Qualificazione cappe chimiche da laboratorio
EOLIOS è in grado di effettuare le prequalificazioni per la progettazione delle vostre cappe chimiche oltre alle prove di contenimento:
- Controllo della contaminazione
- Dispersione di inquinanti e gas
- Progettazione dei locali del laboratorio
- Studio di scenari critici di guasto
- Identificazione dei flussi d'aria di bypass e ricircolo
- Miglioramento della distribuzione dell'aria e dell'efficienza di raffreddamento
- Dimensionamento preciso del layout della griglia
- Ottimizzazione del comfort termico
- Studio dei set point dei sistemi di trattamento dell'aria.
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Cappe chimiche da laboratorio e contesto normativo
contesto
La cappa di aspirazione del laboratorio è un sistema di sistema di protezione sistema generalmente utilizzato nelle aree in cui sostanze pericolose vengono manipolati. La sua missione è quella di limitare l’esposizione umana a queste sostanze nocive catturando e evacuazione dei fumi tossici e altre polveri volatili generate all’interno dell’involucro mediante un flusso di aspirazione dell’aria. Per garantire il mantenimento delle loro prestazioni nel tempo, le cappe da laboratorio sono soggette a controlli periodici
Legislazione francese attuale
Attualmente, la valutazione del funzionamento delle cappe da laboratorio è soggetta allo standard europeo EN 14175. La presente norma illustra la metodologia per la valutazione dei requisiti prestazionali delle cappe da laboratorio in test di qualificazionePuò trattarsi di un ricevimento o di un evento di routine. Pertanto, durante un’ispezione, le prove di velocità dell’aria frontale all’ingresso della cappa devono essere eseguite mediante anemometria a filo caldo. Allo stesso modo, il un test di contenimento Dovrebbe essere effettuato anche un test con gas tracciante SF6 e una visualizzazione qualitativa di flusso di fumo.
Vecchio regolamento: lo standard XPX 15-203
- In Francia, per le cappe chimiche installate prima del 2006, i controlli dovevano rispettare le modalità definite dalla norma francese XP X 15-203 . Lo standard XPX 15-203 fissava in particolare soglie di velocità dell’aria frontale e livelli di contenimento.
- Velocità dell’aria frontale: 0,4 m/s
- Contenimento: concentrazione di gas tracciante nel piano di apertura della cappa inferiore in qualsiasi punto a 0,1 ppm.
EN 14175: nuovi parametri per il test dell'aria
I valori soglia da rispettare
- Velocità frontale dell’aria: nessun valore soglia, MA in Francia 0,4 m/s
- Contenimento: nessun valore soglia MA in Francia è stata sviluppata la norma francese XP 15-206 a complemento della EN 14175. Imposta una soglia di 0,1 ppm per la concentrazione media di gas tracciante SF6 (esafluoruro di zolfo)
- Numero molto più alto di parametri testati.
Controlli obbligatori
- Portata d’aria estratta: La misurazione viene effettuata misurando la portata d’estrazione nel condotto di estrazione per verificare le caratteristiche aerauliche dell’impianto e fungere da confronto per verifiche future.
- Velocità dell’aria frontale: La misurazione viene effettuata mediante anemometria termica. I valori misurati serviranno come valori di riferimento per futuri controlli periodici.
Contenimento e robustezza del contenimento: La misura viene effettuata mediante tracciatura con SF6
Il principio del test di contenimento con gas SF6:
- Genera gas tracciante SF6 in punti specifici all’interno del volume di lavoro della cappa.
- Prelevare l’aria da luoghi diversi, a livello del piano dell’apertura della cappa.
- Misurare la concentrazione di SF6 per quantificare la fuoriuscita di sostanze chimiche dall’interno del volume di lavoro al personale che manipola le sostanze chimiche.
Per la norma NF EN 14175, il numero di punti di misurazione dipende dalla larghezza della cappa. La parte 3 della norma specifica come calcolare le posizioni di prova. Durante le prove, la facciata mobile viene aperta a 500 mm.
Modellazione CFD di laboratori e camere bianche
Comprensione globale dei fenomeni termo-aeronautici
Le simulazioni possono contribuire a una migliore comprensione dei problemi al fine di sviluppare soluzioni tecniche pertinenti fin dalla fase di progettazione. I laboratori possono essere simulati nella loro interezza e consentono l’analisi simultanea dell’impatto di molti fenomeni.
Lo studio CFD della qualificazione delle cappe permette di evidenziare la presenza di flussi d’aria parassiti che disturbano l’ingresso delle cappe.
Progettazione di sale laboratorio e camere bianche
All’inizio del processo di progettazione, la creazione di un gran numero di prototipi sperimentali può diventare rapidamente costosa e richiedere molto tempo . CFD Simulation consente la simulazione di un gran numero di prototipi, in un arco di tempo più breve, al fine di raccogliere rapidamente informazioni per l’ ottimizzazione degli impianti e il posizionamento delle cappe chimiche.
CFD: un nuovo protocollo di progettazione di laboratorio
La simulazione fornisce l’accesso a molti parametri a cui è difficile accedere tramite esperimenti, in particolare perché le simulazioni forniscono istantaneamente dati di misurazione per qualsiasi punto e non esclusivamente localizzati. Ciò consente di individuare con precisione potenziali perdite durante il contenimento delle cappe chimiche. Integrare la simulazione CFD nei suoi protocolli di progettazione significa integrare un team di esperti che avranno una prospettiva diversa nella ricerca di una soluzione, la qualificazione delle cappe chimiche è così sicura e accelerata.
Metodo basato su CFD per la qualificazione delle cappe chimiche
Metodo di modellazione del flusso d'aria
Per ottenere una misurazione spaziale istantanea della velocità dell’aria, utilizziamo questo metodo basato sulla meccanica dei fluidi di precisione . I flussi messi in gioco in questo contesto sono governati da equazioni alle derivate parziali chiamate equazione di Navier-Stokes. Essendo queste equazioni analiticamente irrisolvibili, utilizziamo il metodo di calcolo degli elementi finiti per risolverle numericamente. Questo metodo consente di avere una soluzione il più vicino possibile a un problema fisico.
Per risolvere un problema fisico con questo metodo è opportuno conoscere in anticipo le condizioni degli ingressi e delle uscite dell’impianto, nel nostro caso saranno le portate di mandata, ritorno e aspirazione delle varie cappe chimiche.
Tali condizioni sono specificate in ipotesi in nota e devono essere obbligatoriamente verificate affinché le conclusioni annunciate in questa nota siano valide.
Metodo di misurazione del confinamento numerico
Durante la qualificazione delle cappe chimiche è fondamentale controllare il tasso di fuoriuscita degli agenti inquinanti per non contaminare l’utilizzatore. Per modellare questo inquinante, utilizziamo diversi metodi per simulare un gas tracciante con l’obiettivo di garantire una precisione fine e ottenere così risultati il più possibile affidabili.
Convalida numerica della qualificazione delle cappe chimiche
Per sapere se il contenimento rispetta la normativa vigente, modelliamo in maniera stazionaria la diffusione del tracciante all’interno della cappa. Una volta ottenuti i risultati, verifichiamo con un metodo di isovolume che tutto il tracciante sia incluso nella cappa di aspirazione sulla scala regolamentare. Se il risultato è verificato, la cappa soddisfa le condizioni di confinamento imposte dalla normativa.
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