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實(shí)驗室VAV變風(fēng)量、房間余風(fēng)量壓差 潔凈控制系統技術(shù)方案

作者:智楓電氣????發(fā)布時(shí)間:2023-05-13 09:21:30 ????瀏覽次數 :554次




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實(shí)驗室設計規范和標準:

JGJ91-93 《科學(xué)實(shí)驗室建筑設計規范》

GB 50881-2013《疾病預防控制中心建筑技術(shù)規范》

GB 50346-2011《生物安全實(shí)驗室建筑技術(shù)規范》

GB/19489-2008《實(shí)驗室 生物安全通用要求》等

概述結合實(shí)驗室設計規范和標準的VAV變風(fēng)量、房間余風(fēng)量壓差控制要求在十多年的發(fā)展中,智楓一直以“智楓物聯(lián)、節能降碳,潔凈控制、呵護生命”為己任,在滿(mǎn)足用戶(hù)實(shí)驗環(huán)境基本控制要求的同時(shí),利用先進(jìn)控制系統實(shí)現了節能,真正做到了實(shí)驗室控制系統的穩定、高效、節能!

生物安全實(shí)驗室是進(jìn)行生物類(lèi)科研工作的科技基礎設施。國際上通常依據危險度等級,將生物實(shí)驗室按照生物安全水平分為P1、P2、P3P4四個(gè)等級。P4 實(shí)驗室是人類(lèi)迄今為止能建造的生物安全防護等級最高的實(shí)驗室。

科學(xué)實(shí)驗室是進(jìn)行科學(xué)研究的重要場(chǎng)所,在日常的實(shí)驗時(shí),經(jīng)常需要進(jìn)行如傾倒、混合、配置藥品等操作,而這些操作常產(chǎn)生一些有毒、有害的氣體、煙霧等,給實(shí)驗室人員的健康造成一定的危害。通風(fēng)柜是能為操作者提供一個(gè)更安全的操作空間,并能高效地將煙霧、氣體排放出去地設備;使實(shí)驗室人員遠離化學(xué)試劑及有害氣體地侵害,同時(shí),如果遇到火災或爆炸等意外事故,通風(fēng)柜可以最大程度地降低事故地破壞程度。

適用場(chǎng)景各類(lèi)實(shí)驗室;

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實(shí)驗室VAV變風(fēng)量控制系統

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智能通風(fēng)柜變風(fēng)量(VAV)自控系統原理特點(diǎn):

實(shí)驗室內進(jìn)行的一些實(shí)驗會(huì )產(chǎn)生有害氣體或煙霧。這類(lèi)實(shí)驗通常需要在通風(fēng)柜的內腔進(jìn)行。遠程抽風(fēng)機通過(guò)排風(fēng)管連至室內通風(fēng)柜進(jìn)行抽風(fēng),使得通風(fēng)柜內產(chǎn)生一個(gè)相對于房間氣壓為負壓的空腔。這樣,實(shí)驗人員可在通風(fēng)柜操作窗口前伸手入通風(fēng)柜內進(jìn)行實(shí)驗操作。由于負壓的存在,有害氣體或煙霧通過(guò)與通風(fēng)柜相連的排風(fēng)管被吸走, 從而保證了室內實(shí)驗人員的安全。

 

研究表明維護一個(gè)穩定而安全的視窗面風(fēng)速與實(shí)驗操作人員的安全健康緊密相關(guān)!目前世界各國都將通風(fēng)柜視窗口面風(fēng)速是否維持恒定(國內為0.5 m/s,歐美為0.3m/s) 作為通風(fēng)柜是否安全的首要標準條件!當風(fēng)速過(guò)小時(shí),通風(fēng)柜內的氣體不能通過(guò)排風(fēng)管被有效地排出,而風(fēng)速過(guò)大時(shí),會(huì )引起柜內氣流紊亂,從而導致部分逸出至房間內,并且風(fēng)速過(guò)大時(shí)也會(huì )影響實(shí)驗的正常進(jìn)行。把室內經(jīng)由空調調過(guò)溫度的空氣大量抽排到室外會(huì )產(chǎn)生相當大的能耗。

實(shí)驗人員會(huì )經(jīng)常移動(dòng)視窗升降,且排風(fēng)的管網(wǎng)壓力也會(huì )波動(dòng)。因此控制排風(fēng)量的閥門(mén)也應隨著(zhù)工況的變化而快速響應以使通風(fēng)柜使用過(guò)程中面風(fēng)速基本保持恒定不變。先進(jìn)的智能變風(fēng)量(VAV)通風(fēng)柜控制系統正是解決上述問(wèn)題的最佳方案。

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采用西門(mén)子smatr高速嵌入式處理器處理。

2.大面積彩色LCD觸摸屏實(shí)時(shí)顯示風(fēng)速值、閥開(kāi)度

3.支持位移與風(fēng)速閉環(huán)雙控制模式

4.緊急排放功能

5.面風(fēng)速、視窗高度超限聲光報警。

6.風(fēng)機、照明、報警繼電器控制

7.人體檢測,實(shí)現自適應控制。當感應到人離開(kāi)時(shí),風(fēng)速降為0.3m/s。由此大大降低能耗。

8.遠程信號控制

9.支持Modbus、TCP/IP 等通用網(wǎng)絡(luò )協(xié)議。

10.可選電動(dòng)視窗控制系統,人員離開(kāi)后自動(dòng)降落視窗以節能。

優(yōu)勢

1) 專(zhuān)利產(chǎn)品、技術(shù)先進(jìn)、性?xún)r(jià)比高;

2) 模塊產(chǎn)品、性能穩定、維修方便、超長(cháng)質(zhì)保;

3) 強弱電一體化防干擾設計,抗干擾能力強,比傳統技術(shù)減小施工量50%,減少設備投資30%;

4) 自控無(wú)限拓展功能:標配預留TCP/IP通訊接口,系統開(kāi)源可任意拓展配置。

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系統技術(shù)說(shuō)明

實(shí)驗室通風(fēng)柜變風(fēng)量控制系統通常為基于面風(fēng)速控制模式。本系統為采用壓差傳感器+位移傳感器雙傳感器閉環(huán)控制結構的基于流量的測量控制模式。

壓差傳感器對通風(fēng)柜安裝在排風(fēng)閥的測流組件進(jìn)行實(shí)時(shí)采集測量,由伯努利方程計算可得到排風(fēng)量數據。同時(shí),系統主CPU對通風(fēng)柜視窗開(kāi)度變化實(shí)時(shí)監控,進(jìn)行高速處理運算,當視窗開(kāi)度變化時(shí),計算出所需的排風(fēng)流量,并快速調整模擬量風(fēng)閥開(kāi)啟角度,使排風(fēng)量適應,以保證通風(fēng)柜面風(fēng)速恒定為0.5m/s。

    通風(fēng)柜變風(fēng)量(VAV)系統采用壓差傳感器控制的優(yōu)點(diǎn)在于:1)在運算中充分利用了壓差參數,經(jīng)過(guò)運算可消去管網(wǎng)壓力對系統面風(fēng)速的影響,從而實(shí)現通風(fēng)柜管道壓力無(wú)關(guān)控制。2)其測量段為排風(fēng)口的參數,由于排風(fēng)口風(fēng)速遠大于通風(fēng)柜的面風(fēng)速且不受室內氣流擾動(dòng),使得系統控制過(guò)程受外界氣流擾動(dòng)減小。

另外本系統可選配通風(fēng)柜自動(dòng)視窗系統,在人員離開(kāi)后視窗自動(dòng)降落,以減少排風(fēng)量從而大大節省能耗;

通風(fēng)柜的 3 種工況。

1.日間工況排風(fēng)柜處于自動(dòng)工作狀態(tài),即通風(fēng)柜的排風(fēng)量隨著(zhù)柜門(mén)的開(kāi)大而增加,始終保持柜門(mén)開(kāi)口的平均面風(fēng)速在有人狀況時(shí)為 0.50m/s,無(wú)人狀況時(shí)為 0.30m/s。

2.緊急排風(fēng)工況排風(fēng)柜的排風(fēng)量始終保持緊急排風(fēng)量,而無(wú)論柜門(mén)處于什么樣的位置。

3.夜間工況排風(fēng)柜的排風(fēng)量始終保持最小排風(fēng)量,而無(wú)論柜門(mén)處于什么樣的位置。

 

文丘里閥、文丘里閥通風(fēng)柜系統

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文丘里閥原理特點(diǎn):閥體為具有“文丘里效應”的腔體,內部帶一個(gè)錐體組件,組件包含一個(gè)彈簧用于補償風(fēng)道管網(wǎng)壓力的變化。閥體上直線(xiàn)電機對閥桿的驅動(dòng)實(shí)現閥門(mén)開(kāi)度的控制,測量連接閥桿的電位器值以獲得位置信息。通過(guò)流量反饋和控制信號對風(fēng)量閉環(huán)控制。閥在出廠(chǎng)前會(huì )標定控制信號與風(fēng)量的對應關(guān)系,由于閥的自身結構特點(diǎn)使得其實(shí)現管網(wǎng)壓力無(wú)關(guān)特性。文丘里閥將氣流控制精度擴展到了最高水平。

房間壓差控制:

房間壓差控制器專(zhuān)門(mén)針對實(shí)驗室房間所需壓差的專(zhuān)用控制器,持續監測房間內外的壓差,通過(guò)控制房間送風(fēng)與排風(fēng)維持房間壓差平衡,使得房間最小風(fēng)量時(shí)仍能有效保證房間有效換氣次數,當壓差、送風(fēng)或排風(fēng)發(fā)生異常狀況時(shí)可實(shí)時(shí)聲光報警。
1. 實(shí)時(shí)顯示壓差狀態(tài)值
2. 房間緊急排放功能
3. 支持流量與壓差雙控制模式
4. 壓差異常聲光報警
5. 支持Modbus通用網(wǎng)絡(luò )協(xié)議

6. 門(mén)位監控功能

在上位機,云平臺,觸摸屏等人機界面

 

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系統架構

采用“集中監測、分散控制”的控制模式。 依據凈化行業(yè)設計原則,整個(gè)控制系統分為四個(gè)層次,即監控層、數據傳輸層,就地控制層和感知、執行層。

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