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實驗室通風櫃變風量控制技術

 

1. 引言 
  化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,而這些操作常産生一些有毒、有害的氣體、煙霧等,給實驗室人員的健康造成一定的危害。通風櫃是能爲操作者提供一個更安全的操作空間,並能高效地將煙霧、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,通風櫃可以最大程度地降低事故地破壞程度。 
  在大量使用通風櫃的實驗室,會遇到如下問題: 
  (1)通風櫃的面風速隨著通風櫃櫃門的控制而變化,安全要求要保持到規定的範圍,才能有效的控制汙染,保護實驗室人員。 
  (2)化學實驗室要求全新風控制,而且化學實驗室一般都有溫度要求,當使用全新風時,能源的消耗是非常大的。 
  (3)安全要求化學實驗室需要控制爲負壓,而通風櫃的風量爲變風量時,送風,排風量均是變化的,需要進行自動控制,以保持負壓。 
  使用變風量控制裝置,可以有效的解決上述問題: 
  (1)使用通風櫃的變風量控制裝置,可以及時有效保持面風速控制在有效範圍。 
  (2)當使用變風量控制裝置時,可以有效的根據使用情況維持較低的風量,達到節能的目的。 
  (3)變風量控制裝置可以有效的調整送風量以及排風量的數值,以達到實驗室負壓的目的。
  1. 工程实例 
  本項目爲某化工跨國公司研發中心,本項目實驗室采用了某品牌的變風量系統來保證實驗室人員的安全以及使用時的節能控制。 
  對該項目的實驗室變風量控制裝置介紹如下: 
  通風櫃的照片及截面圖: 
  圖1 
  2. 实验室变风量系统 
  實驗室通風控制系統滿足高標准的通風控制需要,應用于實驗室通風系統中,可以控制通風櫃的入口平均面風速和實驗室壓力,從而達到安全和節能的運行效果。系統整合了LONWORKS網絡通信技術,具有強大的協同工作能力。 
  實驗室通風控制系統的用戶操作界面說明如下。 
  图2 排风柜上的红外探测器 
  图3 实验室的房间工况切换开关 
  (1)排風櫃的3種工況。 
  日间工况 排风柜处于自动工作状态,即排风柜的排风量随着柜门的开大而增加,始终保持柜门开口的平均面风速在有人状况时为0.50m/s,无人状况时为0.30m/s。 
   紧急排风工况排风柜的排风量始终保持紧急排风量,而无论柜门处于什么样的位置。 
   夜间工况排风柜的排风量始终保持最小排风量,而无论柜门处于什么样的位置。 
  (2)如何使實驗室或排風櫃進入以上3種工況。 
   日间工况当房间夜间工况开关没有按下,排风柜控制面板的紧急排风按钮(V﹎ax)也没有按下时,就处于日间工况。在每个排风柜上面安装有红外探测器(如图1所示),有人操作时,排风柜处于有人模式(其上绿灯亮表示),即排风柜开口的平均面风速保持为0.50 m/s,否则为0.30 m/s。 
   紧急排风工况当房间的紧急排风开关“Emergency”(如图2所示)按下时,房间内所有排风柜都处于紧急排风工况;当每台排风柜的控制面板的紧急排风按钮“Vmax”按下时,对应的那台通风柜处于紧急排风工况。 
   夜间工况当房间的夜间工况开关“Night”(如图2所示)按下而房间的紧急排风开关“Emergency”没有按下时,房间内所有排风柜都处于夜间工况。 
  圖4排風櫃控制面板 
  3. 实验室通风柜变风量控制逻辑 
  實驗室排風設備由通風櫃,肘狀排風罩,工藝排風罩和烘箱排風點位構成。 
  (1)實驗室的新風換氣次數控制:新風送風管上設置流量傳感器,用來保證送風管的新風量最低保持在室內的最低換氣次數要求。 
  (2)實驗室的送排風按照定風量差的控制邏輯進行控制:實驗室送風總管和排風總管上設置壓力傳感器,變頻控制送風機和排風機來調整風機的轉速來達到節能和滿足使用的要求。 
  4. 节能举例 
  以本項目中的某實驗室爲例: 
  室内面积254 m2 
  最小排风量 8047 m3/h,根据室内新风6次换气次数得出的最小室内排风量 
  4023 m3/h,根据室内新风3次换气次数得出的最小室内无人工况室内排风量 
  5. 结论 
  化學實驗室通風櫃使用變風量裝置,是安全的要求,實現精確控制,以及同時實現顯著節能的效果。 

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