如何计算通风柜的 CFM

通風柜（Fume Hood）在實(shi)驗室環境中起(qi)著至關(guan)重(zhong)要的作用，它可以(yi)保護(hu)實(shi)驗人員免受有害(hai)氣(qi)體(ti)和化學物質的危害(hai)。CFM（立方英尺每分鐘）是衡量通風柜空氣流動量的(de)重(zhong)要指標，了解如何(he)計算CFM對于(yu)確保實驗室(shi)安全和(he)通風效率(lv)至關重(zhong)要。本文將詳細介(jie)紹如何計算通風柜的CFM，包(bao)括必(bi)要的公式(shi)和步驟。

Stainless steel fume hood7.jpg

一、了(le)解 CFM 的基本概念

1. CFM 的定義

CFM，或立(li)方英(ying)尺每分(fen)鐘，表示每分(fen)鐘通過通風(feng)柜(ju)的(de)空氣量。這個指標直接關系到通風(feng)效果和實(shi)驗室安全。根據通風(feng)柜(ju)的(de)設計和使用要求(qiu)，CFM值通常(chang)會有所不同。

2. CFM 的重要性

通風柜的CFM值是確(que)保(bao)有害氣體和蒸汽能(neng)夠快(kuai)速被排(pai)出并被新鮮空(kong)氣替(ti)代的關(guan)鍵(jian)。適當的CFM值(zhi)可以防止有(you)害物質在實驗室內積(ji)聚，從而降(jiang)低實驗人員(yuan)的暴露(lu)風險。

3. CFM 與空氣交換率

空氣(qi)交換率（Air Changes per Hour, ACH）與CFM密切相關。ACH指的(de)是每(mei)小時空氣(qi)被完全替換(huan)的(de)次數。CFM可以通過(guo)公式與(yu)ACH相互轉(zhuan)換(huan)，幫助更好(hao)地評(ping)估(gu)實驗室的通(tong)風需求。

Stainless steel fume hood9.jpg

二、計算(suan)通風柜的 CFM

1. 確定通風柜的尺寸

計算CFM的第一步是確定(ding)通風柜的尺寸，特別(bie)是通風柜的面(mian)面(mian)積（A）。面面積(ji)的計算(suan)公式為：

A = 寬度 × 高度

如果通風柜(ju)的寬度(du)為(wei)3英尺(chi)，高度為2英尺(chi)，那(nei)么面面積為：

A = 3ft × 2ft = 6ft2

2. 確定所需的面風速

面(mian)風速（Face Velocity）是指空氣在通(tong)風柜開(kai)口處的流速，通(tong)常以(yi)英尺每分鐘（FPM）表示(shi)。根據相(xiang)關標(biao)準(zhun)，通風柜的推薦(jian)面(mian)風速一般在80到(dao)120 FPM之間(jian)，具體取決于使用的材料和實(shi)驗(yan)類(lei)型。

3. 計算 CFM

通(tong)過面面積和面風(feng)速，可以計算(suan)出通(tong)風(feng)柜的CFM，公式如下：

CFM = A × 面風速

例如，假設面風速(su)為100 FPM，則(ze)：

CFM = 6ft2 × 100FPM = 600CFM

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三、考慮實驗室的通風需求

1. 根據實驗類型調整 CFM

不同實驗(yan)對通風柜的(de)CFM要求不(bu)同。例(li)如，處(chu)理(li)揮(hui)發性有機化合物（VOCs）的(de)實驗可能需(xu)要更(geng)高的(de)CFM，以確保有害氣體被更快地排出(chu)。而對于低風險實驗，CFM需求則可以適當降(jiang)低。

2. 考慮實驗室的整體通風系統

通風柜(ju)的CFM計算應與實驗(yan)室的整體通風系統(tong)相結合。確保整個實驗(yan)室的ACH達到(dao)推(tui)薦值，對通風柜的CFM進行合理的(de)調整(zheng)(zheng)，可以提高實驗室的(de)整(zheng)(zheng)體安全性和空氣(qi)質量。

3. 定期檢查和維護

通風柜的(de)CFM值并(bing)不是一成不變的。定期檢查風(feng)速(su)儀，確保通風(feng)柜的面風(feng)速(su)在正常范圍內(nei)，是維持(chi)其(qi)CFM值的(de)(de)重要措施。實驗室應(ying)制定(ding)(ding)定(ding)(ding)期維(wei)護計劃，包括濾網更(geng)換和設備校準，以確保安全高效(xiao)的(de)(de)運(yun)作。

通過理(li)解CFM的基礎概念、計算步驟及相關標準，實驗室設備產品研發者可以確保通風柜的設計和使用符合安全和效能的要求，從而更好地保護實驗人員

exhaust system principle2.jpg

四、CFM 計(ji)算的實際應用案(an)例

1. 實際案例分析

假設一個(ge)實驗室(shi)使用(yong)的通風柜寬度為4英尺，高(gao)度為3英尺，以處理合(he)成化學反應所產(chan)生的(de)有害氣(qi)體(ti)。根據上(shang)述的(de)公(gong)式，我(wo)們(men)首(shou)先計算(suan)通(tong)風(feng)柜的(de)面(mian)面(mian)積：

A = 4ft × 3ft = 12ft2

如果設定面風速(su)為100 FPM，則CFM的計算如下：

CFM = 12ft2 × 100FPM = 1200CFM

這個CFM值表(biao)明，在該(gai)實驗條件下，通風柜能(neng)夠有(you)效排(pai)出有(you)害(hai)氣(qi)體。

2. 校驗與調整

在(zai)實(shi)際操作中，利用風速儀(yi)監測(ce)通風柜的面風速，確保其(qi)始終保持(chi)在(zai)100 FPM的設(she)定(ding)值(zhi)。如(ru)果監測結果顯示風速低于要求，可能(neng)需要檢查風扇(shan)、過濾(lv)器及(ji)通風管(guan)道是否存在堵塞或損壞，并(bing)進(jin)行適當的維護和調整。

3. 記錄與反饋

每(mei)次維護后，實驗室應記錄CFM和(he)風速(su)的(de)(de)監測數據，形成檔案(an)以便于追蹤和(he)評(ping)估通風柜的(de)(de)性能。這些數據不僅能幫助科研人員了解設備狀(zhuang)況，還(huan)能為未(wei)來(lai)的(de)(de)設備選型和(he)改造(zao)提供依據。

Self-cleaning fume hood configuration description2.jpg

六、常見誤區與注意事項

1. 風速與 CFM 的誤解

許(xu)多(duo)用(yong)戶會將風速與(yu)CFM相(xiang)混淆。需要明確的(de)是(shi)，風速(su)(su)是(shi)指空氣(qi)流動的(de)速(su)(su)度，而CFM是(shi)基于風速和通風柜面面積計算得出的空氣流量。錯誤的理(li)解可(ke)能導致通風柜性能評估不準確。

2. 忽視環境因素

環境因素，如(ru)室內氣壓、氣溫和濕(shi)度(du)，都(dou)會對通風(feng)柜的CFM產生影響。例如，氣溫(wen)過高(gao)可能導(dao)致空氣密(mi)度降低(di)，從而影響風速和CFM的計算。因此，在設(she)計和使(shi)用通(tong)風柜(ju)時，需(xu)考慮這些外(wai)部因素。

3. 不定期維護的后果

通風柜的(de)性(xing)能會隨著(zhu)時間和使用頻率的(de)增加而下降。如果不定期進行維護和檢查，CFM可(ke)能會逐漸降(jiang)低，進(jin)而影響實驗室的(de)安全性。維護不僅應包括設備的(de)清潔，也需定期檢查風速和CFM。

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如何計算通風柜的 CFM