воздуха;
удобство для отдельных контролируемых процессов.
Однако бесканальный шкаф не является универсальной заменой канальной системе. Фильтр необходимо подбирать под конкретное вещество, его концентрацию, объём и продолжительность работы.
Не все химические соединения эффективно удерживаются угольными или комбинированными фильтрами. После насыщения возможно проникновение загрязнения через фильтр, поэтому важны контроль ресурса, своевременная замена и соблюдение утверждённого перечня реагентов.
Канальная или бесканальная модель
Канальный вытяжной шкаф целесообразно рассматривать, если:
в лаборатории регулярно используют летучие реагенты;
перечень химических веществ часто меняется;
применяются значительные объёмы растворителей;
выполняются процессы с нагреванием;
требуется постоянное удаление воздуха;
имеется возможность подключения к внешней вентиляции.
Бесканальная модель может быть практичной, если:
перечень реагентов ограничен и заранее известен;
фильтры подтверждённо совместимы со всеми веществами;
используются небольшие контролируемые объёмы;
процесс не сопровождается значительным тепловыделением;
невозможно проложить воздуховод;
предусмотрен контроль состояния фильтров.
Решение следует принимать после анализа паспортов безопасности веществ и технической документации конкретного шкафа.
Вытяжные шкафы для кислот и щелочей
При работе с кислотами и щелочами необходимо учитывать химическую стойкость всех компонентов оборудования.
Вытяжной шкаф для кислот может иметь:
полипропиленовую внутреннюю камеру;
кислотостойкую столешницу;
коррозионностойкие воздуховоды;
вентилятор в химически стойком исполнении;
защищённые электрические компоненты;
специальные вытяжные каналы.
Для работы со щелочами также важна совместимость материалов с концентрацией и температурой раствора.
Обычная металлическая камера без специального покрытия может быстро повреждаться под воздействием агрессивных паров.
Необходимо различать вытяжной шкаф для работы с кислотами и специальный шкаф для их хранения. Вытяжная камера предназначена для проведения процедур, а химически стойкий шкаф с поддоном — для организованного хранения закрытых ёмкостей.
Вытяжные шкафы для органических растворителей
Во время работы с органическими растворителями могут образовываться летучие и легковоспламеняющиеся пары.
Оборудование выбирают с учётом:
температуры вспышки;
летучести вещества;
объёма реагента;
интенсивности испарения;
наличия источников нагревания;
электрического оборудования внутри камеры;
конструкции вентиляционной системы;
требований пожарной безопасности.
Для бесканального шкафа необходимо отдельно подтвердить способность фильтра удерживать каждый используемый растворитель.
Нельзя считать, что стандартный угольный фильтр одинаково эффективен для всех органических веществ.
Специальные шкафы для хлорной кислоты
Работа с нагретой или концентрированной хлорной кислотой требует специально предназначенного вытяжного шкафа.
Обычную лабораторную вытяжку не следует использовать для таких процессов без подтверждения совместимости.
Специальная система может иметь:
отдельный воздуховод;
промывочную систему;
гладкие внутренние поверхности;
устойчивые к кислоте материалы;
минимальное количество стыков;
возможность очистки внутренних каналов;
отдельный вытяжной вентилятор.
Неправильная конструкция может привести к накоплению опасных отложений в вытяжной системе. Поэтому назначение шкафа необходимо определить ещё на этапе проектирования лаборатории.
Вытяжные шкафы с фильтрацией
Фильтрующая система выбирается в соответствии с типом загрязнения.
Фильтры с активированным углём могут использоваться для отдельных органических паров. Специально обработанные сорбенты применяются для определённых кислотных, щелочных и других соединений.
HEPA-фильтр предназначен преимущественно для удержания твёрдых аэрозольных частиц. Он не очищает воздух от большинства газов и паров.
Комбинированный вытяжной шкаф может иметь:
предварительный фильтр;
HEPA-фильтр;
один или несколько угольных фильтров;
датчик насыщения;
систему контроля воздуха;
сигнализацию необходимости замены.
Перед заказом необходимо предоставить поставщику полный перечень веществ, их концентрации, объёмы и частоту использования.
Чем химический вытяжной шкаф отличается от ламинарного бокса
Ламинарный шкаф создаёт поток очищенного воздуха для защиты продукта от загрязнения.
Во многих clean bench воздух движется через рабочую камеру в сторону оператора или лабораторного помещения. Поэтому они не подходят для манипуляций с опасными химическими веществами.
Химический вытяжной шкаф работает иначе: воздух направляется от оператора внутрь камеры и далее к вытяжной или фильтрующей системе.
Основное назначение оборудования:
ламинарный шкаф — защита продукта;
химический вытяжной шкаф — защита сотрудника от химических загрязнений воздуха.
Лабораторную вытяжку не используют для создания стерильной рабочей зоны, поскольку внутрь поступает нефильтрованный воздух из помещения.
Чем химический шкаф отличается от бокса биологической безопасности
Бокс биологической безопасности предназначен для локализации биологических аэрозолей и работы с потенциально инфекционными материалами.
Химическая вытяжка используется для паров, газов, аэрозолей и реагентов химического происхождения.
Стандартный бокс биологической безопасности нельзя автоматически использовать для значительных объёмов летучих химических веществ. В некоторых моделях часть воздуха рециркулирует, что может привести к накоплению паров.
При этом химический вытяжной шкаф не обеспечивает контроль биологических аэрозолей по принципу сертифицированного бокса биобезопасности и не защищает образец от контаминации.
Если процедура сочетает биологические и химические риски, оборудование выбирают после комплексной оценки процесса.
Постоянный и переменный расход воздуха
Канальные шкафы могут работать по принципу постоянного или переменного расхода воздуха.
CAV-система
CAV — constant air volume — поддерживает приблизительно постоянный объём вытяжного воздуха независимо от положения переднего стекла.
Система имеет более простую конструкцию, но может постоянно удалять значительное количество кондиционированного воздуха.
VAV-система
VAV — variable air volume — регулирует расход в зависимости от положения створки и требуемых параметров потока.
Когда переднее стекло опускается, система может уменьшать объём удаляемого воздуха. Это помогает снизить нагрузку на вентиляцию и энергопотребление.
Выбор между CAV и VAV зависит от количества шкафов, режима работы лаборатории, системы автоматизации здания и бюджета.
Передняя защитная створка
Переднее стекло, или створка, является важной частью системы защиты.
Оно выполняет несколько функций:
ограничивает размер рабочего проёма;
помогает формировать воздушный поток;
создаёт физический барьер;
частично защищает от брызг;
закрывает камеру после завершения работы.
Во время процедуры створку необходимо держать на рабочей высоте, указанной производителем или определённой во время проверки оборудования.
Чем выше открыто стекло, тем сложнее системе поддерживать необходимый поток через увеличенную площадь фронтального проёма.
Современные модели могут иметь:
вертикальное перемещение;
горизонтальные секции;
электрический привод;
датчик положения;
автоматическое опускание;
сигнализацию превышения рабочей высоты;
защиту от падения.
Контроль воздушного потока
Вытяжной шкаф может быть оснащён системой мониторинга, контролирующей работу вентиляции.
В зависимости от комплектации могут отображаться:
состояние вентилятора;
приблизительная скорость фронтального потока;
положение створки;
состояние фильтров;
авария вытяжной системы;
недостаточная производительность;
превышение допустимого открытия стекла.
Звуковая и световая сигнализация предупреждает сотрудника об отклонениях.
После появления аварийного сигнала не следует продолжать обычную работу, пока причина не будет установлена.
Материалы рабочей камеры
Материалы выбирают в соответствии с используемыми реагентами и температурой процесса.
Возможные варианты:
нержавеющая сталь;
полипропилен;
химически стойкий пластик;
компакт-ламинат;
керамика;
эпоксидная смола;
стеклопластик;
специальные композитные панели.
Нержавеющая сталь удобна для многих стандартных лабораторных операций, но не является универсально устойчивой ко всем кислотам и солям.
Полипропиленовые камеры часто выбирают для коррозионно-активных сред.
Керамическая или эпоксидная столешница может обладать высокой стойкостью к химическим реагентам, но конкретную совместимость необходимо проверять по технической документации.
Рабочая столешница
Столешница должна соответствовать характеру выполняемых процедур.
При выборе оценивают:
химическую стойкость;
термостойкость;
наличие бортика;
устойчивость к механическим повреждениям;
количество стыков;
простоту очистки;
возможность установки мойки;
наличие слива;
допустимую нагрузку.
Поднятый бортик помогает локализовать небольшое случайное проливание, но не заменяет специальный поддон и процедуру ликвидации аварии.
Вентилятор и воздуховод
В канальной системе вентилятор часто устанавливают за пределами лаборатории или на крыше.
Такое расположение помогает поддерживать разрежение в воздуховоде и снижает риск попадания загрязнённого воздуха в помещение через возможные негерметичные соединения.
При проектировании учитывают:
производительность вентилятора;
статическое давление;
материал корпуса;
химическую стойкость;
уровень шума;
вибрацию;
место выброса воздуха;
длину воздуховода;
количество поворотов;
доступ для сервисного обслуживания.
Выброс не должен располагаться так, чтобы загрязнённый воздух возвращался в здание через окна или приточную вентиляцию.
Сервисные краны и розетки
В вытяжном шкафу могут устанавливаться:
электрические розетки;
газовые краны;
водяные краны;
вакуумные порты;
краны сжатого воздуха;
сливная система;
мойка.
Органы управления желательно размещать с внешней стороны, чтобы сотрудник мог перекрыть подачу без необходимости поднимать створку или вводить корпус внутрь камеры.
Электрические компоненты должны соответствовать условиям эксплуатации и характеру используемых веществ.
Как правильно работать в вытяжном шкафу
Перед началом работы необходимо:
убедиться, что вентиляция включена;
проверить отсутствие аварийного сигнала;
установить створку на рабочую высоту;
осмотреть внутреннюю камеру;
убрать ненужные предметы;
проверить свободный доступ к воздухозаборным отверстиям;
подготовить реагенты и аварийные материалы.
Во время работы рекомендуется:
проводить операции в глубине камеры;
держать голову и корпус за пределами шкафа;
двигать руками плавно;
не перекрывать переднюю аэродинамическую кромку;
не закрывать задние воздухозаборные отверстия;
держать створку как можно ниже;
закрывать ёмкости сразу после использования;
использовать минимально необходимое количество реагентов;
не допускать беспорядочного размещения предметов.
Крупное оборудование желательно приподнимать над рабочей поверхностью на устойчивых опорах, если это допускается методикой. Это помогает воздуху проходить под прибором.
Что нельзя делать в вытяжном шкафу
Вытяжной шкаф не следует использовать как обычное место для постоянного хранения реагентов.
Большое количество бутылок и контейнеров:
занимает рабочее пространство;
перекрывает воздушные каналы;
создаёт турбулентность;
увеличивает последствия возможного проливания;
затрудняет очистку;
повышает пожарную нагрузку.
Также не рекомендуется:
помещать голову внутрь камеры;
полностью открывать створку без необходимости;
перекрывать переднюю кромку бумагой или оборудованием;
оставлять открытые ёмкости;
испарять отходы с целью их утилизации;
работать при аварийном сигнале;
выполнять резкие движения;
устанавливать слишком крупные приборы без проверки потока;
самостоятельно менять вентиляционную конфигурацию.
Химические вещества необходимо хранить в специально предназначенных шкафах в соответствии с их совместимостью.
Где устанавливать химический вытяжной шкаф
Расположение оборудования влияет на стабильность фронтального потока.
Шкаф желательно устанавливать:
вдали от дверей;
не на основном проходе;
вне прямого потока кондиционера;
на расстоянии от открытых окон;
вдали от приточных решёток;
так, чтобы за оператором оставалось свободное пространство;
с доступом для технического обслуживания;
рядом с необходимыми инженерными сетями.
Если двери, окна или приточная вентиляция создают поперечный поток, загрязнение может выходить из камеры.
Перед доставкой необходимо проверить размеры дверных проёмов, коридоров, лифта и лабораторного помещения.
Проверка после установки
После монтажа необходимо проверить работу шкафа в фактических условиях лаборатории.
Контроль может включать:
оценку направления воздуха;
измерение фронтальной скорости;
проверку сигнализации;
проверку створки;
визуализацию потока;
проверку вентилятора;
контроль воздуховодов;
оценку уровня шума;
электробезопасность;
проверку системы автоматизации.
Фактические параметры зависят от конструкции шкафа, лабораторной вентиляции и применяемых нормативных требований.
Повторная проверка может потребоваться после:
перемещения оборудования;
ремонта вентилятора;
изменения воздуховода;
модернизации вентиляции;
замены фильтров;
изменения конструкции рабочей камеры.
Техническое обслуживание
Регулярного контроля требуют:
вентилятор;
воздуховоды;
внутренние перегородки;
фронтальная створка;
тросы и противовесы;
датчик потока;
сигнализация;
электрические розетки;
сервисные краны;
фильтры;
система автоматической регулировки.
В бесканальных моделях особенно важно контролировать ресурс фильтров. По внешнему виду кассеты нельзя надёжно определить остаточную сорбционную ёмкость.
Периодичность замены устанавливают с учётом:
типа реагентов;
концентрации;
объёма;
частоты работы;
времени использования;
показаний датчиков;
рекомендаций производителя.
Как выбрать химический вытяжной шкаф
Подбор необходимо начинать с полного перечня химических веществ и лабораторных процедур.
Перед заказом определите:
какие реагенты будут использоваться;
их концентрацию;
максимальный рабочий объём;
температуру процесса;
возможность образования газов и паров;
наличие легковоспламеняющихся веществ;
необходимость использования нагревательного оборудования;
потребность в канальном подключении;
материал рабочей камеры;
требуемую ширину;
необходимость мойки;
количество розеток и кранов;
тип системы управления;
необходимость VAV-регулирования;
условия монтажа и обслуживания.
Для интенсивной работы с разными летучими реагентами обычно рассматривают канальную систему.
Бесканальную модель выбирают только после подтверждения совместимости фильтров со всем перечнем веществ.
Размеры вытяжных шкафов
Химические вытяжные шкафы выпускаются с разной шириной рабочей зоны.
Распространённые варианты:
900 мм — для компактного рабочего места;
1200 мм — для стандартных лабораторных процедур;
1500 мм — для большего количества оборудования;
1800 мм — для крупных установок и сложных процессов;
более 1800 мм — для специализированных лабораторных комплексов.
Ширину необходимо выбирать так, чтобы внутри оставалось свободное пространство для движения воздуха.
Слишком маленькая камера быстро перегружается, а чрезмерно большой шкаф требует большей производительности вентиляции.
Комплектация лабораторной вытяжки
В базовую или дополнительную комплектацию могут входить:
корпус вытяжного шкафа;
рабочая камера;
химически стойкая столешница;
передняя створка;
светодиодное освещение;
датчик воздушного потока;
звуковая и световая сигнализация;
электрические розетки;
газовые и водяные краны;
мойка;
нижняя тумба;
шкаф для реагентов;
вентилятор;
воздуховод;
регулирующий клапан;
фильтрующий модуль;
VAV-контроллер;
монтажные элементы;
техническая документация.
Вентилятор, фильтры, тумба, мойка и элементы воздуховода могут не входить в стандартную стоимость.
Цена химического вытяжного шкафа
Цена лабораторного вытяжного шкафа зависит от его размера, материалов, вентиляционной схемы и комплектации.
На стоимость влияют:
канальная или бесканальная конструкция;
ширина рабочей камеры;
материал корпуса;
химическая стойкость внутренних поверхностей;
тип столешницы;
система перемещения створки;
датчики воздушного потока;
сигнализация;
VAV-регулирование;
фильтры;
вентилятор;
воздуховоды;
мойка;
сервисные краны;
нижняя тумба;
доставка;
монтаж и запуск.
При сравнении предложений необходимо учитывать не только стоимость самого шкафа, но и расходы на вентиляцию, фильтры, монтаж, балансировку и дальнейшее сервисное обслуживание.
Где купить химический вытяжной шкаф
Чтобы купить химический вытяжной шкаф в Украине, выберите подходящую модель в каталоге Rodwel или обратитесь к нашим специалистам.
Для точного подбора сообщите:
направление работы лаборатории;
перечень химических веществ;
концентрации и рабочие объёмы;
наличие процессов с нагреванием;
желаемый размер рабочей камеры;
возможность подключения к вентиляции;
требования к материалам;
необходимое количество розеток и кранов;
потребность в мойке и нижней тумбе;
параметры помещения.
Мы поможем сравнить канальные и бесканальные вытяжные шкафы, подобрать химически стойкую рабочую камеру, вентилятор, фильтры, систему контроля воздушного потока и дополнительное лабораторное оснащение.