實驗室通風系統(tǒng)
實驗室通風系統(tǒng)劃分:
實驗室的氣流控制經(jīng)過將近四十年的發(fā)展由最初的定風量系統(tǒng),經(jīng)歷了雙穩(wěn)態(tài)、變風量,直至今日發(fā)展為自適應控制系統(tǒng),從實驗室的安全性、節(jié)能以及系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性都得到了全面的發(fā)展。
1)定風量控制系統(tǒng)
定風量(CV)控制系統(tǒng)
通常定風量通風控制系統(tǒng)均使用一定量之氣流調(diào)節(jié)閥,以人力來調(diào)整控制排氣量,以達到所需要表面風 速,而調(diào)整基準為將通風柜調(diào)節(jié)門設定為固定位置(通常為全開),而室內(nèi)補償空氣率設定也以充足的換氣 率下做輕微負壓設定。
優(yōu)勢:設計直接、簡單 控制成本低
劣勢:
可能會犧牲安全性。因為調(diào)節(jié)門位置不同會使面風速不同,所以定風量通風柜不能夠控制面風速。處于待命狀態(tài)通風柜面防止風速過大的能力受到了限制。
系統(tǒng)需要重新平衡。系統(tǒng)與壓力相關。變化與波動會導致空氣流量不正確。當出現(xiàn)風閥位置改變,對應風閥的每一位置系統(tǒng)都需要重新平衡;當風機系統(tǒng)性能變壞時,系統(tǒng)也須重新平衡。
高投資與全壽命期高額費用。設備容量須為全負荷要求設計,因此投資要高;而連續(xù)的全流量運行使能耗大。
靈活性差。未來的擴展會由于設備容量限制而受限。
噪音。由于在所有時間都是高風量運行,噪音會過高。
2)雙穩(wěn)態(tài)控制系統(tǒng)
雙穩(wěn)態(tài)(TS)控制系統(tǒng)
此類通風控制系統(tǒng)在使通風柜能達到較佳效率前提下,以調(diào)節(jié)門位置劃分為高、低兩個排風量區(qū)間為此系統(tǒng)設計基準,當調(diào)節(jié)門高度超過設定調(diào)整點時,則氣閥將開至較大排氣量處,否則回到較低排氣量設定。
優(yōu)勢
節(jié)能。通過將通風柜和房間補風切換到低的風流量,可實現(xiàn)明顯的節(jié)能。比變風量系統(tǒng)控制量小。
劣勢
普通的開關方法可能要犧牲安全性。
在兩個預定的風流量值之間進行高 — 低(或者稱為最大 — 最小)切換。手動開關時要考慮到操作員的操作錯誤。調(diào)節(jié)門開關避免了操作員錯誤,但是導致了切換點的產(chǎn)生,在這一點面風速可能是高的也可能是低的。此外,如果調(diào)節(jié)門保留在打開位置時,風流量不減小。
通過光電開關聯(lián)鎖或房間移動檢測器的“占用-非占用”控制可被用于用于夜間風量減小控制,但是在白天幾乎不能節(jié)能。因為所有的通風柜白天都在全流量下運行,HVAC 設備必須也全容量運行。同時,當調(diào)節(jié)門保留在打開位置而通風柜被切換到低風流量時,可能要犧牲安全性。
沒有把握減小建筑機械設備容量。
對有多個通風柜的區(qū)域,其風機系統(tǒng)和空調(diào)機組需要做變風量房間送風控制。
對熱需求超越控制的需要會使系統(tǒng)復雜化。
通風柜沒有監(jiān)控或報警功能。
對調(diào)節(jié)門開關要做經(jīng)常性的維護(質(zhì)量差)。
3)VAV變風量系統(tǒng)
變風量(VAV)控制系統(tǒng)
變風量通風控制系統(tǒng),是依據(jù)調(diào)節(jié)門不同開度,來決定不同的排氣量,以維持固定之表面平均風速(如100 fpm, 0.5m/s) 為設計基準,此控制系統(tǒng)可以提供較佳之捕捉率及節(jié)能,此系統(tǒng)亦可藉由調(diào)整補償空氣方式來達成所需室內(nèi)壓力,在正常排氣量狀況時只需要最小通風及溫度控制量,當排氣量增加時可藉由增加進氣量予以平衡。
優(yōu)勢
調(diào)節(jié)門關上時節(jié)能顯著。
調(diào)節(jié)門位置變化時保持正確的面風速,這樣,安全性增加。
固有的報警與監(jiān)控功能是變風量系統(tǒng)的一個典型的組成部分。
由于變風量控制系統(tǒng)易于適應系統(tǒng)變化,實驗室靈活性會增加。
由于風流量減小,噪聲級會降低。
劣勢
如果調(diào)節(jié)門保持打開,會有高風流量和高運行成本問題。
調(diào)節(jié)比有限。
控制的成本會造成投資回收問題。因為一般的調(diào)節(jié)門位置決定風量,不正確的調(diào)節(jié)門管理會影響到投資回收、音效、參差性的情況。
控制器的質(zhì)量會極大地影響HVAC 系統(tǒng)的性能。緩慢、不準確、經(jīng)常需要維護的控制器不能滿足變風量實驗室系統(tǒng)的需要。
不是所有變風量系統(tǒng)性能都相同。不同的系統(tǒng),控制速度、調(diào)節(jié)比、穩(wěn)定性和維護需要是明顯不同的。
設計參數(shù):
風管風速:送,排風風管支管內(nèi)風速6~9m/s.干管內(nèi)風速8~12m/s:
實驗室換氣次數(shù):0~25次(可設置)
實驗室通風設備設計理論風置:
設備名稱 |
1. 2m排罨柜 |
1. 5m排罨柜 |
1. 8m排罨柜 |
原子吸收罩 |
萬向排煙罩 |
設計排氣里 |
700- 1300CIVH |
900- 1700CMH |
1300- 2100CMH |
400- 600CMH |
400- 600CMH |