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Post on 19-Oct-2020
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VERMEIDBARE GEFAHREN VERMEINTLICH SICHERER LABORABZÜGE
05.06.2014, Christoph Lodes, Nürnberg
STRÖMUNGSSIMULATION
04.06.14 2
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
AGENDA
04.06.14 3
1. Hintergrund Laborabzüge
2. Anwendungsbeispiel 1: Labor Pharmakonzern
3. Anwendungsbeispiel 2: Labor Hochschule
4. Anwendungsbeispiel 3: Robustheitstest
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
HINTERGRUND LABORABZÜGE
04.06.14 Fußzeile ändern unter Einfügen > Kopf- und Fußzeile 4
LABORABZUGSPRÜFUNGEN
Onsite und im Prüflabor
Europäische Norm EN 14175, Messung Rückhaltevermögen
Beratung, Optimierung, Entwicklungen, Zertifizierung
Vielfältige Aufgaben in Laboren, Hochschulen, Produktionshallen, etc.
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
HINTERGRUND LABORABZÜGE
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ROBUSTHEITSTEST
Wichtiger Teil der Europäischen Norm EN 14175
Vorbeifahrend Platte simuliert das Vorbeigehen eines Mitarbeiters
Dabei darf kein schädliches Gas den Abzug verlassen
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
HINTERGRUND LABORABZÜGE
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ENGINEERING-EMERGENZ
Integratives Vorgehen
Strömungsmechanik-Knowhow
Numerische Methoden können Probleme visualisieren und Erkenntnisse liefern
CFD profitiert in diesem Bereich Im Gegenzu von dem tiefen Lufttechnik-Knowhow der Experten der praktischen Messtechnik
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
AGENDA
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1. Hintergrund Laborabzüge
2. Anwendungsbeispiel 1: Labor Pharmakonzern
3. Anwendungsbeispiel 2: Labor Hochschule
4. Anwendungsbeispiel 3: Robustheitstest
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
LABOR PHARMAKONZERN
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PRÜFUNG EINES ABZUGS IN EINEM LABOR
Onsite Messungen nach EN 14175
Messung des, im Abzug aufgegebenen, ausgebrochenen Testgases
Messungen ergaben starken Austritt aus Abzügen
Wichtiges Kriterium: Abluftmenge ok
Trat nur im Sommer auf, Winter ok
Zunächst keine Lösung: Betriebssicherheit gab das Labor nicht frei
Simulation einer ausgewählten Laborzeile des Gesamtlabors
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
LABOR PHARMAKONZERN
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NUMERISCHE UNTERSUCHUNG DES LABORS
Simulation einer ausgewählten Laborzeile des Gesamtlabors
mit allen Einbauten
Zuluftschläuche (türkis)
Laborabzug (orange)
Untersuchung verschiedener Parameter
Zuluft in den Raum hat entscheidenden Einfluss
Wichtigstes Kriterium: Temperaturdifferenz Zuluft zu Labor
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
LABOR PHARMAKONZERN
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NUMERISCHE UNTERSUCHUNG DES LABORS
Zuluft in den Raum hat entscheidenden Einfluss
Wichtigstes Kriterium: Temperaturdifferenz Zuluft zu Labor
Bei isothermer oder wärmerer Zuluft alles in Ordnung
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
LABOR PHARMAKONZERN
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NUMERISCHE UNTERSUCHUNG DES LABORS
Zuluft in den Raum hat entscheidenden Einfluss
Wichtigstes Kriterium: Temperaturdifferenz Zuluft zu Labor
Kalte Zuluft führt zu einer starken Strömung von oben nach unten
Ungünstiges Strömungsbild vor dem Abzug
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
LABOR PHARMAKONZERN
04.06.14 12
NUMERISCHE UNTERSUCHUNG DES LABORS
Ungleichverteilung in der Fensteröffnung
Es kommt in einigen Bereichen sogar zu negativen Strömungen
Dadurch kann es dazu kommen, dass mit Schadstoffen beladene Luft aus dem Abzug herausströmt
RESULTAT
Die Ursache für das Versagen einiger Abzüge konnte erklärt werden
Die Bedeutung der Temperaturdifferenz konnte verdeutlicht werden
Eine Änderung in den Einstellungen der Klimaanlage optimierte die Zuströmung
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
LABOR PHARMAKONZERN
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VERIFIKATION DURCH EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNG
Messungen Vor-Ort
Rückhaltevermögen gemäß Norm EN 14175
Variation der Zulufttemperatur
Mit zunehmend kälterer Zuluft wird die Störung des Abzugs größer
Ab -5° Temperaturdifferenz werden Grenzwerte überschritten
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
Statische Outer Grid Messungen bei verschiedenen Zuluft-Temperaturen
LABOR PHARMAKONZERN
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VERIFIKATION DURCH EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNG
Messungen der Luftgeschwindigkeit 1 Meter vor der Fensteröffnung
Rückhaltevermögen des Abzugs sinkt, wenn die Raumluftgeschwindigkeit größer als die mittlere Einströmgeschwindigkeit in den Abzug ist
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
Statische Outer Grid Messungen in Relation zur Luftgeschwindigkeit 1 m vor dem Abzug
AGENDA
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1. Hintergrund Laborabzüge
2. Anwendungsbeispiel 1: Labor Pharmakonzern
3. Anwendungsbeispiel 2: Labor Hochschule
4. Anwendungsbeispiel 3: Robustheitstest
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
LABOR HOCHSCHULE
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LABORABZÜGE IN EINEM LABOR
Komplettes Labor
4 Laborabzüge (orange) in der Mitte
Rechteckige Auslässe
Strömungsbild in der Fensterebene entscheidend
Untersuchung Sommer und Winter-Situation
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
LABOR HOCHSCHULE
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SIMULATION DES LABORS
Oben Sommer: Kalte Zuluft
Unten Winter: Warme Zuluft
Senkrechter Schnitt
Starke Strömung von oben nach unten durch Temperaturdifferenz
Hohe Geschwindigkeit kann Probleme verursachen
Hohe Geschwindigkeit verstärkt in jedem Fall andere Störungen
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
LABOR HOCHSCHULE
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SIMULATION DES LABORS
Oben Sommer: Kalte Zuluft
Unten Winter: Warme Zuluft
Vektoren in der Fensterebene
Im Sommer
Ungleichverteilung
Vektoren zeigen nach außen
Schadstoffbelastete Luft kann nach außen strömen
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
AGENDA
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1. Hintergrund Laborabzüge
2. Anwendungsbeispiel 1: Labor Pharmakonzern
3. Anwendungsbeispiel 2: Labor Hochschule
4. Anwendungsbeispiel 3: Robustheitstest
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
TRANSIENTE BERECHNUNG ROBUSTHEITSTEST
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ROBUSTHEITSTEST IM PRÜFLABOR
Reales Prüflabor mit einem Laborabzug
Aufgabe von SF6 nach Norm (blau)
Vergleich mit Praxis
Robustheitstest nach Norm
Vorbeifahrende Platte (rot)
Transiente Berechnung
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
TRANSIENTE BERECHNUNG ROBUSTHEITSTEST
04.06.14 Fußzeile ändern unter Einfügen > Kopf- und Fußzeile 21
ROBUSTHEITSTEST IM PRÜFLABOR
Resultat
Robustheitstest kann berechnet werden
Möglichkeit Laborabzüge schon vor dem Bau testen zu lassen
Vermeidbare Gefahren vermeintlich sicherer Laborabzüge
DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT!
05.06.2014, Christoph Lodes, Nürnberg
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