实验室VAV技术说明

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1、 实验室实验室 气流控制方案一说明 气流控制方案一说明 第 1 页，共 32 页 目录 1. 工程概况 2. 实验室气流控制方案系统概述 3. 实验室气流控制原理 4. 通风柜排风控制说明 5. 排气罩定风量排风控制说明 6. 实验室综合排风控制说明 7. 有通风柜的实验室送风控制说明 8. 没有通风柜的实验室送风控制说明 9. 提给其它专业的条件 第 2 页，共 32 页 实验室气流控制方案说明 实验室气流控制方案说明 1.工程概况 1.工程概况 设计依据：业主提供的图纸、要求和相关规范。 设计范围：实验室气流控制。 实验室设计参数 通风柜排风量 4002000m3/h原子吸收罩排风量 25

2、0m3/h。 2. 实验室气流控制方案系统概述 2. 实验室气流控制方案系统概述 实验室气流控制选用了美国 Phoenix 公司高性能的文丘里变风量气动控 制阀及高性能的通风柜气流控制解决方案。主要包括以下几个方面： 实验室工作人员的健康及安全：正确控制实验室通风柜的排风，保证 开口面风速。 实验室压力控制：正确控制实验室送风，保证实验室空气的流向。 最小通风控制:最小通风换气次数一般为 612 次/h。本次设计取 6 次/h。 为了实现上述独特需求，实验室气流系统需满足下列控制要求： 通风柜柜门在任何位置都要保持 0.5m/s 的开口面风速。 通风柜柜门位置发生变化时，控制信号调整到位的响应

3、时间小于 1 秒。 任意时刻保持恒定的余风量。 本方案是使用余风量原理实现房间压力 控制。美国采暖、制冷与空调工程师学会出版的工具书中,所提到利 用风量差异性要比压差方法， 较容易达到房间压力的控制； 除此之外, 美国国家标准也指出,利用压差感应原理来做房间压力控制，是一个 不良的设计。 风量控制精度：控制风量的5%。 3.3. 实验室气流控制原理 实验室气流控制原理 实验室气流控制系统保证实验过程中人员的健康与安全，同时节约能源 和运行费用。 每台通风柜排风管上安装一台变风量文丘里阀，它将控制通风柜的排风 ： , 万向/ 第 3 页，共 32 页 量，保持通风柜面风速为 0.5m/s，文丘里

4、阀响应风道静压变化的时间小于 1 秒，以确保排风量的准确性以及保证面风速恒定。 通风柜排风及万向排气罩文丘里选用特殊防腐涂层的防腐型文丘里阀， 每个文丘里阀都经过单独校准，风量控制误差小于 5，并且在 150Pa750Pa 之间压力无关，各个阀门之间不因风道压力变化而相互影响。 通风柜排风阀的风量计算公式如下： 通风柜排风量(m3/h) = 面风速 (m/s) 柜门面积 (m2) 3600 房间送风取决于以下两个中的较大者： 房间最小换气次数 (一般为 612 次/h，取决于实验工艺)。 满足通风柜排风所需要的送风量。 房间最小送风量的计算： 最小通风量=换气次数 房间体积 (m3/h) 当通

5、风柜排风量最小时，此时的送风如果小于房间最小换气次数要求的 送风量， 则需要增加综合排风阀。 综合排风阀的作用就是当通风柜关到最小时， 保证房间换气次数。综合排风阀的变化与通风柜排风阀的变化相反，即，通风 柜排风阀开到最小时，综合排风阀开到最大；通风柜排风阀开到最大时，综合 排风阀开到最小值。 房间余风量一般为最大排风量的 10，负压房间表示气流从室外流向室 内；正压房间表示气流从室内流向室外。 送风量计算公式： 送风 = 通风柜排风 + 综合排风 + 定风量排风 - 余风量 4. 通风柜排风控制说明 4. 通风柜排风控制说明 4.1 Phoenix 通风柜控制原理 Phoenix 通风柜排风

6、控制系统采用通风柜通风柜调节门传感器检测柜门 开度，根据柜门开度进行点对点的直接控制原理，调节控制通风柜排风量，保 证通风柜柜门平均面风速的恒定（一般为 0.5m/s） 。 相对传统的测面风速或测腔体压力以及采用流量测量装置闭环控制风量 的方法，此原理具有更快速、稳定、不易受外部环境干扰的优势。 第 4 页，共 32 页 4.2 通风柜排风控制设备配置 每台通风柜配置一套 Phoenix 的通风柜排风控制系统，具体包括一台通 风柜控制器、一台变风量防腐排风文丘里阀、一只通风柜调节门传感器。 4.2.1 通风柜变风量排风文丘里阀 通风柜排风文丘里阀选型 EXVB112M-ANHUO： 风量控制范

7、围：1502500 m3/h；变风量控制。 通风柜排风文丘里阀特性 风阀类型：数字化变风量控制文丘里阀，受控于通风柜监控器，实现 通风柜变风量控制,通过通讯与子系统内其它文丘里阀相连，交换数 据，实现其它控制功能。 第 5 页，共 32 页 安装位置：每个通风柜排风管道上。 防腐：具有防腐蚀能力，阀体、锥体和阀杆都经防腐处理，即：阀体 和锥体涂覆酚醛，316 不锈钢阀杆涂覆 PFA。 正常工作压力范围： 阀门前后压差范围在 150Pa 到 750Pa 之间时压力 无关。 风量控制精度：控制风量的5%。 风量调节比：最大风量：最小风量 16：1 以上。 变风量响应速度：调节时间1 秒。 风量控制

8、稳定性：压力无关型风阀,平衡风管内压力波动时间1 秒。 现场安装：阀门安装前后无需直管段。 阀门驱动方式：气动。 反馈信号：提供实时风量反馈信号，反馈风量控制精度：当前风量的 5%。 安全措施：当断电或故障时,风阀应处于最大排风状态(常开状态)。 4.2.2 通风柜控制器 型号：TFG110 通风柜控制器特性 安装位置：每个通风柜侧旁表面,位置便于观察。 功能：接收通风柜调节门传感器开度信号,计算并指令通风柜排风文 丘里 阀至对应的排风量。 显示：LED 显示屏显示通风柜实时面风速。 报警：在面风速超出控制范围或设备故障时,发出声光报警。 参数设定：计算机编程修改全部设定参数，包括面风速设定、

9、控制参 数设定等。 紧急排风模式：通过按键操作,通风柜排风瞬间调节到最大风量。 4.2.3 通风柜调节门传感器 型号：VSS110 通风柜调节门传感器特性 高精度电位器带一条钢丝。 第 6 页，共 32 页 安装位置：每个通风柜顶部。 功能：测量通风柜柜门开度,将信号传递到通风柜控制器。 5.排气罩定风量排风控制说明 5.排气罩定风量排风控制说明 每个实验室内的排气罩选用 1 台防腐型定风量排风文丘里阀。 排气罩定风量文丘里阀选型 CVVB108M-ACNHX: 风量设定范围：601175 m3/h；定风量控制。 CVVB112M-ACNHX: 风量控制范围：1502500 m3/h；定风量控

10、制。 排气罩定风量文丘里阀特性 风阀类型：定风量文丘里阀。 安装位置：房间的排气罩排风管道上。 防腐：具有防腐蚀能力，阀体、锥体和阀杆都经防腐处理，即：阀体 和锥体涂覆酚醛，316 不锈钢阀杆涂覆 PFA。 正常工作压力范围： 阀门前后压差范围在 150Pa 到 750Pa 之间时压力 无关。 风量设定调节比：最大风量：最小风量 16：1 以上。 风量控制精度：控制风量的5%。 风量控制稳定性：压力无关型风阀,平衡风管内压力波动时间1 秒。 现场安装：阀门安装前后无需直管段。 6.实验室综合排风控制说明 6.实验室综合排风控制说明 6.1 综合控制原理 当通风柜排风量最小时，此时的送风如果小于

11、房间最小换气次数要求的 送风量， 则需要增加综合排风阀。 综合排风阀的作用就是当通风柜关到最小时， 保证房间换气次数。综合排风阀的变化与通风柜排风阀的变化相反，即，通风 柜排风阀开到最小时，综合排风阀开到最大；通风柜排风阀开到最大时，综合 排风阀开到最小值。 第 7 页，共 32 页 6.3 房间综合排风文丘里阀 房间综合排风文丘里阀选型 EXVA210M-ANEHO： 流量控制范围：1703350 m3/h；变风量控制。 EXVA212M-ANEHO： 流量控制范围：3005000 m3/h；变风量控制。 房间综合排风文丘里阀特性 风阀类型： 数字型变风量文丘里阀， 通过通讯与子系统内其它文

12、丘里 阀相连交换数据，实现相关控制功能。 安装位置：每个房间的送风管道上。 正常工作压力范围： 阀门前后压差范围在 150Pa 到 750Pa 之间时压力 无关。 风量控制精度：控制风量的5%。 风量调节比：最大风量：最小风量 16：1 以上。 变风量响应速度：调节时间1 秒。 风量控制稳定性：压力无关型风阀,平衡风管内压力波动时间1 秒。 现场安装：阀门安装前后无需直管段。 阀门驱动方式：气动。 反馈信号：提供实时风量反馈信号，反馈风量控制精度：当前风量的 5%。 安全措施：当断电或故障时,风阀应处于最大送风状态(常开状态)。 7.7. 有通风柜的实验室送风控制说明 有通风柜的实验室送风控制

13、说明 7.1 送风控制原理 Phoenix 送风控制系统采用余风量原理， 通过送风文丘里自带的控制器调 节送风量，使其与排风量的差值（余风量）恒定，以此保证房间负压的稳定。 此原理相对传统的利用测量房间压差或采用流量测量装置闭环调节补风量方 法具有更快速、稳定、无过冲的优势。 第 8 页，共 32 页 7.3 房间送风文丘里阀 房间送风文丘里阀选型 CVVA212M-ACNHF： 流量控制范围：3003000 m3/h；定风量控制。 CVVA214M-ACNHF： 流量控制范围：6808495 m3/h；定风量控制。 MAVA112M-ANEHC： 流量控制范围：1502500 m3/h；变风

14、量控制。 MAVA212M-ANEHC： 流量控制范围：3005000 m3/h；变风量控制。 房间送风文丘里阀特性 风阀类型： 数字型变风量文丘里阀， 通过通讯与子系统内其它文丘里 阀相连交换数据，实现相关控制功能。 安装位置：每个房间的送风管道上。 正常工作压力范围： 阀门前后压差范围在 150Pa 到 750Pa 之间时压力 无关。 风量控制精度：控制风量的5%。 风量调节比：最大风量：最小风量 16：1 以上。 变风量响应速度：调节时间1 秒。 风量控制稳定性：压力无关型风阀,平衡风管内压力波动时间1 秒。 现场安装：阀门安装前后无需直管段。 阀门驱动方式：气动。 反馈信号：提供实时风

15、量反馈信号，反馈风量控制精度：当前风量的 5%。 安全措施：当断电或故障时,风阀应处于最小送风状态(常闭状态)。 8.8. 没有通风柜的辅助实验室送风控制说明 没有通风柜的辅助实验室送风控制说明 没有通风柜的实验室送风，几间相邻的实验室配置 1 台定风量文丘里阀。 控制原理：送入室内一定量的新风。 第 9 页，共 32 页 房间送风文丘里阀选型 CVVA108M-ACNHF： 风量控制范围：601175 m3/h；定风量控制。 房间送风文丘里阀特性 风阀类型：定风量文丘里阀。 安装位置：每个房间的送风管道上。 正常工作压力范围： 阀门前后压差范围在 150Pa 到 750Pa 之间时压力 无关。 风量设定调节比：最大风量：最小风量 16：1 以上。 风量控制精度：控制风量的5%。 风量控制稳定性：压力无关型风阀,平衡风管内压力波动时间1 秒。 现场安装：阀门安装前后无需直管段。 9.9. 提给各专业的条件 提给各专业的条件 9.1 电源 实验室气流控制系统需要 220VAC 电源提供到房间送风文丘里阀附近。 具体用电量如下 每个变风量文丘里阀：20W 每个通风柜控制器：