生物安全柜的设计与工作原理

用户培训资料苏州安泰空气技术有限公司目录一、用户培训讲义8页1、苏州安泰空气技术有限公司介绍2、生物安全柜的特点3、安泰公司生物安全柜的技术保证4、生物安全柜的操作要领5、生物安全柜的生物验证二、生物安全柜的设计与原理、操作流程、注意事项11页生物安全柜的设计与工作原理生物安全柜是一种为了操作人员及其周围环境的安全，把在处理病原体时发生的污染气溶胶隔离在操作区域内的防御装置。

它能将操作区域内已被污染的空气通过专门的过滤通道人为地控制排放，是一种安全的微生物实验和生产的专用设备。

广泛应用于生物实验室、医疗卫生、生物制药等相关行业，对改善工艺条件，保护操作者的身体健康和环境均有良好效果。

图1: 生物安全柜气流原理一、设计原理：我公司设计制造的BHC-1300ⅡA/B3生物安全柜是符合美国NSF/ANSI 49-2002标准和欧盟EN 12469:2000标准的要求，同时也完全符合我国已经颁布的YY0569-2005《生物安全柜标准》。

●按要求此批生物安全柜的循环风和排风比例为70%：30%。

并且循环风是经过滤后以垂直单向气流方式流向操作区。

保证操作区始终维持在好于洁净度等级10～100级以上的程度。

●按生物安全柜的操作要求，当操作人员在生物安全柜工作区的气流分界区域附近进行作业时，腔内操作产生的污染气溶胶会迅速彻底地进入生物安全柜前后两面的吸风槽，使试件间不受相互的交叉污染。

●当生物安全柜运行时在它前面的玻璃移门下放有一个高度200mm的吸风口。

由于有30%的排风，生物安全柜需源源不断地吸入空气。

经前面的吸风槽将室内空气和部分下送气流进行充分混合进入生物安全柜回风道。

通过调整适当比例的排放与补充空气，使生物安全柜内的污染气溶胶始终不会通过人员的操作窗口向外界扩散。

部分单向流和高速吸风槽吸入的外界气流之恰当比例混合，决定着安全柜能否对操作人员和环境的保护性能。

●生物安全柜采用负压双层箱体保护结构，且整个回风通道相对于外界始终处于负压状态，这样能有效地将污染气溶胶密封在生物安全柜内，使生物安全柜进一步对操作人员和环境的保护构成了有效的安全保障系统。

●在生物安全柜内采用了两套超高效空气过滤器，分别对工作区的送风进行过滤和向外排风进行过滤。

由于采用了70%的循环空气，从而延长了超高效空气过滤器的使用寿命，降低了气流的噪声。

通过这两道严格的过滤能有效的将污染气溶胶密封在生物安全柜内。

●生物安全柜有多道安全报警装置。

如在超高效空气过滤器失效，风机故障，气流失衡，电器故障等情况下都会自动报警。

使各项可能出现的风险因素降至最低，保证操作者和周围环境始终处于安全状态。

图2:生物安全柜结构示意图二、结构特征我公司设计制造的BHC-1300ⅡA/B3生物安全柜，主要结构是由机箱、超高效过滤器、低噪声风机组、不锈钢工作腔、操作控制屏、各类灯具和电器、排风阀等几大部件组成。

设备外箱体设备外箱体采用优质薄钢板通过进口钣金加工中心制作，表面经自动化的涂装工艺生产线进行烤漆。

使生物安全柜的外部有一道可靠的隔离密封屏障。

设备工作腔工作腔为全不锈钢整体结构，内部高强度的活动式工作台面既能承受诸如离心机等重物，又能在试验工作完成后很方便进行彻底清洁处理。

经严格设计制作的不锈钢送风匀流板能将垂直单向流空气均匀的从超高效过滤器中送出。

在操作台前后两个高效率的可调吸风槽能最大限度地将污染气溶胶快速排入回风负压道内。

在不锈钢工作腔的内部设置了可在操作控制屏上控制的两个电源插座，供给内部设备所用的电源。

另外还设置了气/水龙头的接口，便于不同的用户需求。

在不锈钢工作腔的底部有一个能容纳4升液体的底盘，防止在操作或清洁过程中有液体的外溢，在底盘下特别设置了一个密闭排污阀。

图3: 底盘及密闭排污阀在工作腔的正面有一个能上下轻松移动的安全玻璃移门，既方便实验物品的进出，又能在玻璃移门外清晰观察工作腔内情况。

在设备上设置了明显的玻璃移门安全高度警示标记，如设备运行玻璃移门开启超过安全高度，设备即刻报警以保证安全。

图4:移门安全线标志图5:移门开启超高报警设备顶部的排风箱在生物安全柜的顶部设置了多方向性的排风箱，根据各个用户的实际排风方向的不同情况，可进行现场调整。

排风的密闭阀在出厂时已按向室内排风方式设定完成。

如用户要将生物安全柜的排风口阀门接管道向室外或集中向排风系统排风，则另需再调整风阀开度。

以确保生物安全柜的吸入口风速达到0.5m/s。

图6多方向性的排风箱图7:压差表在生物安全柜上设置了清晰的指针式压差表，能正确反映过滤器在使用中的阻力变化，使操作者和设备管理者能及时了解设备使用的安全情况。

设备电器操作屏生物安全柜的电器操作屏上有一个非常友好的人机对话窗口，它采用液晶显示器（LCD）动态显示各种运行状态（如运行累计时间即时显示，风机运转状态显示等），当设备运行出现故障时它能转换显示各种故障信息（如玻璃移门超过安全线范围高度，风机出现故障，过滤器阻力超出范围等）。

在操作屏上风机开关采用触摸式按键，关机时当按下“送风机”键达到规定的延时时间后风机才能关闭。

通过这样的保护措施能有效地避免由于误操作引起事故，提高安全性。

生物安全柜的紫外线杀菌灯和照明荧光灯、玻璃移门采用互锁形式，最大程度地避免紫外线对人体的伤害。

生物安全柜的风机控制应用最先进的变频控制技术，使工作腔内气流始终保持在稳定平衡状态。

当电网电压发生变化时，变频器自动调节保持风速稳定，有效地避免由于风速突变而产生气流外泄等危险。

通过使用变频控制技术，便于调整送排风量的比例，从气流烟雾试验可以看出前后吸风口的吸风量在台面上有一个明显的分界点，这能有效地保证工作腔内气流始终保持在平衡状态，确保作业者、试件和周围环境的安全。

图9:电器箱过滤器的更换生物安全柜采用了超高效过滤器。

在需更换过滤器时，要按要求进行严格的灭菌处理（详见使用手册）。

生物安全柜的排风超高效过滤器可在打开顶部排风箱的前面板后，即可进行操作（详见使用手册）。

无需拆卸任何排风管道，特别适用于集中排风的生物安全柜。

图10: 排风超高效过滤器更换结构示意图同样工作腔的出风超高效过滤器在打开出风不锈钢网板后进行更换（详见使用手册）。

图11 送风超高效过滤器更换结构示意图生物安全柜的操作流程1.设备的操作界面：在安全柜的操作屏上设有液晶显示窗口和五个触控式按键，能够动态显示设备运行状态、风机累计运行时间，以及各类故障信息。

重复按动各键可相应完成“启动/停止风机；打开/关闭荧光灯；打开/关闭紫外灯；接通/切断插座电源；暂时消去报警声”的操作。

2. 操作流程：由于生物安全柜是一种为了操作人员及其周围环境的安全,把在处理病原体时发生的污染气溶胶隔离在操作区域内的防御装置。

因此,作业人员必须严格按照指定的操作流程,进行正确的操作,才能发挥其有效的隔离与防御作用。

●作业前准备打开安全柜的电源开关，必须先将玻璃移门完全关闭后，再按“杀菌”键开启紫外灯，实施紫外线杀菌操作。

请注意：此时作业人员必须远离设备，以免紫外线对人身造成伤害。

为了保护作业者，安全柜具有“杀菌操作的联锁与定时”功能。

控制系统在杀菌操作连续运行三十分钟后，自动关闭紫外灯，并显示“UV END”提示信息。

在杀菌过程中，一旦打开移门或开启荧光灯，系统就会自动关闭紫外灯。

杀菌操作结束后，打开移门至200mm安全高度，按“送风机”键启动送风机运行,为了实现工作区域的自净，请保持设备在此状态运行十分钟后再开始正式作业。

●正式作业按“照明”键开启荧光灯,将移门保持在200mm安全高度,开始正式作业。

安全柜出厂检测时,已将工作区风速调节在额定范围，启动风机后,自动进入标准的额定状态运行，作业者不必进行风速调节。

在安全柜工作腔内部设有两个备用插座，供实验辅助设备使用。

并具有独立的过流过载保护线路，不影响安全柜的正常运行。

请注意：1.作业时请不要将移门开启超过安全线高度，否则,将有气流不能平衡的危险,可能会引起不洁气熔胶外漏,而危害作业者的健康。

2.务必在“切断备用插座电源”的状态下，将辅助设备的电源插头插入“备用插座”，再按“插座”键接通备用插座电源；使用结束时,必须再次按“插座”键，切断插座电源。

3. 所用辅助设备的功耗不允许超过插座的最大负荷（见插座上标识）。

●结束作业作业结束时,请保持风机运行十分钟后再关闭。

按住“送风机”键持续3秒钟以上，可关闭风机。

请注意:操作结束时，务必先关闭送风机，等待风机停止运转后，再切断安全柜的电源。

以免造成变频器等器件损坏。

生物安全柜的操作注意事项1. 故障报警系统为了有效地保护作业者及其周围环境的安全, 安全柜具有完备的故障报警系统，设有“移门开启高度超过安全线”报警、“风机运行故障”报警、“超高效过滤器失效”报警等功能。

并在液晶窗口中直观地显示出相应的故障图案，提醒作业者及时排除故障，以保证安全。

在进行设备检修时，按动“静音”键可暂时消去报警声，继续显示故障图案，5分钟后如故障仍未消除,则报警声再次出现。

2.操作注意事项：●禁止在一分钟内反复操作电源开关,以免因频繁动作而损坏设备。

●应经常用消毒剂擦试紫外灯管表面，以保证其杀菌效率。

●开启紫外灯后，人员必须远离设备，以免造成紫外线对人身的伤害。

●使用安全柜的备用插座时，务必确认接入设备的容量不超过插座上所标识的最大负荷。

●作业者进行操作时动作应轻缓，以免干扰气流的平衡。

●请不要将物品置于吸风槽内或吸风槽上方，或在安全柜的移门前频繁快速走动，以免造成气流不平衡而影响安全柜的性能。

●其它器具的使用请不得妨碍安全柜内部的气流,不得妨碍作业的安全性。

●带入安全柜工作腔内的器具或物品最好为可抛弃处理的，或者能够进行杀菌处理。

●当安全柜运行出现异常情况时，应首先停止风机运转，再切断设备电源，通知专业人员进行检修。

●在进行安全柜移位、保养检修、过滤器的更换等作业前，必须首先对其进行灭菌处理后方可进行。

●更换超高效过滤器的作业，应由经过专业培训有资格的人员，严格按照一定的程序进行（详见操作手册中说明）。

●保持排风阀在出厂时的设定位置,严禁改变其设定状态。

如用户要连接排风管,必须确保排风量，可设置专用排风设备。