一种生物安全实验室排风系统和负压保持方法及循环消毒方法技术方案

本发明专利技术公开了一种生物安全实验室排风系统和负压保持方法及循环消毒方法，在排风系统排风机中并联一台小排风机系统；小排风机在系统运行中始终保持工频运行，仅可以人为手动启停，有效解决了包括DDC控制故障、送排风机故障、防冻故障、消防故障等恶劣条件下房间负压梯度维持的保障方案；小排风机两端各安装电动生物安全密闭阀，以备检修用；本发明专利技术增加的小排风机系统，小排风机风量相对大排风机较小，小排风机风量约为大排风机风量的16％，管路管径与小排风机相匹配；在系统密闭循环消毒的过程中，小排风机可作为消毒剂在系统中得循环动力，有效解决了通风管道消毒问题；小排风机在消毒过程中，使得消毒剂能够很好的穿透高效过滤单元。

A method of ventilation system and negative pressure maintenance and circulating disinfection in biosafety laboratory

【技术实现步骤摘要】
一种生物安全实验室排风系统和负压保持方法及循环消毒方法
本专利技术是针对有保障持续负压要求的实验室，特别是生物安全实验室负压安全高效保障，同时可以有效解决房间、系统通风管道消毒循环的一种一种生物安全实验室排风系统和负压保持方法及循环消毒方法。
技术介绍
环境负压控制一般都是为了形成单向气流，达到避免所在环境的污染因子通过空气扩散泄露的控制手段，在生物安全实验室，特别是高等级生物安全实验室更是有严格的负压控制要求。目前，国内外P3、P4实验室均采用了双机备份的形式进行可靠的负压保障，但是，在风机故障，备份切换的过程中还是极易出现环境正压的现象。同时，在实验室房间消毒和通风管路系统消毒方案制定中需要额外在实验室房间或是通风管路预留专门的消毒孔，然后将消毒设备连接到系统中形成消毒循环，对通风管路系统多采用向外直排流动式消毒。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种生物安全实验室排风系统，使有负压控制要求的房间在出现排风机应故障切换时，降低甚至杜绝出现正压的风险，同时为房间循环消毒以及系统通风管路循环消毒提供有效解决方法。本专利技术的目的一方面为排风系统故障、DDC故障、防冻故障等切换提供了提供了缓冲区间，降低甚至杜绝了在故障发生时备用排风系统切换过程中房间出现正压的的风险，而且，在系统故障检修状态，仅以小排风机运行状态的安全模式为系统的检修提供了更多的便利和安全保障。另一方面，本专利技术在消毒模式下，使得实验室、送排风管路和高效过滤单元形成一个密闭的循环系统，可一次性进行循环消毒，消毒模式切换简单，增加的实验室泄露风险点较少，而且以小排风机作为动力，可使消毒剂更加充分扩散，可以达到更好的消毒效果，可有效提高消毒效率。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种生物安全实验室排风系统，包括送风密闭阀出口及总排风密闭阀之间通过管路串联的实验室负压隔离系统、由并联的两个大排风机EXa的气路形成抽风管道，所述送风密闭阀进口连通空气处理机组AHUa和AHUb，所述抽风管道与实验室负压隔离系统之间依次串连二级排风BIBO高效过滤单元和排风HEPA高效过滤单元，所述送风密闭阀和实验室负压隔离系统之间的管路串连送风HEPA高效过滤单元，送风密闭阀和送风HEPA高效过滤单元之间的管路还通过旁通支路顺次连通手动密闭调节阀和新风旁通密闭阀，所述并联的两个大排风机EXa还与小排风机EXc并联，各所述大排风机进出口两端的管路分别串联生物安全电动密闭阀，所述小排风机EXc进出口两端的管路分别串联生物安全电动密闭阀和手动密闭调节阀，所述小排风机EXc出口端的通过安装有消毒旁通阀门的管路连通至所述送风密闭阀和送风HEPA高效过滤单元之间的管路。进一步地，所述实验室负压隔离系统包括依次通过门可操控隔离的生物安全实验室、化学淋浴间、正压更衣间、第一更衣间，所述送风密闭阀通过四路并联的送风支管分别连通生物安全实验室、化学淋浴间、正压更衣间、第一更衣间，所述二级排风BIBO高效过滤单元的进口端通过四路并联的抽风支管分别连通生物安全实验室、化学淋浴间、正压更衣间、第一更衣间，二级排风BIBO高效过滤单元出口端连通抽风管路，每个送风支管、抽风支管与实验室负压隔离系统之间还分别串连送风HEPA高效过滤单元、排风HEPA高效过滤单元，所述生物安全实验室内布置消毒设备发生器，消毒设备发生器与大排风机EXa信号连接。进一步地，所述送风管道与化学淋浴间、正压更衣间、第一更衣间之间的通过旁通生物安全密闭阀可操控连通，所述抽风管道与化学淋浴间、正压更衣间、第一更衣间之间的通过消毒旁通生物安全密闭阀可操控连通。基于前述的生物安全实验室排风系统，一种生物安全实验室负压保持方法，包括以下步骤：S1.系统正常运行时，消毒旁通阀门及旁通支路上的手动密闭调节阀和新风旁通密闭阀关闭，送风密闭阀与总排风密闭阀之间管路的所有阀门打开，空气处理机组、互相并联的大排风机EXa和小排风机EXc同步运行；使得实验室负压隔离系统达到设定的负压梯度要求；S2.安全模式时，空气处理机组、送风密闭阀、大排风机EXa进出口两端的生物安全电动密闭阀、及消毒旁通阀门关闭，旁通支路上的手动密闭调节阀和新风旁通密闭阀打开，大排风机EXa关闭，小排风机EXc保持运行；所述安全模式包括以下任一机组的故障状态：大排风机EXa停机、空气处理机组停机、防冻故障、DDC压差传感反馈故障、风机供电故障、消防故障；此时实验室负压隔离系统的负压梯度要求由小排风机来维持，小排风机前后的阀门用来调节小排风机的工作状态，以保障实验室负压隔离系统达到合适的负压设定要求。送风系统故障、排风系统故障、防冻故障、DDC压差传感反馈故障、风机供电故障、消防故障等均会触发系统自动进入安全模式运行，独特的小排风机设计承担了生物安全室实验室负压维持和保障的重要任务，达到了有效控制生物泄露风险的重要目的。基于前述的生物安全实验室排风系统，一种生物安全实验室循环消毒方法，包括以下步骤：S3.系统消毒时，空气处理机组、送风密闭阀、大排风机EXa进出口两端的生物安全电动密闭阀、总排风密闭阀、及旁通支路上的手动密闭调节阀和新风旁通密闭阀关闭，消毒旁通阀门打开，大排风机EXa关闭，小排风机EXc保持运行，所述送风管道与化学淋浴间、正压更衣间、第一更衣间之间的旁通生物安全密闭阀关闭，所述抽风管道与化学淋浴间、正压更衣间、第一更衣间之间的消毒旁通生物安全密闭阀关闭。本专利技术是首次在生物安全实验室排风系统中，将小排风机EXc与大排风机EXa并联布置，由于生物安全的稳定性高要求，生物安全实验室在运行过程中必须保持负压，以免病毒或细菌外溢到实验室外，考虑到风机的稳定性在本领域中大排风机EXa只有特定型号的风机可供选择，仅有：Ventilateurscentrifuges公司的HCAS-HCASATEX系列的风机可供选择，要匹配这几种大排风机可供选择的小排风机极其稀少，本领域技术人员主要考虑到大排风机并联小排风机同时运行会带来大排风机工作频率升频，降低功率，提高能耗，且大排风机与管道系统曲线的工作点会右移向最大风机工作曲线偏移，造成不稳定，提高风机故障率，为防止风机故障导致烈性病毒泄漏，故本领域技术人员不考虑风机热备并联用于保障生物安全实验室实时负压维持。而要实现本专利技术第一需要小排风机EXc选型为额定功率1.1Kw，小排风机EXc风量约为大排风机EXa风量的16％，小排风机流量特性曲线与管路特性曲线的交点坐标大于大排风机最小流量特性曲线与管路特性曲线的交点坐标，大排风机与小排风机并联共同运行时的流量特性曲线与管路特性曲线的交点坐标小于大排风机最大流量特性曲线与管路特性曲线的交点坐标，管路管径与小排风机相匹配；第二需要生物安全实验室、化学淋浴间、正压更衣间、第一更衣间的负压按-90pa、-75pa、-50pa、0pa梯度分布，生物安全实验室压力高于-90pa时，传感器通过DDC控制模块反馈给大排风机EXa，控制大排风机EXa加大抽风量，当抽风量大或抽风量小时，化学淋浴间的压力传感器将压差信号发送给DDC控制模块，通过PID算法关小或开大位于抽风支管的电动调节阀，稳定化学淋浴间与生物安全实验室的压差，才能保持生物安全实验室、化学淋浴间一直保持负压；第三需要设置与送风密闭阀出口端相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物安全实验室排风系统，其特征在于，包括送风密闭阀出口及总排风密闭阀之间通过管路串联的实验室负压隔离系统、由并联的两个大排风机EXa的气路形成抽风管道，所述送风密闭阀进口连通空气处理机组AHUa和AHUb，所述抽风管道与实验室负压隔离系统之间依次串连二级排风BIBO高效过滤单元和排风HEPA高效过滤单元，所述送风密闭阀和实验室负压隔离系统之间的管路串连送风HEPA高效过滤单元，送风密闭阀和送风HEPA高效过滤单元之间的管路还通过旁通支路顺次连通手动密闭调节阀和新风旁通密闭阀，所述并联的两个大排风机EXa还与小排风机EXc并联，各所述大排风机进出口两端的管路分别串联生物安全电动密闭阀，所述小排风机EXc进出口两端的管路分别串联生物安全电动密闭阀和手动密闭调节阀，所述小排风机EXc出口端的通过安装有消毒旁通阀门的管路连通至所述送风密闭阀和送风HEPA高效过滤单元之间的管路。

【技术特征摘要】
1.一种生物安全实验室排风系统，其特征在于，包括送风密闭阀出口及总排风密闭阀之间通过管路串联的实验室负压隔离系统、由并联的两个大排风机EXa的气路形成抽风管道，所述送风密闭阀进口连通空气处理机组AHUa和AHUb，所述抽风管道与实验室负压隔离系统之间依次串连二级排风BIBO高效过滤单元和排风HEPA高效过滤单元，所述送风密闭阀和实验室负压隔离系统之间的管路串连送风HEPA高效过滤单元，送风密闭阀和送风HEPA高效过滤单元之间的管路还通过旁通支路顺次连通手动密闭调节阀和新风旁通密闭阀，所述并联的两个大排风机EXa还与小排风机EXc并联，各所述大排风机进出口两端的管路分别串联生物安全电动密闭阀，所述小排风机EXc进出口两端的管路分别串联生物安全电动密闭阀和手动密闭调节阀，所述小排风机EXc出口端的通过安装有消毒旁通阀门的管路连通至所述送风密闭阀和送风HEPA高效过滤单元之间的管路。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实验室负压隔离系统包括依次通过门可操控隔离的生物安全实验室、化学淋浴间、正压更衣间、第一更衣间，所述送风密闭阀通过四路并联的送风支管分别连通生物安全实验室、化学淋浴间、正压更衣间、第一更衣间，所述二级排风BIBO高效过滤单元的进口端通过四路并联的抽风支管分别连通生物安全实验室、化学淋浴间、正压更衣间、第一更衣间，二级排风BIBO高效过滤单元出口端连通抽风管路，每个送风支管、抽风支管与实验室负压隔离系统之间还分别串连送风HEPA高效过滤单元、排风HEPA高效过滤单元，所述生物安全实验室内布置消毒设备发生器，消毒设备发生器与大排风机EXa信号连接。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述送风管道与化学淋浴间、正压更衣间、第一更衣间之间的通过旁通生物安全密闭阀可操控连通，所述抽风管道与化学淋浴间、正压更...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，童骁，夏星，刘军，王振，邹静，汤华山，杜涛，袁志明，
申请(专利权)人：中国科学院武汉病毒研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42