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实验室通风系统控制方式

文章出处:实验室家具 人气:发表时间:2018-05-11 14:30

实验室内的气流控制主要是指对实验室内常用的实验室家具设备如通风柜,万向抽气罩、原子吸收罩等,以及整个实验室的室压进行控制。为了保障通风柜前试验者的安全,国家对于进入通风柜的面风速都有严格的要求,通风柜面风速严格限制在0.5m/s左右。因为如果通风柜面风速过小,那么通风柜内气体很可能会溢出,而如果通风柜面风速过大,又会在柜内形成紊流,也会导致柜内气体溢出。经过将近四十年的发展,实验室通风系统控制方式也越来越多,下面一起来看看吧。

实验室通风系统
实验室通风系统控制方式

1.定风量控制:出现于上世纪40年代,无论通风柜调节窗开度如何,风量始终保持一定。此种方式优势在于控制简单,但是缺点也非常明显,通风柜面风速会随着调节窗位置而不断变化,安全性能差,而且能耗惊人。

2.双稳态控制:当人们逐渐意识到定风量系统在安全性和能耗性上的缺陷之后,双稳态控制也就应运而生了。此种控制系统只有高风量与低风量两种状态,其典型的应用为,在夜间或者实验室内没有操作人员时,将系统降低为低风量运行。可以在一定程度上降低能耗,但是同定风量系统一样,其抵抗外扰的能力仍然较差,同时在工况转换时室内压力波动比较大。 

3.变风量控制:进入八十年代之后,随着控制技术的不断发展,出现了更加合理的实验室气流控制方法,即变风量控制。变风量控制是通过实验室内通风柜调节门开度的变化或者通风柜面风速的变化调节系统的送排风量,从而保障无论调节窗开度如何,始终可以精确控制通风柜面风速为0.5m/s。系统适应性强,可以在充分保障安全的前提下降低能耗,但是对阀门的控制精度和反应速度的要求高。

4.自适应控制:在二十世纪末,出现的自适应控制系统,是在变风量VAV系统的基础上,通过在通风柜和生物安全柜上安装探测器,以监测通风柜或者生物安全柜前是否有人活动,当有人操作时,保持面风速恒定为0.5m/s,以此保障操作者的安全,而如果通风柜前无人进行操作时,则将进口风速降低为0.3m/s。采用此种控制方式,可以在使用VAV系统的基础上,再次大幅降低能耗。

实验室通风系统案例

实验室通风系统VAV优缺点:

1.视窗位移传感器VAV系统一般安装在通风柜上,可以测出视窗的位置并将此信号传递给控制器,计算出每一时刻通风柜的出口面积以及排风量,从而控制LCS文丘里阀。该系统抗室内气流的干扰能力特别强,有较好的控制效果,快捷的反应速度等优点,不存在不稳定因素干扰系统。

实验室通风系统案例

2.风速传感器VAV系统一般安装在通风柜侧壁,利用气流上下游的压差形成风,替代实验室通风柜平均的进口风速,然后根据信号修正蝶阀的张开程度,反复此过程使蝶阀逐渐回到设定的值。但是该系统需要等到风速已经实际出轨并被风速传感器测出偏离后才会开始调节。因此该方式容易使得系统的响应时间延长,从而影响通风柜控制。因此,该风速并不能准确地代表平均的进口风速。

实验室通风系统案例

3.双传感器带动VAV系统是由视窗位移传感器和风速传感器同时带动产生的控制系统,但是效果并没上述两种控制方式来得好,而且还容易延长控制环节的速度。其实一部分的原因在于风速传感器一旦进行使用,会带给VAV系统原有的先天缺陷,导致系统重回不断摇摆的状态,并且这些缺陷并不会因为视窗位移传感器的存在而消失。
实验室通风系统案例

 

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