專利名稱：實(shí)驗(yàn)室分段控制變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通風(fēng)系統(tǒng)，特別涉及一種實(shí)驗(yàn)室分段控制變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)對實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境品質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)室操作人員的健康起到至關(guān)重要的作用，為了防止實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的污染物質(zhì)向?qū)嶒?yàn)室內(nèi)擴(kuò)撒，所以各類實(shí)驗(yàn)室均設(shè)置有通風(fēng)系統(tǒng)。但是現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)要么不具有風(fēng)量控制功能，只要系統(tǒng)中有一臺通風(fēng)柜開啟使用，排風(fēng)電機(jī)就滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，不利于節(jié)能；要么就是在風(fēng)機(jī)附近安裝有壓力傳感器，通過檢測通風(fēng)主管道與外界壓差來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣雖然可以起到一定的節(jié)能作用但是卻不能精確控制通風(fēng)柜排風(fēng)風(fēng)量，特別是當(dāng)大量通風(fēng)柜同時開啟使用時，距離通風(fēng)主管道較近的通風(fēng)柜風(fēng)量強(qiáng)勁，而距離通風(fēng)主管道較遠(yuǎn)的通風(fēng)柜卻有可能排風(fēng)風(fēng)量不足甚至導(dǎo)致污染物質(zhì)向室內(nèi)擴(kuò)撒。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種新型的實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確控制通風(fēng)風(fēng)量、節(jié)約通風(fēng)能耗并且能夠保證每一臺通風(fēng)柜的排風(fēng)風(fēng)量需求，同時有效降低
室內(nèi)噪音。因此，本實(shí)用新型提供了一種實(shí)驗(yàn)室分段控制變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)，包括變頻風(fēng)機(jī)，靜壓箱，風(fēng)閥及通風(fēng)柜；該通風(fēng)系統(tǒng)采用分段控制模式，其中變頻風(fēng)機(jī)到靜壓箱為該系統(tǒng)第一通風(fēng)段，靜壓箱到終端通風(fēng)柜為該系統(tǒng)第二通風(fēng)段，第一段與第二段通風(fēng)風(fēng)量分別調(diào)節(jié)獨(dú)立控制。按上述方案，所述靜壓箱設(shè)置安裝于通風(fēng)終端附近，靠近本系統(tǒng)內(nèi)所有通風(fēng)柜位置的幾何中心。在靜壓箱處安裝有壓力傳感器，用于檢測靜壓箱的氣壓值。按上述方案，所述通風(fēng)系統(tǒng)第一通風(fēng)段，變頻風(fēng)機(jī)根據(jù)壓力傳感器檢測的靜壓箱氣壓值變化調(diào)整相應(yīng)抽排風(fēng)風(fēng)量，維持靜壓箱相對于通風(fēng)柜的負(fù)壓狀態(tài)并保持靜壓箱氣壓穩(wěn)定。按上述方案，所述通風(fēng)系統(tǒng)第二通風(fēng)段，靜壓箱與通風(fēng)柜之間設(shè)置安裝有一個手動風(fēng)閥與一個電動風(fēng)閥。按上述方案，所述通風(fēng)系統(tǒng)第二通風(fēng)段，采用調(diào)均風(fēng)量技術(shù)與通風(fēng)柜視窗傳感技術(shù)調(diào)節(jié)并控制通風(fēng)風(fēng)量。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是避免當(dāng)通風(fēng)柜大量開啟時，近端通風(fēng)柜和遠(yuǎn)端通風(fēng)柜排風(fēng)風(fēng)量不均勻的情況發(fā)生。本實(shí)用新型將實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)劃為兩段分別進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)與控制， 采用調(diào)均風(fēng)量技術(shù)保證各個通風(fēng)柜的風(fēng)量均勻。本實(shí)用新型將靜壓箱設(shè)置安裝于通風(fēng)終端附近并通過對第一通風(fēng)段的風(fēng)量控制保持靜壓箱氣壓值恒定，并使得靜壓箱與各個通風(fēng)柜的壓差較小，能夠有效降低排風(fēng)噪音。 第二通風(fēng)段采用通風(fēng)柜視窗傳感技術(shù)，快速風(fēng)閥執(zhí)行器會根據(jù)通風(fēng)柜視窗開啟高度值來調(diào)節(jié)風(fēng)閥開啟角度從而控制通風(fēng)柜排風(fēng)風(fēng)量大小，實(shí)現(xiàn)各個通風(fēng)柜的按需排風(fēng)，達(dá)到節(jié)能降耗效果。

圖1是實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有技術(shù)的通風(fēng)系統(tǒng)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的分段控制變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1為實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有技術(shù)的通風(fēng)系統(tǒng)示意圖，通常包括變頻風(fēng)機(jī)1，變頻風(fēng)機(jī)連接到靜壓箱2，該變頻風(fēng)機(jī)與靜壓箱安裝于屋頂或者室外。靜壓箱與通風(fēng)主管道3連接，該通風(fēng)主管道延伸到從實(shí)驗(yàn)室內(nèi)并通過多個分支通風(fēng)管道與各個通風(fēng)柜4連接相通。此外，還在通風(fēng)柜端裝有手動風(fēng)閥5，用于控制通風(fēng)柜的排風(fēng)風(fēng)量。該現(xiàn)有技術(shù)的通風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)通風(fēng)柜大量開啟時會不可避免的出現(xiàn)風(fēng)量不均現(xiàn)象，導(dǎo)致離通風(fēng)主管道近的通風(fēng)柜排風(fēng)風(fēng)量強(qiáng)勁，離通風(fēng)主管道遠(yuǎn)的通風(fēng)柜排風(fēng)風(fēng)量不足。因此，在實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，本實(shí)用新型采用分段控制理念，將整個通風(fēng)系統(tǒng)分為兩段分別進(jìn)行風(fēng)量控制。將靜壓箱設(shè)置安裝在通風(fēng)終端附近，同時采用調(diào)均風(fēng)量技術(shù)與通風(fēng)柜視窗傳感技術(shù)，調(diào)節(jié)與控制各個通風(fēng)柜的排風(fēng)風(fēng)量。調(diào)均風(fēng)量技術(shù)主要采用流體力學(xué)公式ΔΡ=§ ^
2當(dāng)某通風(fēng)柜通過風(fēng)閥調(diào)節(jié)，改變風(fēng)量適應(yīng)實(shí)際需要時，此時靜壓箱氣壓參考值Ptl 通過變頻調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定時，根據(jù)以上公式計(jì)算，其它通風(fēng)柜風(fēng)量將保持不變。達(dá)到了系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的目的。如圖2所示，本實(shí)用新型將靜壓箱2設(shè)置于通風(fēng)終端附近，具體位置為本系統(tǒng)內(nèi)多臺通風(fēng)柜位置的幾何中心附近。變頻風(fēng)機(jī)1同過通風(fēng)主管道3與靜壓箱連接為該分段控制變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)的第一通風(fēng)段。安裝有靜壓傳感器7，用于檢測靜壓箱內(nèi)氣壓值。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境狀況與連接的通風(fēng)柜數(shù)量多少確定一個靜壓箱氣壓參考值Ptl,變頻風(fēng)機(jī)根據(jù)檢測到的靜壓箱內(nèi)的氣壓值調(diào)節(jié)排風(fēng)風(fēng)量，當(dāng)靜壓箱內(nèi)氣壓大于Ptl時加大排風(fēng)風(fēng)量，當(dāng)靜壓箱內(nèi)氣壓小于Ptl時則減小排風(fēng)風(fēng)量，從而保證靜壓箱內(nèi)相對于實(shí)驗(yàn)室的負(fù)壓狀態(tài)且氣壓值穩(wěn)定在Ptl附近。靜壓箱通過通風(fēng)管道與通風(fēng)柜4相連為該通風(fēng)系統(tǒng)的第二通風(fēng)段，在靜壓箱與通風(fēng)柜的通風(fēng)管道上安裝有手動風(fēng)閥5和電動風(fēng)閥6，其中手動風(fēng)閥是用于系統(tǒng)安裝調(diào)試時第二通風(fēng)段的調(diào)均風(fēng)量操作，具體方式如下在所有連接到通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)柜全開情況下，根據(jù)通風(fēng)柜到靜壓箱的位置遠(yuǎn)近調(diào)節(jié)其對應(yīng)的手動風(fēng)閥，使得各個通風(fēng)柜排風(fēng)風(fēng)量均等且滿足0. 5m/s的面風(fēng)速要求。本實(shí)用新型的分段控制變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)采用通風(fēng)柜視窗傳感技術(shù)，該通風(fēng)系統(tǒng)中的通風(fēng)柜均安裝視窗傳感系統(tǒng)，可以實(shí)時檢測出視窗開啟高度，并根據(jù)特定的內(nèi)部函數(shù)關(guān)系確定所需的排風(fēng)風(fēng)量及對應(yīng)的風(fēng)閥開啟角度值，電動風(fēng)閥根據(jù)視窗傳感系統(tǒng)給出的指令進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)柜排風(fēng)風(fēng)量跟隨視窗開啟高度實(shí)時變化。視窗傳感系統(tǒng)與快速風(fēng)閥執(zhí)行器的具體方案見本公司申報(bào)的中國實(shí)用新型專利《通風(fēng)柜視窗傳感系統(tǒng)》， 申請?zhí)?01120179906.6與中國實(shí)用新型專利《實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)快速風(fēng)閥執(zhí)行器》，申請?zhí)?01120194592. 7。由于該系統(tǒng)采用分段控制模式，在第一通風(fēng)段風(fēng)量控制中系統(tǒng)保證了靜壓箱氣壓波動穩(wěn)定在參考值PO附近，使得第二通風(fēng)段中通風(fēng)柜與靜壓箱之間壓差穩(wěn)定，當(dāng)通風(fēng)柜開啟時，可以通過風(fēng)閥準(zhǔn)確調(diào)節(jié)風(fēng)量。在本實(shí)用新型中結(jié)合采用通風(fēng)柜視窗傳感技術(shù)，可以在實(shí)驗(yàn)過程中維持通風(fēng)柜的面風(fēng)速在0. 5m/s的最佳狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種實(shí)驗(yàn)室分段控制變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)，包括變頻風(fēng)機(jī)，靜壓箱，風(fēng)閥及通風(fēng)柜；其特征在于，該通風(fēng)系統(tǒng)采用分段控制模式，其中變頻風(fēng)機(jī)到靜壓箱為該系統(tǒng)第一通風(fēng)段，靜壓箱到終端通風(fēng)柜為該系統(tǒng)第二通風(fēng)段，第一段與第二段通風(fēng)風(fēng)量分別調(diào)節(jié)獨(dú)立控制；該通風(fēng)系統(tǒng)為變風(fēng)量系統(tǒng)，采用快速風(fēng)閥執(zhí)行器作為變風(fēng)量控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于靜壓箱設(shè)置安裝在通風(fēng)終端附近，靠近本系統(tǒng)內(nèi)所有通風(fēng)柜位置的幾何中心；安裝有壓力傳感器且壓力傳感器安裝在靜壓箱附近。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于在該系統(tǒng)第二通風(fēng)段采用調(diào)均風(fēng)量技術(shù)與通風(fēng)柜視窗傳感技術(shù)調(diào)節(jié)并控制通風(fēng)風(fēng)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者3所述的通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于該通風(fēng)柜視窗傳感技術(shù)是指根據(jù)通風(fēng)柜視窗開啟高度與風(fēng)閥開啟角度的特定函數(shù)關(guān)系而開發(fā)的一種快速風(fēng)閥執(zhí)行器控制技術(shù)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種實(shí)驗(yàn)室分段控制變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)，用于將科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的廢氣排出至室外。該系統(tǒng)包括變頻風(fēng)機(jī)，靜壓箱，風(fēng)閥及通風(fēng)柜。變頻風(fēng)機(jī)到靜壓箱為第一通風(fēng)段，其中變頻風(fēng)機(jī)安裝于屋頂或者室外，通過通風(fēng)管道與靜壓箱連接。靜壓箱設(shè)置安裝在通風(fēng)終端附近，具體位置為本系統(tǒng)內(nèi)多臺通風(fēng)柜位置的幾何中心。在靜壓箱處安裝有壓力傳感器，可以檢測靜壓箱中氣壓值并據(jù)此調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。靜壓箱到終端為第二通風(fēng)段，靜壓箱通過通風(fēng)管道與通風(fēng)柜連接，在靜壓箱與通風(fēng)柜之間安裝有手動風(fēng)閥用于均風(fēng)量調(diào)節(jié)，安裝有電動風(fēng)閥用于工作中的變風(fēng)量控制。本實(shí)用新型采用分段控制模式，實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)風(fēng)量的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)并能夠降低通風(fēng)噪音和通風(fēng)能耗。
文檔編號F24F11/00GK202229353SQ201120367039
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者劉傳斌, 劉衛(wèi)斌, 孟稚平 申請人:武漢科貝科技有限公司