实验室文丘里阀与变风量通风控制系统技术

Q
0.020 0.019 0.018 0.017 0.016 0.015 0.014 0.013
0.1 Ft
2
0.2 Ft
2
0.3 Ft
2
P
INCHES OF WATER
0.012 0.011 0.010 0.009 0.008 0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0.000 0 25 50 75 100
变风量实验室通风控制系统的目的
通风柜恒定的面风速 满足实验室换气次数 实验室室内外压差控制 其他环境参数保证（温度，湿度，噪声）
智全控制
让风险环境更可靠
定风量系统 @ 任何时间
人工调节风阀位置 送风末端 风量监测
TEMP
实验室控制器
采用定风量文丘利阀 控制简单，投资低 房间压力没有波动
能耗高 任何时候都是最大风量
智全控制
让风险环境更可靠
通常化学实验室控制参数
换气次数
工作时 ：6 - 10 ACH 非工作时：3 -5 ACH
压力
实验室区域相对于非实验室区域 保持 -5 至 -10 Pa压力
温湿度
℃ RH
温度：夏季26 ℃，冬季20 ℃ 相对湿度：40 - 70%
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Making Critical Environments Reliable
MOVABLE SASH
100% 打开
50% 打开
关闭
智全控制
让风险环境更可靠
典型通风柜的控制
变风量通风柜
排风量 @ 最大 排风量 @ 大约 50%
BYPASS AREA
排风量 @ 大约 20%
MOVABLE SASH
100% 打开
50% 打开
关闭
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Making Critical Environments Reliable
变风量通风柜控制系统－移动窗传感器
SSD系列移动窗传感器
适用于垂直，或者水平移动窗 测量精确，使用寿命超长 安装方便，有不同尺寸可供选择 连接信号选择控制器，最多可测量8扇移动窗 每扇移动窗的开度都能被显示
智全控制
让风险环境更可靠
实验室换气次数和压力 标准wenku.baidu.com控制
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Making Critical Environments Reliable
变风量实验室通风控制系统–送风量的确定
房间排风风量 最小换气次数 风量追踪控制保证房间负压，并由压力传感器监测
智全控制
让风险环境更可靠
变风量实验室通风控制系统–送风量的确定
房间总排风量 = 通风柜 1 + 通风柜 2 + · · · + 通风柜 n + 定风量排风 + 全室排风 当房间总排风量达不到换气次数要求，全室排风增大 当房间总排风量超过换气次数要求，全室排风减少 房间总送风量 = 房间总排风量 – 房间风量差 当房间压差显示偏大或偏小，改变房间风量差
响应速度的相关规范
ANSI/AIHA Z9.5-2003 要求＜ 3秒 JG/T222-2007 要求≤ 3秒
风量可调比
至少要达到 5 至8比 1
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Making Critical Environments Reliable
我们的通风柜变风量 控制解决方案
Controlsmart 智全控制
智全控制
让风险环境更可靠
变风量实验室通风控制系统–送风量的确定
房间排风风量
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变风量实验室通风控制系统–送风量的确定
房间总排风量 = 通风柜 1 + 通风柜 2 + · · · + 通风柜 n + 定风量排风 房间总送风量 ＜房间总排风量
变风量通风柜控制系统－控制器
大型彩色液晶操作显示器
直观的运行状态显示 标准运行 / 待机 / 关闭 面风速或排风量显示 紧急排风按钮 消声按钮 实时时钟 通过按钮进行参数设定 预案解决方案显示 可选择中文显示
智全控制
让风险环境更可靠
变风量通风柜控制系统－控制器
通风柜编号
共有8位数显示 分别为： 楼号/楼层/房间/通风柜 操作人员和中控室了解一致
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变风量通风柜控制系统－控制器
低风速报警
相关显示变成红色 蜂鸣器发出报警声 文字显示处理方案 消声键可关闭声音
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变风量通风柜控制系统－控制器
移动窗开启过高报警
蜂鸣器发出报警声 文字显示处理方案 消声键可关闭声音
智能实验室控制系统
Controlsmart 智全控制
提纲
实验室控制所包含的内容 通风柜面风速的规范要求和控制 我们的通风柜变风量控制解决方案 实验室换气次数和压力标准和控制 我们的实验室风量和压力解决方案 实验室温度控制 紧急预案的处理 理想的节能设计 智全控制
让风险环境更可靠
实验室控制所包含的内容
智全控制
让风险环境更可靠
压力房间的特性
Q = 2610 A P
Q = P = 房间风量差 - CFM
DIFFERENTIAL AIRFLOW
(1995 ASHRAE HANDBOOK - HVAC Applications, Pg. 48.5 )
A = 房间泄露面积 - SQUARE FEET 房间压差 - INCHES OF WATER
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变风量通风柜控制系统－控制器
系统按键可选择
运行 / 关闭 显示器同步显示 面风速为0.5m/s
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让风险环境更可靠
变风量通风柜控制系统－控制器
待机按键可选择
标准运行 / 节能运行 显示器同步显示 面风速为0.3m/s
变风量实验室通风控制系统 –送风量的确定
房间排风风量 最小换气次数 风量追踪控制保证房间负压
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变风量实验室通风控制系统–送风量的确定
房间总排风量 = 通风柜 1 + 通风柜 2 + · · · + 通风柜 n + 定风量排风 + 全室排风 当房间总排风量达不到换气次数要求，全室排风增大 当房间总排风量超过换气次数要求，全室排风减少 房间总送风量 = 房间总排风量 – 房间风量差 通常以一次换气次数作为房间风量差的预估 Controlsmart
美国职业卫生与安全管理局（OSHA）－ 0.3 至 0.5 m/s 美国工业卫生委员会（ACGIH）－ 0.3 至 0.5 m/s 美国国家标准化组织（ANSI）－ 0.4 至 0.6 m/s Prudent Practices － 0.3 to 0.5 m/s 中国建筑行业标准
60 - 120 FPM 0.3 – 0.6 m/s
无人操作：0.3 m/s
“实验室变风量排风柜”JG/T222-2007 有人操作：0.5 m/s
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典型通风柜的控制
定风量旁通型通风柜
排风量 @ 最大 排风量 @ 大约 97% 排风量 @ 大约 95%
BYPASS AREA
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实验室换气次数和压力控制
合适的换气次数
“... 能够保持室内4-12次/小时的换气次数是比较合适的 ..” – OSHA “... 最小换气次数必须保持在6-10次/小时，并保证100% 使用室外空气.” - ASHRAE
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让风险环境更可靠
变风量实验室通风控制系统–送风量的确定
房间排风风量 最小换气次数
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Making Critical Environments Reliable
变风量实验室通风控制系统–送风量的确定
房间总排风量 = 通风柜 1 + 通风柜 2 + · · · + 通风柜 n + 定风量排风 + 全室排风 当房间总排风量达不到换气次数要求，全室排风增大 当房间总排风量超过换气次数要求，全室排风减少 房间总送风量 ＜ 房间总排风量
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变风量通风柜控制系统－变风量文丘里阀
VVA系列变风量文丘里阀
20:1的大可调比，风速范围在0.5 – 10m/s之间 全量程精度保证在±5%范围内 标准的信号输入，2 – 10VDC或4 – 20mA
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变风量实验室通风控制系统
通风柜风量监视器 变风量送风 文丘利阀 送风和排风系统间的协调
TEMP
通风柜控制器 实验室控制器 任何时候的能耗都是最小的 房间压力得以稳定控制 最大程度的满足房间温度控制 房间的噪声最低
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完美的实验室整体解决方案
通风 房间压力 温度和相对湿度 照明 门禁和安保 节能
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通风柜面风速的 规范要求和控制
Controlsmart 智全控制
通风柜面风速的规范要求
变风量通风柜控制系统－控制器
SHC3000通风柜控制器
可用于不同类型的通风柜和生物安全柜 独立运行，相互间不会干扰 工业标准信号输入/输出 标准的通讯协议，可连接BA系统 BACNet，MODBUS 直接安装在排风阀上
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Making Critical Environments Reliable
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Making Critical Environments Reliable
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Making Critical Environments Reliable
对送风变风量阀的要求
送风文丘里箱
1500 风量 CMH 1200 900 600 300 0 15cm 75cm 移动窗位置
通风柜排风 房间送风
200
通风柜排风文丘里阀
1000 1300 700 400 100
300 1200 900 600 1500
响应速度对应通风柜排风速度，1秒响应最安全 风量可调比要达到10至15 比 1
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我们的实验室风量和压力 解决方案
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实验室控制系统－控制器
SZC2000智能区域控制器
可用于变风量或定风量实验室控制 每间实验室独立运行，相互间不会干扰 6路通用输入，可接入每台通风柜的瞬间排 风量和各类传感器，如温湿度传感器、压力 传感器、气体浓度传感器等 2路通用输出，可控制送风文丘里箱和全室 排风文丘里阀
实验室换气次数和压力控制
实验室压力控制
“ 通风...空气由非实验室环境区域进入实验室后应直接排放出实验室 建筑外部” - 美国职业安全与卫生管理局（OSHA） “ 任何条件下,进入实验室区域的空气...应来自办公区，走廊等区域 Prudent Practices ... 在实验室室内压力控制过程中，保持室内外特定压力差并非我们 的最终目 的，我们真正需要达到的是使得空气在室内外流通时，能 够以某一速度保持恒定流向 -美国国家标准协会（ANSI）/美国工业 卫生协会（AIHA） Z9.5
0.4 Ft
2
0.5 Ft
2
A Q
2
0.6 Ft
负压 正压
0.75 Ft 1.0 Ft
2
Q
2
1.5 Ft
2
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
375
400
Q
DIFFERENTIAL
AIRFLOW -
CFM
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变风量通风柜控制系统－变风量文丘里阀
VVA系列变风量文丘里阀
超快工业级电动执行器，精确定 位，1秒钟内达到风量稳定 不受风管内风压波动影响 文丘里阀安装时，前后无需任何 直风管段 酚醛或特氟龙涂层可供选择，适 合不同排放气体
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典型通风柜的控制
变风量通风柜面风速
通风柜排风量的运算法则 1. 开启面积 = (开启高度 X 开启宽度) + 固定开度 2. 排风风量 = 开启面积 X 0.5 m/s （工作时） = 开启面积 X 0.3 m/s （非工作时）
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典型通风柜的控制
响应速度
1秒响应最安全 3秒响应有风险 6秒响应就危险