大型复合低压舱（共3篇）
大型复合低压舱 篇1
0 引言
我院研制的大型复合低压舱能模拟从地面到10 000 m高的某一海拔高度环境, 还能模拟出高温、低温、干热、强紫外线辐射等环境。该舱环境控制系统的各个子系统可独立控制, 也可以联合控制, 可模拟出10余种复合环境, 满足在多因素复合环境条件下的实验研究要求[1], 从而可以模拟西北高原高寒、沙漠戈壁特殊自然环境条件, 用于基础研究、医学治疗及高原生理学、高原运动训练和高原设备试验[2]。该设备现已投入试运行。经过5次试运行 (最短14 d, 最长115 d) , 对设备运行特点了解得较为充分, 进一步完善了操作规程, 为确保大型复合低压舱能够长期安全稳定运行打下了坚实基础。
1 大型复合低压舱特点及规程设计
1.1 水质差, 将影响低压舱模拟高寒环境的功能实现
我院大型多功能低压舱实现模拟高寒功能的制冷散热用水采用循环水。水泵将从循环水池中抽出的水送入高寒环境制冷机组, 经高寒环境制冷机后带有热量的水进入水汽热量交换装置, 利用排向外界的冷气对从制冷机组流出的水进行初步降温;经初步降温的水直接流入冷却塔进行第二次降温, 然后流回循环水池 (如图1所示) 。由于冷却塔位于室外, 泥沙杂物易溶于水中, 少量树叶草棒也随冷却塔中的水进入蓄水池, 使水质易变差。含有泥沙等杂物的水极易堵塞制冷设备的热交换系统和水汽热量交换装置, 导致水流不畅, 制冷设备压缩机产生的热量不能被有效降低, 压缩机无法启动而不能实现模拟高寒的功能。为此, 针对水质问题, 在操作规程中增加了以下内容。
1.1.1 使用实验舱高寒功能时增添的操作规程
每个月需把水放掉, 洗净蓄水池淤泥, 重新放自来水。在冷却塔底部加装可过滤泥沙的海绵垫, 每2~3周清洗或更换1次。
1.1.2 保护高寒环境制冷机组的操作规程
为了减少水质对制冷机组的影响, 在循环系统中安装了3个手阀 (如图1所示) 。使用实验舱高寒功能时, 关闭图1中的1#手阀, 打开2#手阀和3#手阀 (打开3#手阀使真空泵保持正常运行状态, 这时高寒舱内空气流动带走实验产生的废气, 保持舱内空气浓度始终处于动态稳定, 从而更加真实模拟自然环境) , 使水流经制冷机组;平时不使用实验舱高寒功能时, 关闭图1中的2#手阀, 打开1#手阀和3#手阀, 使水不经过制冷机组, 而是由水泵从循环水池直接将水抽到冷却塔, 对制冷机组起到一定的保护作用[3]。
每次制冷功能使用完毕后, 关闭图1中的1#手阀和3#手阀, 打开2#手阀, 加大流过制冷机组和水汽热量交换装置的水流量, 尽可能地带走沉积物, 延长制冷机组和水汽热量交换装置的使用寿命。长期使用实验舱高寒功能时, 每个月清洗1次。制冷装置前端过滤网, 每2周清理1次。
1.2 实现模拟低压环境的功能时, 可多舱联合使用
我院大型复合低压舱包括高温舱、过渡舱、低温舱, 3个舱构成1个整体实验舱 (如图2所示) 。实现模拟低压环境的功能时可单独使用高温舱、过渡舱、低温舱, 也可高温舱与过渡舱、低温舱与过渡舱联合使用, 还可高温舱、过渡舱、低温舱3舱联合使用。根据这个特点, 经过多次实践, 我们优化了操作规程, 使实验舱模拟低压环境更加安全稳定[4,5,6,7]。
注:SV1~SV8为电磁阀
1.2.1 三舱单独使用的操作规程
(1) 高温舱:打开图2中的1#与2#真空泵间的手动阀, 使用1#和2#真空泵, SV5、SV6电磁阀开放, 其余电磁阀关闭。
(2) 低温舱:打开1#与2#真空泵间的手动阀, 使用1#和2#真空泵, SV4、SV7电磁阀开放, 其余电磁阀关闭。
(3) 过渡舱:使用3#与4#真空泵。SV3、SV8电磁阀开放, 其余电磁阀关闭。
1.2.2 三舱联合使用的操作规程
(1) 高温舱与过渡舱联用: (1) 先降低高温舱压力, 然后当过渡舱降至相同压力时, 高温舱使用1#和2#真空泵, 打开1#与2#真空泵间的手动阀, SV5、SV6电磁阀开放;过渡舱使用3#与4#真空, SV3、SV8电磁阀开放。 (2) 高温舱与过渡舱同时降低压力时, 使用1#和2#真空泵, 打开1#与2#真空泵间的手动阀, SV5、SV6电磁阀开放。
(2) 低温舱与过渡舱联用: (1) 首先降低低温舱压力, 然后待过渡舱降至相同压力时, 低温舱使用1#和2#真空泵, 打开1#与2#真空泵间的手动阀, SV4、SV7电磁阀开放;过渡舱使用3#与4#真空, SV3、SV8电磁阀开放。 (2) 低温舱与过渡舱同时降低压力时, 使用1#和2#真空泵, 打开1#与2#真空泵间的手动阀, SV4、SV7电磁阀开放。
(3) 高温舱、低温舱、过渡舱联用:使用1#和2#真空泵, 打开1#与2#真空泵间的手动阀, SV5、SV6或SV4、SV7电磁阀开放。
1.2.3 使用备用泵的操作规程
如果1#、2#真空泵在运行中有1台发生故障, 3#、4#真空泵可作为备用泵使用。由于1#、2#真空泵功率为22 k W, 3#、4#真空泵功率为11 k W, 故只有在紧急情况下才使用备用泵方案。
紧急情况一:高温舱减压时, 如果1#真空泵发生故障, 3#真空泵替代1#真空泵, 与2#真空泵联用, 打开SV2、SV5、SV6电磁阀, 其余电磁阀关闭;如果2#真空泵发生故障, 则首先关闭1#与2#真空泵间的手动阀门, 3#真空泵替代2#真空泵, 与1#真空泵联用, 打开SV2、SV5、SV6电磁阀, 其余电磁阀关闭。
紧急情况二:低温舱减压时, 如果1#真空泵发生故障, 则首先关闭1#与2#真空泵间的手动阀门, 4#真空泵替代1#真空泵, 与2#真空泵联用, 打开SV1、SV4、SV7电磁阀, 其余电磁阀关闭;如果2#真空泵发生故障, 4#真空泵替代2#真空泵, 与1#真空泵联用, 打开SV1、SV4、SV7电磁阀, 其余电磁阀关闭。
1.3 低压、低温、高温、干燥、紫外线5大功能组合可以模拟复合的自然环境
模拟复合的自然环境是我院大型复合低压舱的主要特点 (见表1) 。
经过反复操作和不断总结, 增加了以下操作规程:
(1) 凡涉及低压与低温、高温、干燥相组合的环境模拟, 要先使低温、高温、干燥达到预定值后, 再开低压设备。如果在实现以上功能的同时开低压设备, 无论通风量大小, 均会带走部分温度和湿度, 导致实现复合环境的时间长, 甚至难以达到预定值。
(2) 凡涉及紫外线的环境组合, 要开启真空泵, 加大通风量。因为紫外线会产生臭氧, 可以通过加大通风量, 减少臭氧含量。
(3) 高温实验和低温实验不能同时操作, 易造成舱体变形过大, 影响实验舱的使用寿命。
1.4 真空泵是低压舱的心脏, 保护真空泵就可延长实验舱的使用寿命
大型复合低压舱有4台真空泵, 2台为22 k W, 2台为11 k W, 均位于地下室 (如图3所示) 。由于其体积和质量较大, 多在地下室封顶前吊装至地下室。一旦真空泵出现故障, 只能维修, 难以更换。更重要的是真空泵是低压舱的心脏, 所以维护真空泵的正常运行, 是保证舱内低压功能及辅助功能安全稳定实现的基础。为此, 在设计上增添了以下操作规程。
1.4.1 实验前, 计算实验舱最小通风量
每次实验前, 计算动物数量与最小通风量。以大鼠为例, 通过大量实验数据推导出以下公式:y=8.055e0.012x, 其中y为通气量, x为实验大鼠数量。通过科学地计算通风量, 从而达到既不增大真空泵运行功率, 不加大真空泵的负荷, 又能延长真空泵的使用寿命的目的。
1.4.2 加强日常维护保养, 防止真空泵震动
真空泵在运行过程中如产生震动, 将会出现偏斜, 真空泵轴承将被磨损。所以, 在使用真空泵前要紧固真空泵周边4个受力点的紧固螺母, 启动后检查是否有震动;在使用过程中每2周要紧固1次, 同时每日要记录真空泵是否有震动。
2 结果分析
结合大型复合低压舱的特点设计完善的操作规程, 达到以下效果:
(1) 完善了大型复合低压舱模拟高寒功能的操作规程, 从水质这个源头着手, 使制冷机组可以随时开启使用, 保证了实验舱模拟高寒功能的实现。
(2) 完善了大型复合低压舱模拟低压环境多舱联合使用和备用泵使用的操作规程, 实现了实验舱模拟低压环境的安全性和稳定性。
(3) 完善了大型复合低压舱5大功能组合模拟复合自然环境的操作规程, 使模拟复合自然环境的功能得以实现, 同时节约了能源, 排除了实验中的干扰因素, 延长了实验舱的使用寿命。
(4) 完善了大型复合低压舱真空泵的使用和保养操作规程, 通过科学计算通风量和加强日常维护保养, 延长了真空泵的使用寿命。
3 结语
根据大型复合低压舱特点, 完善了操作规程, 实验舱模拟高原、高寒、高热、高紫外线等独立或复合环境功能更加科学、更加安全稳定, 为在舱内完成多样化的医学科学实验和西北部队平、战条件下的卫勤保障研究任务提供了保障[8]。
摘要：目的:根据大型复合低压舱的特点, 制定出切合实际、可操作性强的操作规程, 确保大型复合低压舱能够长期安全稳定运行。方法:通过手动和自动控制, 试运行具有低压、低温、高温、干燥和紫外线消毒功能的大型复合低压舱, 实现单项功能和组合功能, 探究其运行特点, 找寻最佳方案, 完善操作规程。结果: (1) 完善了大型复合低压舱模拟高寒环境功能的操作规程; (2) 完善了大型复合低压舱模拟低压环境时, 多舱联合使用及备用泵使用的操作规程; (3) 完善了大型复合低压舱5大功能组合模拟复合自然环境的操作规程; (4) 完善了大型复合低压舱真空泵使用和保养的操作规程。结论:根据大型复合低压舱特点, 完善了操作规程, 使实验舱各项功能的实现更加科学、更加安全稳定。
关键词：低压舱,温度,缺氧,紫外线,操作规程
参考文献
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[8]施雪伟, 朱剑, 王毅, 等.卫生装备高原适应性训练性能分析[J].医疗卫生装备, 2010, 31 (6) :89-90.
大型复合低压舱 篇2
为了在平原了解高原的实际情况,完成在高原才能完成的各种医学科学实验,一种能在平原模拟不同海拔高度低气压和低氧含量等高原环境的实验设备[1]——低压舱应运而生。它涉及机械、制冷、真空、自动控制等多个学科,其工作原理是通过调节抽气量与进气量的比例来实现模拟海拔高度的上升与下降的:即上升时抽气量大于进气量,下降时抽气量小于进气量,在某一高度停留时,抽气量等于进气量[2]。低压舱要解决的核心问题之一就是能模拟出不同的海拔高度,本研究的目的就是要研制一套性能参数稳定可靠的模拟海拔高度系统,为大型复合低压舱群的实现奠定坚实基础。
2 低压舱模拟海拔高度系统的设计要求
大型复合低压舱群是一种多功能复合环境模拟实验设备,由低压舱Ⅰ(54 m3)、低温低压实验舱Ⅱ(38.70 m3)和过度舱(24.3 m3)组成。各舱室可独立或互为联通工作。根据实验设计要求不同,各舱又有不同的使用功能。复合舱可模拟低温低氧环境、高低温环境和高强度紫外线辐射等环境[3]。要模拟以上实验环境,需要多个系统独立或联合工作来完成,如真空动力系统、新风补给系统、低温(制冷)高温(加热)系统、空气成分监测、控制及附属系统等。气体管道控制系统作为实验舱的动力支持系统,是低压舱重要的组成部分,主要是实现和维持各舱在不同海拔下的真空度(低气压),并保证舱室升降压速度、补充新风量以确保舱内空气成分比例在各种海拔高度都与对应的自然环境一致,特别是在参加实验人数较多的情况下,要同时增加抽气量和新风补充量。
3 系统原理
一款合格的低压舱首先要有一个密封性好、抗压强度大、内部装饰舒适的舱室;二是一套抽气效率高且抽气量可调的真空系统[4];三是受控的风量可变的新风补给系统;四是参数监测和计算机控制系统等,如图1所示。只有具备以上几大系统,才能构成一款完整的可实现闭环动态控制的模拟海拔高度系统。抽气量和新风量的调节是根据设定的参数(压力、氧分压和二氧化碳分压等),经参数监测系统取样检测,再经计算机计算后,发出指令去控制新风系统的调节阀和真空系统的变频器来实现的。
3.1 真空系统
真空系统的原理如图2所示。其主要由真空泵、缓冲罐、消声器、控制阀件、管道、附件等组成。真空系统最重要的性能参数是所能获得的极限真空度和容器的有效抽速。
图1模拟海拔高度系统原理图
根据3个舱室容积不同可单独也可同时工作,上升速率1~15 m/s的设计要求必须配置4台水环真空泵,其性能参数见表1。为满足上升速率的变化,真空泵采用变频控制方式,变频器频率为1~50 Hz可调,频率与真空泵转速和抽气量成正比,根据设定参数受计算机控制。
缓冲罐的作用是减弱管道内周期性脉动气流,稳定压力,使真空泵系统工作压力稳定在允许范围内,同时滤除空气中部分杂质,保护真空泵。在缓冲罐前端设置阻抗复合消声器,用于消除系统中的高、低频噪声。
3.2 新风系统
根据设计要求,各舱室均需要通风换气,故设置了既能维持舱内空气成分符合要求,又能在应急状态时使各实验舱快速恢复至常压的新风系统[4],如图3所示。
各舱室分别设置一组新风管路,室外新风经过滤装置处理后,通过阀门调节新风量送入舱内。孔板流量计将测得的新风量信号送给计算机处理,然后计算机给电动调节阀发出指令,使其按照设定的上升速率自动实现阀门的开闭及开启程度,并将信号反馈至计算机。
3.3 冷却水循环系统
设置冷却水循环系统是为了满足真空泵供水、制冷机组冷却以及为水-气置换提供热媒的需要,主要由蓄水池、冷却塔、循环水泵、阀件、管道等组成[5],如图4所示。
3.4 自动监测与控制系统
实验舱的监测控制系统采用西门子SIMATICST-412-2DP PLC(上位机)和多个ST-314 PLC(下位机)为核心的集散控制系统(DCS),对复合舱的运行状态进行自动坚持与控制,使实验舱按照设计要求,完成高度变化(上升、下降)、维持高度、温湿度、氧分压和CO2体积分数等指标的监测与控制,从而达到试验要求的模拟环境[6]。实验舱设计指标为:舱内高度变化(600~1 000)m±10 m,舱内CO2体积分数<0.5%,舱内氧分压19.8~5.47 k Pa。
4 测试结果
关闭实验舱门,将速率设定为10 m/s;为达到满负荷实验人数要求,将新风量设定为最高实验标准300 m3/h;由于实验舱所处位置海拔为834 m,所以测试高度点设定为1 000~10 000 m计10个,间隔1 000 m,分别对舱内海拔高度、压力、氧分压和CO2体积分数指标进行测试,结果如表2所示;除了在10 000 m时高度波动超出设计的±10 m外,其他点的所有指标都满足设计要求[7]。
5 结论
经过精心设计、潜心安装和细心调试,大型复合低压舱的模拟海拔高度系统工作稳定、性能可靠、模拟精度高,作为西北地区部队平战条件下卫勤保障研究的新型实验平台具有广泛的应用前景。
摘要：目的:模拟在各种海拔高度和不同人员参加实验的情况下,确保舱内压力和空气成分比例与对应的自然条件一致。方法:由监测系统采集各种海拔高度的压力、氧分压(p(O2))和二氧化碳分压(p(CO2))数据,送到控制系统中与已知自然条件对应的数据进行比较,输出差模信号以驱动真空系统和新风系统。结果:经测试,舱内模拟高度与实际值相差在±10 m以内,舱内CO2体积分数<0.5%,氧分压在19.85.47 kPa,符合低压舱模拟海拔高度系统的设计要求。结论:该大型复合低压舱作为西北地区部队平战条件下卫勤保障研究的新型实验平台,具有广泛的应用前景。
关键词：低压舱,模拟,海拔高度
参考文献
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[6]JB 2421—1989电工电子产品基本环境实验规程总则[S].
大型复合低压舱 篇3
关键词：大型复合低压舱,全密闭低压容器,空气净化,空气污染,处理方案
0 引言
大型复合低压舱是可以模拟自然环境下的低气压、高低温、干燥、高湿、强紫外线等单一或复合气象条件的实验研究平台,主要用于载人实验、动物实验、设备检测等领域。复合低压舱可不受地理、季节等自然条件的限制,精密控制实验条件,缩短研究周期,节约科研经费,并能得到准确可靠的科研数据及研究结论,可为部队野战条件下开展医学科技攻关提供新的实验平台和技术依托。而且其可对部队及地方急进高原的人员进行缺氧预适应训练、提高缺氧耐受力、对高原病易感人员进行筛选,为减轻高原反应、预防高原病的发生及临床相关疾病(小儿哮喘等)康复治疗提供辅助手段,有着科学、实用的指导价值,还可广泛用于医学研究、临床治疗、低氧训练健身、动物实验和仪器与装备高原环境试验等测试。大型复合低压舱在为部队提升高原高寒、戈壁沙漠等特殊环境下的卫勤保障能力上起到了难以替代的作用[1]。但是该类设备在运行时舱内是密闭环境,实验人员密度大、舱内活动空间相对狭小,尤其是进行动物实验时动物排泄物引起的污染,导致舱内空气洁净度、菌落指数、氨质量浓度等指标达不到要求,空气质量尚不能令人满意。基于上述情况,本文提出一种净化舱内空气的方案,该方案已初步实施,并取得良好效果[2],现报道如下。
1 方案设计
该净化方案旨在为大型复合低压舱提供一种解决舱内空气污染问题的处理方法。方案针对舱内空气洁净度、菌落指数、氨气、硫化氢以及可悬浮颗粒物、化学挥发溶剂、生物气溶胶等污染物,通过调控进、出气量,换气次数等方法,并采用纳米半导体光催化、气液扰流变相、循环液污染物固化等核心技术,辅以活性炭高效过滤拦截,使舱内空气中的气体污染物经过分解、吸收、固化等净化过程,最终达到清除特定污染物、净化室内空气的效果。
2 方案实施
复合低压舱实现低气压功能,是通过动态调控抽气量与进气量的比例以达到降低和维持舱内气压水平以及海拔高度上升或下降的目的。因此低压舱本身具有抽气与新风管道,在这个管道上增配过滤设备。在新风管道和新风口,加装折叠式含有活性炭的滤材,过滤5μm以上的尘埃粒子,达到初效过滤的目的。这个段位不能进行中高效过滤,是为了避免产生较大管道阻力,增加抽气泵负荷,影响舱内气压参数。
2.1研制空气净化处理机处理空气污染物
为了使舱内环境条件完全达标,必须通过舱内空气处理的方式实现。本课题组联合西安富康空气净化设备工程有限公司,开发了一套适用于本实验舱的空气净化方法,并在此基础上制造出一种针对大型复合低压舱内空气处理的紧凑型可移动空气处理机。该空气处理机将本研究中的几种空气处理技术集成在紧凑型、一体化的机箱内,并通过多组传感器、可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)组成的感应系统,实现空气处理的智能伺服,可清除舱内的悬浮颗粒物、微生物、氨气等常规空气污染物,还可以大大降低舱内由太阳紫外线模拟装置产生的臭氧质量浓度。舱内空气处理解决方案技术路线图如图1所示。
2.1.1纳米半导体光催化技术
纳米半导体光催化技术采用Mn Ox-Ti O2复合物作为催化剂,通过溶胶-凝胶法将催化剂覆盖在钛网上,选用峰值波长为254 nm的真空紫外灯管作为催化光源(如图2所示)。真空紫外光体系中,以Mn OxTi O2复合物催化剂取代Ti O2光催化剂,二甲苯与副产物臭氧的转化率分别从44.7%和38.7%提高到77.5%和96.8%,减轻了末端臭氧分解的负荷,提高了真空紫外光用于室内空气净化的安全性。以Mn Ox-Ti O2作为催化剂的真空紫外光体系中,气相中氧原子、臭氧和羟基自由基的均相氧化及Mn Ox表面的臭氧催化氧化是甲醛分解的主要途径。副产物臭氧主要由Mn Ox表面活性位上的热催化分解,真空紫外光辐照Mn Ox-Ti O2复合物催化剂有利于提高Mn Ox催化分解臭氧的稳定性。
2.1.2气液扰流变相技术
气液扰流变相技术就是通过气体与雾化液体之间的扰动,使较小的可悬浮颗粒物、有机物光催化分解产物、臭氧、氧自由基、氨等空气污染物由气相转化为液相。经过光催化的气体通过排风出口被导入净化系统中,经过在塑料底网上安置的聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)扰流球的作用,形成向上的干扰气流,空心球体在这个过程中扰动气流,以形成微涡旋而增强气液混合的效果。同时,雾化的循环液体从喷头自上向下散布,形成高密度水雾(如图3所示)。气体与液体在气液扰流段进行约5 s的接触,以充分进行交换融合,将气体中的微细颗粒物质、可溶解以及微溶解的气体转载到液体中,进行下一步的固化。
2.1.3循环液污染物固化技术
循环液污染物固化技术就是将循环液体的颗粒物、溶解物质通过吸附作用固化在滤材里,经过更换滤材的方式最终原本实验室空气中存在的污染物彻底转移出去。循环液污染物固化技术采用2级滤芯(如图4所示),第一级采用由超细聚丙烯(polypropylene,PP)纤维热熔缠结制成的PP滤芯,丝径5~25μm,纤维呈现不规则多孔网状结构,平均直径小于40μm,平均孔率大于75%,用以拦截液体中绝大多数固体颗粒物质;第二级采用以椰子壳为原料的活性炭,具有良好的吸附特性,固化剩余的盐类物质、有机溶解物、失活微生物残体等。该固化技术就是要降低液体的浊度和溶解性总固体(total dissolved solids,TDS),一方面固化转载于循环液体中的空气污染物,另一方面净化循环水,防止阻塞雾化喷头。此外,针对专用舱内的特定污染物,本研究将采取在PP滤芯上负载相应结合剂或中和剂的方法增强吸附能力,以达到超量清除特定污染物的功能。
2.1.4智能化开发
控制模块的控制显示器为PLC面板,分别与电阻传感器、进水管和出水管的电磁阀、光催化管、电动出风口、贯流风机、循环增压连接。进排水系统的逻辑程序为:PLC接收电阻传感器信号,换算为TDS值,并在屏幕显示TDS值,当TDS值>2 000 mg/L(根据国家城市污水排放标准确定)时,PLC操控进水管和出水管电磁阀同时开放;当TDS值<400 mg/L(根据所在地自来水TDS值的实测上限确定)时,2个电磁阀同时关闭。其他部分控制方式为:PLC按照多级控制贯流风机转速、光催化管的开闭、电动出风口的开闭、循环增压泵的开闭(如图5所示)。
此外,还通过数组传感器实现衍生设备的高度智能化运行(如图6所示)。通过温湿度传感器的接入,在设备面板上显示当前室内温湿条件,当相对湿度高于85%时,提示关闭设备降低室内湿度。在进风口布置风速传感器,当风速低于一定限值(根据实测确定)时,即提示滤网可能阻塞。通过智能气体检测仪实时测定舱内的污染物浓度,并将污染物浓度信号传递给PLC,反馈控制风机转速,达到节约能耗的目的。
2.2对于照度、温度、湿度以及换气次数的改造方案
在照度控制方面,舱内原有的照明系统不能满足动物实验间工作照度的需求,我们更换了照度大于200 lx的灯具,应用IVC笼盒。由于IVC笼盒是茶色聚砜材料,实际照度小于光源照度,实测盒内照度符合实验动物的生存需求。在温湿度控制方面,在舱内安装壁挂式空调,使实验舱在不需要模拟高低温环境时,将温度控制在20~26℃;新疆地区处在亚欧大陆腹地,干燥少雨,属于温带大陆性气候,其室内空气相对湿度1 a中的大部分时间可维持在40%~70%,如在冬季相对湿度低于40%可利用加湿器干预。但是在人工实验舱模拟高低温的极端环境实验时,舱内的温湿度不能从实验动物设施环境的角度去考虑,否则特殊环境模拟将失去其本来的意义。另外,换气次数以控制IVC笼盒的换气次数为准[3]。
1.贯流风机;2.电动出风口;3.PLC面板;4.光催化管;5.进水管;6.电阻传感器;7.循环增压泵;8.出水管;9.电磁阀
3 结果
该方案可根据实验室的空气污染情况,专门定制针对特定污染物的空气净化技术,只需更换固化模块,就能达到清除实验室特定污染物的目的。同时,该方案净化效率高、能耗低、维护成本少、对外环境友好,可长期不间断运行,确保实验室空气质量始终达到GB/T 18883—2002[4]标准,保障实验室工作人员健康,维护实验动物福利,防止实验室精密设备腐蚀。
该方案实施后,经新疆维吾尔自治区实验动物质量检测站检测,所有检测方法按照GB 14925—2010《实验动物环境及设施》国家标准[5]进行,其检测结论为合格,详见表1。
4 结语
大型复合低压舱的应用已经非常广泛,主要用于载人实验、动物实验、设备检测等领域,世界上许多国家已利用低压舱模拟高山做气候治疗、康复,收到了较好的效果[6,7,8,9]。然而作为实验场所的低压舱有密闭性特点,其中的空气净化控制是模拟环境成功的基本条件。本研究通过改造方案并与厂家一起研发空气净化机,使舱内空气质量优化并取得满意效果,对相关研究有一定的指导意义。
参考文献
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