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                  實驗室VAV變風量、房間余風量壓差 潔凈控制系統技術方案

                  作者:智楓電氣????發布時間:2023-05-13 09:21:30 ????瀏覽次數 :367次




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                  實驗室設計規范和標準:

                  JGJ91-93 《科學實驗室建筑設計規范》

                  GB 50881-2013《疾病預防控制中心建筑技術規范》

                  GB 50346-2011《生物安全實驗室建筑技術規范》

                  GB/19489-2008《實驗室 生物安全通用要求》等

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

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

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

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                  實驗室VAV變風量控制系統

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                  智能通風柜變風量(VAV)自控系統原理特點:

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

                   

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

                  實驗人員會經常移動視窗升降,且排風的管網壓力也會波動。因此控制排風量的閥門也應隨著工況的變化而快速響應以使通風柜使用過程中面風速基本保持恒定不變。先進的智能變風量(VAV)通風柜控制系統正是解決上述問題的最佳方案。

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                  采用西門子smatr高速嵌入式處理器處理。

                  2.大面積彩色LCD觸摸屏實時顯示風速值、閥開度

                  3.支持位移與風速閉環雙控制模式

                  4.緊急排放功能

                  5.面風速、視窗高度超限聲光報警。

                  6.風機、照明、報警繼電器控制

                  7.人體檢測,實現自適應控制。當感應到人離開時,風速降為0.3m/s。由此大大降低能耗。

                  8.遠程信號控制

                  9.支持Modbus、TCP/IP 等通用網絡協議。

                  10.可選電動視窗控制系統,人員離開后自動降落視窗以節能。

                  優勢

                  1) 專利產品、技術先進、性價比高;

                  2) 模塊產品、性能穩定、維修方便、超長質保;

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

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

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                  系統技術說明

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

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

                      通風柜變風量(VAV)系統采用壓差傳感器控制的優點在于:1)在運算中充分利用了壓差參數,經過運算可消去管網壓力對系統面風速的影響,從而實現通風柜管道壓力無關控制。2)其測量段為排風口的參數,由于排風口風速遠大于通風柜的面風速且不受室內氣流擾動,使得系統控制過程受外界氣流擾動減小。

                  另外本系統可選配通風柜自動視窗系統,在人員離開后視窗自動降落,以減少排風量從而大大節省能耗;

                  通風柜的 3 種工況。

                  1.日間工況排風柜處于自動工作狀態,即通風柜的排風量隨著柜門的開大而增加,始終保持柜門開口的平均面風速在有人狀況時為 0.50m/s,無人狀況時為 0.30m/s。

                  2.緊急排風工況排風柜的排風量始終保持緊急排風量,而無論柜門處于什么樣的位置。

                  3.夜間工況排風柜的排風量始終保持最小排風量,而無論柜門處于什么樣的位置。

                   

                  文丘里閥、文丘里閥通風柜系統

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                  文丘里閥原理特點:閥體為具有“文丘里效應”的腔體,內部帶一個錐體組件,組件包含一個彈簧用于補償風道管網壓力的變化。閥體上直線電機對閥桿的驅動實現閥門開度的控制,測量連接閥桿的電位器值以獲得位置信息。通過流量反饋和控制信號對風量閉環控制。閥在出廠前會標定控制信號與風量的對應關系,由于閥的自身結構特點使得其實現管網壓力無關特性。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:

                  房間壓差控制器專門針對實驗室房間所需壓差的專用控制器,持續監測房間內外的壓差,通過控制房間送風與排風維持房間壓差平衡,使得房間最小風量時仍能有效保證房間有效換氣次數,當壓差、送風或排風發生異常狀況時可實時聲光報警。
                  1. 實時顯示壓差狀態值
                  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通用網絡協議

                  6. 門位監控功能

                  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。 依據凈化行業設計原則,整個控制系統分為四個層次,即監控層、數據傳輸層,就地控制層和感知、執行層。

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