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中图分类号:TF08 文献标识码:A
1 化验室分类
现在的化验室分类方法比较多,笔者将按照使用分析检验的方法阐述如下。第一类是化学分析检验室,第二类是仪器分析检验室。前者的特点是仪器设备简单投资少,检验成本低,一般应用在常量组分的分析实验上,但是不能忽视的是容易造成环境污染。后者的特点是使用的分析仪器设备必须是大型的和复杂的,但是这种分析检验结果还是比价简单的,而且灵敏度高。但是这个一般使用在资金雄厚的大中型矿业企业。
2 化验室组织机构
化验室组织机构的设置对于化验室工作来说是很重要的。它在具体工作中享有独立开展业务的权利,并且在组织机构管理方面相对独立性,坚持科学公正公平的态度完成每一项工作。具体架构图如图1所示。这其中化验室各个工作人员目标分工明确,并用科学化实现高效地工作任务。
3 化验室设计方案
目前的化验室设计一般地是有建筑本身设计,化验室及设备设计两大部分组成。这两部分的组成是相辅相成的,它是集中了建筑功能和工程技术和建筑艺术的结合体。建筑设计的主要依据是有关部门对建筑任务的要求,包括了建筑面积,工程造价等。还要有城建部门同意的设计批文以及建筑单位根据有关批文向设计单位办理的手续。设计人员要根据以上设计文件,进行必要的调查研究,分析处理材料进行综合设计建筑图纸等。化验室及设备设计是要满足操作人员即化验员的实际方便操作,舒适度,面积等,还有化验用的仪器等。下面笔者以某化验室为例分别阐述这两部分的设计工作。
3.1建筑本身设计。化验室建筑本身是要满足对建筑的实际要求,一般来说要单独的建筑并采用东西侧为走廊,不同功能的房间分布在南北两侧。主要包括取样室,天平室,药品储备室,仪器室等。最主要的是对走廊的要求,单面走廊宽是1.5m,如果是双面走廊净宽就要到1.82m,走廊上面有通风管道的话应保持在2.4-3.0m。而化验室最好选在靠近炼铁车间,分布如下:在一楼设取样室,预处理室,天平室等,在二楼设更衣室,会议室,药品储备室等。
化验楼选址应该满足建筑用地,实验用地等的环境要求,其中基地要与那些易燃易爆的生产车间有段距离,保障安全性。还要远离噪声震动源,确保试验的科学性。
另外对化验室建筑模数的要求是4m,4.5m,7.2m等,化验室的进度模数取决于实验台长度和布置形式。目前通用的进深模数有6m,6.7m等。
3.2化验室及设备设计
首先是化验室内的最基本布置,包括洗涤池,通风处,带试剂架的工作台,存放仪器的橱柜灯。化验室尺寸设计。尺寸的大小主要取决于化验工作的要求,并要考虑安全性和发展的整体需要。一般来说,化验室的高度尺寸操作空间的高度不应该小于2.5m,而专用工作空间应该说在2.6-3m。
化验室必备硬件要求要有电力采用三相电。通风设施也必不可少,尤其是操作间中的加热酸溶过程必须在通风橱中进行。另外,化验室还要有下水设施。
化验室的主要设备一般分为以下几方面(表1)。
而试验台的设计布置一般有周边式,两边式等,主要有台面和台下支座构成。它的宽度为1.2-1.8m为宜,靠墙的试验台宽度0.75-0.9m,靠墙的储物架宽度0.3-0.5m。而试验台的长度一般是宽度的1.5-3倍的样子。在通道设置方面一般为1.5-2.1m。
在管线通道管线架方面要引出台面供方面使用;药品架的设置不宜很宽,要保持在能存放2个中型试剂瓶为准,宽度就是在200-300mm。另外在实验台下空间通常设有器皿柜,方便实验用品的存放。
综上所述,钢铁厂化验室的建设和设计基本要求要准确,数据一定要可靠。化验室的设计和建设笔者认为最好是有经验的公司进行前期设计策划,还要在建设之前建立一套严格地管理制度。还要做好对化验人员进行化验知识的培训,要求化验人员严格按要求操作,同时做好抽检检查制度。总之在进入科技发展的今天,一些实验室也要像安全、节能、环保、智能化方向发展,不断顺应时代需求,满足生产需要。
参考文献
室内设计参数也是影响暖通空调能效的重要方面。由于实验室人员流动较大、温度、湿度、新风量等实验室内部条件变化范围较大,设计时忽略这些参数的实际变化也会造成暖通空调系统能耗升高。因此,不仅要考虑实验室暖通空调满负荷运转状态下的室内设计参数的极值,更要充分考虑分析室内环境参数在正态分布中的极大值,首先保证空调系统在常用状态下具备较低的能耗值。
2提高暖通空调热源及冷源系统节能性
提高暖通空调冷热源的系统节能性主要体现在冷热源的选择与实现能源的梯利用上。目前常用的冷热源系统主要有以下几类:
a.电动冷水机组供冷,锅炉供热;
b.溴化锂吸收式冷水机组供冷,锅炉供热;
c.直燃式溴化锂冷热水机组;
d.空气源热泵;
e.天然冷热源。其中,应用最多的冷热源类型是电动冷水机组供冷,锅炉供热,但这一类型能耗较高噪声也较大,属于最传统但是最不节能的一种;而天然冷热源碳排放量最低,能起到很好的降低能耗的作用,但是因技术不成熟而应用较少;综合比较,在充分考虑实验室外部环境和所在城市的最佳平衡点温度等前提下,利用空气源热泵冷热水机组能耗较低、碳排放较少、安装运行较为方便且占用有效建筑面积较小,作为实验室暖通空调的能热源较为合适。实现能源梯度利用,意味着在高级能源阶段即能耗较高的阶段,将能源的消耗而产生的功用于发电,将这一过程产生的剩余热量用于较低能耗阶段的供热制冷。这是由于两者能源品味基本完全对应。这样就可以提高冷热源系统的功效形成“一源多效”,减少了冷热源的系统能耗。此外,设计师还应该根据具体的冷热源形式,经过详尽地计算推演以及充分考虑经济指标、结合价值工程原理来为整个系统选择合理的供热供冷设计温度,实现低温供热高温供冷,达到减排的目的。
3降低送风状态点造成的运行能耗及费用
实验室暖通空调设计中,风量平衡是需要重点考虑的一项。因为风量是否平衡决定了实验室空气环境是否安全。送风量、排风量、回风量、压力风量和新风量共同影响了风量平衡。实验室洁净室的送风量与排风量要维持适宜的余风量,这部分风量差使得洁净室风量具备了合理的压差。但实时监测中发现,送风量和排风量受其他因素的影响,很难按设计情况完美的达到风量平衡,这就需要在设计师充分考虑合理的送风状态点,同时考虑送风温差大和较小的房间,利用自动控制系统尽量保持合理而稳定的压差。此外,有的项目单位在较高安全等级的实验室中进行安全等级较低的实验,一方面会在初期投资上造成巨大浪费,而且高安全等级的实验室在暖通空调运行时由于需要控制送风点,就会使用如二次电加热设备等。解决这类问题就需要设计师深入考虑、确定合适的送风点,在实验室暖通空调设计时与项目单位确定好实验室安全等级、避免采用二次电加热,同时选用合理的风阀和控制系统,将送风口和回风口设计在适当位置,避免产生剧烈变化的室内压差和各房间之间产生混乱的空气流向。4利用数据库和模拟手段“预演”设备运行随着信息技术的发展,利用信息技术手段可以有效避免传统人工计算、绘图带来的误差,提高设计水平和效率,从根本上解决设计缺陷造成的设备运转不良、能耗较高等问题。目前,除了使用Auto-CAD进行图纸制作以及基于AutoCAD进行二次开发的设计技巧这些初级的信息技术,还有SQLsever2000数据库、基于MagiCAD的BIM技术、EasyHVAC软件、DeST软件等手段可以用于进行暖通空调设计。这些信息技术手段可以实现多变量处理,将二维设计转变为三维设计,使设计师可以充分考虑影响暖通空调系统能耗的各类变量,在设计之初就充分考虑到设计方案的节能减排效果。另外,利用软件模拟和仿真模型的建立可以更加直观立体的测试设计方案的运行效果,科学地测定水系统供回水等各类参数在运行时的变化情况,充分模拟内外部环境变化对空调系统能效的影响,及时监测在冷负荷、新风量、最优送风点等条件发生变化时PID控制器的控制效果。这样就可以极大程度的避免因设计原因造成的二次施工而带来的经济损失和能源损耗。
4.结束语
某一开放性化学实验课题有多种实验设计方案,一般在物质的制备、检验、分离、除杂的实验中出现较多。它能全面综合考查学生的化学知识、实验技能、思维和表达能力。中考中,属于较难题目。考试中应注意以下几点:
一、实验设计必需遵循科学性
实验设计的对象为制取物质或进行物质性质的实验,首先了解实验的原理,这就是设计必需遵循的科学性。
二、实验设计必需注意可行性
实验的设计必需考虑仪器的性能,所用材料的资源丰富,价廉易得,这就是实验的可行性。
三、实验设计的安全性
(1)点燃可燃气体(如H2、O2、CH4)或用CO、H2还原CuO、Fe2O3之前,要验纯,以防爆炸事故的发生。
(2)进行有毒气体(如CO、SO2、NO2)实验时,应在通风的环境中进行实验,并注意尾气的处理。CO要燃烧掉,SO2和NO2用碱溶液吸收,避免中毒。
(3)用加热法制取并用排水法收集气体时,要注意熄灭酒精灯与从水槽中移出导管的顺序,避免水的倒流使试管炸裂。
例2.(09年南昌中考题)在整理化学实验室时,发现一瓶失去标签的白色粉未,可能是碳酸钠,也可能是氢氧化钙。白色粉未是哪种物质呢?请你提出猜想,并设计实验进行探究。
解析:用NaCO3和Ca(OH)2在性质上的不同,设计实验方案,推测实验现象和结论。解题关键是找到和两种物质混合现象不同的同一试剂。
答案: