通風柜變風量控制器（VAV）技術說明

 

（一） 技術規范：

   國內標準：

  國家防火協會標準90A

  電器應符合國際電工IEC規范

《采暖通風與空氣調節設計規范》

《通風與空調施工質量驗收規范》

《壓縮機、風機、泵安裝工程施工及驗收規范》

《電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗收規范》

《實驗室通風系統設計與施工規范》

《排風柜》JB/T6412-1999

《實驗室變風量排風柜》JG/T222-2007

《建筑設計防火規范》GB50016-2006

        國際標準：

  u ASHRAE 2007 Handbook –HVAC Application

  u SEFA 1-2002, “Laboratory Fume Hoods Recommended Practices”

  u US Laboratory Standards - Laboratory guidelines and Standards

  u EN14175：Fume Cupboards Safety and Performance Requirements.

  u EN ISO 14644: Clean rooms and associates controlled environments.

  u Meinhardt Specification and P&G relative standards

  u ANSI/ASHRAE 110-1995: Method of Testing Performance of Laboratory Fume Hood

  u ANSI/AIHA Z9.5: “American National Standards for Laboratory Ventilation”

    NFPA45-2000: Standard on Fire Protection for Laboratories Using Chemical.

 

（二） 變風量通風系統應具有的功能及技術說明：

1. 設計風量與系統功能

    1）局部排風設備

   通風柜風量

臺式通風柜1500x850x2350按通風柜開孔面積1400x500計算，漏風寬度0.1，面風速0.5米/秒，無人職守時切換為0.3米/秒

vmax=1.4x0.6x0.5x3600=1500立方米/小時

vmin=280x1.4=400立方米/小時 （一般為***大風量的20%，可適當調整）

臺式通風柜1800x850x2350按通風柜開孔面積1700x500計算，漏風系數10%，面風速0.5米/秒，無人職守時切換為0.3米/秒

vmax=1.7x0.6x0.5x3600=1800立方米/小時

vmin=280x1.7=480立方米/小時

    2）根據以上計算選型為本房間配備以下風量控制閥件

1、為18臺通風柜各配備一套變風量控制系統，每套包括一只位移傳感器，一只面風速傳感器，一只變風量蝶閥，一臺變風量監控器

    3）根據以上配置，室內的變風量排風控制系統將實現以下功能：

tel通風柜雙路控制系統能夠有效快速控制通風柜面風速及各項輔助功能。

 

    2.系統特點

 排風快速反應，通風柜監控器通過位移傳感器迅速跟蹤排風柜門位置變化，并通過面風速傳感器有效解決通風柜門前空氣擾流引起的面風速變化自動調整平衡，保證設定的面風速。

實測通風柜面風速，閉環控制，系統壓力無關，通風柜連接數量不受限制，效果直接可靠。

無內部傳感器，測量精度無漂移，并不會因傳感器受排風污染而降低測量可靠性。

3路自定義輸入、輸出，多種功能可以設定，控制器支持系統流量控制與壓差控制。

控制系統可監測排風柜的運行狀況，在發生異常的時候，會立即聲光報警，另外控制器上的緊急按鍵可一鍵進入緊急狀態，立即將通風柜排風量開到***大，可以復位。

夜間值班工況時，排風柜排風排風量關到***小，送風機調小，***大限度的節能。

部件均為便于安裝的插拔件；同排風相接觸的所有部件均采用抗腐蝕塑料PPS制成，避免腐蝕。

室內排風系統能在1秒內跟隨排風柜排風量相應調整排風量，從而保證室內負壓的穩定。通風系統使用終端噪音≤55dB。

 

    （三）控制原理說明

1.   通風柜變風量控制原理

    通風柜必須保持當通風柜調節窗在任何位置均保持通風柜調節門開口面風速為0.5m/s，以保證實驗工作人員的安全。

1)         臺式通風柜控制方式見下：TEL臺式通風柜變風量控制原理圖

 

控制方式：

通風柜排風采用TEL變風量控制系統，雙路控制方式，即位移檢測加上面風速檢測對通風柜面風速進行控制。采用位移檢測加上面風速檢測雙傳感方式對通風柜面風速進行控制。首先通過位移傳感器檢測排風柜調節窗開度變化，在1秒時間內，控制蝶閥至合適開度。當調節窗位置不變后，面風速傳感器實測通風柜面風速，進行精確微調。面風速傳感器實時檢測通風柜的面風速，面風速過高或過低，及時報警。當出現異常情況時，開啟緊急排放模式控制系統將全部打開風閥, 排放系統內可能排出的***大風量，不受面風速值的控制。

 

該系統具有以下特性：

u  通風柜監控器LCD液晶顯示屏，實時顯示通風柜實測面風速以及控制閥門狀態，以提醒用戶通風柜使用狀態。

u  通風柜排風變風量調節，始終維持通風柜面風速為0.5±15%。在達到規定的排風量和平均面風速保持0.5m/s的條件下，通風柜阻力小于70帕斯卡。平均面風速的變化只發生在視窗移動時；一旦視窗移動到一定位置，平均面風速隨即恢復至0.5 m/s，響應速度≤1.5秒。

u  當通風柜門關閉后，風量閥要維持通風柜的***小排風量,以滿足實際要求。

u  可設定風速過低提醒值，如0.25m/s，當通風柜面風速低于0.25m/s時，則出現橙色LED閃爍，提示用戶注意。同時可設定風速過低報警值，如0.2m/s，當面風速低于該設定值時，產生聲光報警。

u  可通過修正傳感器敏感度以及PID參數，針對使用環境進行控制系統修正，以保持控制系統的穩定可靠性。

u  單臺通風柜均有手動緊急排風按鍵。當出現異常或緊急狀況時，可通過緊急排風按鍵，將通風柜排風閥開到***大，同時控制風機***大風量排風，此時伴隨聲光報警，直至再次按下緊急排風按鈕，解除緊急排風狀態。

u  單臺通風柜均有待機運行按鍵。當該通風柜一段時間內不使用時，可按此按鍵，此時排風系統進入待機運行狀態，此時排風降低至設定值（如***大排風的20%），系統不再跟隨面風速傳感器實測值進行控制。直至再次按下該按鍵，解除待機運行狀態。監控器應支持多路外部繼電輸入，如通過開關切換、時間設定值、感光傳感器等方式自動切換至待機運行狀態。

u  當通風柜調節窗關至***低位置時，需維持通風柜的***小排風量，以滿足實際房間換氣次數要求，以及通風柜安全排風要求。

u  通風柜監控器，可通過監控器就地進入參數設定狀態，方便用戶依據實際使用狀況就地修改控制參數（如改變設定面風速等）。

u  通風柜面風速傳感器應可適用于大多數施工條件以及建筑標準，以及適應不同標準、規格、廠家的通風柜結構。同時應能夠合理代表通風柜的平均面風速。

u  面風速傳感器應易于安裝，且不會因為長期使用發生精度漂移，避免定期校核，從而降低維護的復雜性。

u  變風量控制系統應采用拔插式設計，方便日后維護

u  通風柜排風調節閥，閥體采用UPVC材質，滿足實驗室防火要求，高溫擠壓/焊接成型，法蘭連接可選，不銹鋼軸采用UPVC涂層，PFFE軸承，丁基合成橡膠密封。選用國際*品牌快速執行器，從全開到全關速度在1.5秒以內。

u  通風柜監控器可連接至各種主流BMS：

u  獨立性和穩定性：多臺通風柜同時運行時，各自獨立調節，不相互干擾；選用優良耐化學腐蝕材質，穩定運行壽命八年以上。

 

下列通風柜狀態參數可以送到BAS系統

u  監控器識別號

u  通風柜面風速顯示值（英制）

u  通風柜面風速顯示值（國標）

u  過低面風速報警和設定值

u  運行狀態顯示

u  夜晚狀態設定模式

u  閥電信號輸出

 

通風柜控制產品包括如下：

①.VAVE系列快速電動閥（含執行器控制模塊）

針對化學實驗室的特殊要求設置的快速變風量調節閥，具有高速反應，氣密性高，高度防腐等眾多特性。結合執行器控制模塊（內置可編程控制作用區，可有效防止執行器持續調整并延長其使用壽命），以及AFA3000E系列通風柜監控器、傳感器，共同完成通風柜變風量調節，始終維持其面風速恒定。

 其特性包括：

u  閥體采用透明UPVC閥體，PVFD閥片高度防腐專為有機/無機通風柜排風設計

u  高溫擠壓一次成型滿足實驗室防火要求

u  法蘭連接可選

u  軸桿采用不銹鋼以及UPVC涂層

u  丁基合成橡膠密封氣密性高

u  高速電動執行器全行程2秒

u  可編程的無控制作用區可有效防止執行器持續調整延長其使用壽命

u  執行器控制模塊自帶反饋微處理器實現高穩定性

u  執行器位置報警

u  斷電保護設定閥門常開/常關

②.通風柜監控器

TEL AFA3000E系列變風量監控器，配合SM6面風速傳感器以及快速防腐通風柜排風蝶閥，共同組成通風柜面風速控制系統�？蓪崟r獲得通風柜面風速，以及調節窗位移傳感器的信號，通過內部運算，控制快速排風閥，始終維持通風柜面風速恒定，以保障通風柜安全。同時監控器還具有各種報警、面風速顯示、緊急排風等專門針對通風柜使用的操作設計。

 

其特性包括：

u  實時顯示通風柜面風速（可選米/秒或英尺/分）

u  可接受面風速傳感器或調節窗位移傳感器信號

u  面風速過高/過低時產生聲光報警

u  緊急排風按鍵可在緊急狀態下選擇***大排風保持實驗室安全

u  可設定***小排風量以滿足房間換氣次數要求

u  采用位移與面風速雙路控制以達到更高安全性

u  可設定夜間工作模式

u  可通過自定義按鍵完成其他輸入/輸出設置

u  COM端口支持本地通信以及網絡連接

 

    ③.位移傳感器

高精度電位計。通過鋼索連至調節窗或者其配重上。調節窗開關，電位器電阻改變。通風柜控制器上產生一個0～10VDC的調節窗開度信號。通過位移傳感器實時監測調節窗位置。

 

其特性包括：

u  行程范圍為0-1250mm

u  輪彀材料采用絕緣顆粒涂層陽極氧化鋁

u  工作電源12VDC

u  工作溫度為-20℃至70℃

u  高測量精度至0.25mm

u  可重復性至0.12mm

u  拉索材料為直徑0.7mm不銹鋼

 

④.面風速傳感器

高精度面風速傳感器（SM2），安裝于通風柜側壁，可實測通風柜面風速，并將實際測量值傳送至通風柜監控器（AFA3000E），通過面風速設定值，如0.5m/s進行比對，通過反饋控制完成排風量調整，以維持恒定面風速。

 

其特性包括：

u  高精度熱敏微風速傳感器

u  測量范圍0-1m/s

u  測量精度為1%

u  高穩定性/熱敏對比無使用漂移

u  安裝靈活適用于各種通風柜構造

u  無需維護

風機變頻控制

控制原理說明:

采用定靜壓控制方法，控制排風機組變頻運轉。根據風機功率特性，當風量增大或減小時，風機管道靜壓相應減小或增大，因此在風機排風主管道上設置管道靜壓傳感器，通過控制器和變頻器調節風機轉速，維持管道靜壓，從而調節系統在原靜壓狀態運行，當系統風量減少時同時可達到變頻節能的目的。

控制方式實現：

控制器收到一個來自BMS的指令或一個干接點信號輸入后，從預定的***低頻率開始啟動，連續不斷地增加輸出信號直到風機地運行速度能滿足系統對靜壓的要求�？刂破魈綔y到靜壓變化之后，立即改變風機轉速維持風道到靜壓的設定點。

控制要求及功能：

控制器采集管道靜壓信號等通過通訊上傳至上位機進行實時監測。

 

下列狀態參數可以送到BAS系統

u  風機運行管道靜壓值

u  風機運行狀態

 

風機變頻控制見：排風機變頻控制原理圖

 

 

 

風機自控產品

TEL AFC2000/FAC可編程控制器

風機控制器 AFC2000/FAC 用于控制向風險環境區域送風或者排風的風機。模擬輸入支持管道靜壓及VFD反饋。開關輸入支持風機/VFD的運行、操作及故障狀態。模擬輸出用于控制VFD頻率或者調節風閥。開關輸出用于啟停風機或者密閉風閥。其中一個 RS485接口用于連接支持Modbus RTU的從設備，另一個RS485接口則支持與上位機進行通信。

規格參數

u  電源：24VDC(±5%)，***大15W

u  模擬輸入：0~10VDC×4，分辨率:12位

u  開關輸入：干接點×5

u  模擬輸出：0~10VDC×2，分辨率:12位

u  開關輸出：24VDC NPN×2，***大0.2A每通道

u  RS485 接口：2通道，***多16 RS485設備每通道，Modbus RTU

u  USB 接口：用于固件及應用程序的下載

u  外殼：IP20,ABS+PC

u  工作溫度：0~50ºC

u  尺寸：230mm(W)×150mm(H)×50mm(D)

u  重量：0.8Kg

公司簡介：
   廣州祿米實驗室設備科技有限公司是*從事實驗室設備開發研究、生產、銷售的*公司，以“一站式”服務為宗旨，為您提供優質、全面系統的服務。公司自成立以來一直-致力于產品的科技開發，結合國內外的先進技術不斷推陳出新，*化生產全鋼制、鋼木、全木制實驗臺及通風柜；祿米的產品在全國各大院校、科研、醫藥食品、石油、化工、環保、水質檢測等廣泛應用。我們以自身的雄厚實力，先進的管理體系，以環保、耐用、美觀的*設計觀念、規范的生產、以可靠的保證及優質的服務，為您提供一流的產品，幫您建立功能齊全、品質完美、環境優雅的科學實驗室，創造人性化安全舒適的工作環境。
公司主營實驗室家具產品有：實驗臺、通風柜、全鋼實驗臺、鋼木操作臺、PP實驗臺、不銹鋼操作臺、全木工作臺、邊臺、中央臺、天平臺、高溫臺、鋼木水槽臺、工作臺、通風櫥、全鋼通風柜、PP通風柜、不銹鋼排風柜、實驗柜、器皿柜、氣瓶柜、試劑柜、文件柜、樣品柜、更衣柜、藥品柜、洗眼器、試劑架、萬向排氣罩、原子吸收罩、水槽水龍頭、實驗室通風系統。
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