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现代自动化、智能化实验室的通风空调工程设计模式
来源:《现代化实验室的通风空调工程设计见解》 | 作者:Sunking | 发布时间: 2020-04-20 | 181 次浏览 | 分享到:
JG/T 222--2007<<实验室变风量排风柜》是一项与美国ASHRAE标准和国际标准等效的标准。该标准规定实验室排风柜需采用自动化控制手段,以保持工作窗VI面风速恒定为目的而实施变风量控制。 对于面风速的感测,理论设计中为了能比较直观地阐述原理,会借用了风速传感器,但在现实情况下,采用这种有形的风速传感器显得有些碍手碍脚,也难以找到恰当位置安放,因而在实践中广泛采用的是间接的机械式替代方式,即利用卷轴行程传感器对其牵拉线缆拖动的窗门位移高度进行精确的感测,从而相应地加大或者减小排风量,以达到始终保持恒定面风速的效果。
对于变风量排风柜,如果要求进一步提高其自动化程度,还可增设区域存在传感器,在一定距离处(比如距排风柜0.5 m)感测操作人员的有无,自动操控工作窗口的开闭。当排风柜前有操作人员 时,传感器发出信号给控制器,命令将排风柜设置到使用模式(开窗和正常排风量);当操作人员离开后,传感器和控制器便发出指令,将排风柜设置于待命模式(关窗和最小排风量)。实际工程中常见的是具有多个排风点的系统,在这种情况下,每个支风管所连接的变风量排风柜都需采用压力无关型变风量阀,以确保每个排风末端的排风效果不受别的支风管及其末端设备运行状况的干扰影响,接入系统的任一排风柜分支风量彼此之间互相不受干扰的根本原因,在于其所用变风量阀的压力无关特性。实践中应用最多的压力无关型变风量装置为文丘里变风量阀(文氏风阀)。
文丘里变风量阀消除了排风系统(或空调送风系统)中各支管或末端之间水力工况的相关性,可以说是变风量通风与空调技术应用中的关键性设备。
文丘里变风量阀的外形是一个文氏管型的筒体,内部有一装有压力补偿弹簧的锥形阀芯。4为安装于阀体上的执行机构,它接收来自风量显示控制器(VIC)的控制信号,通过连 杆牵动锥形阀芯2前后移动,改变环形流道截面,实现风量调节。显然,这是属于主动性质的控制效应。压力补偿弹簧吸收风管系统中压力在一定范围内的波动,从而赋予文丘里变风量阀压力无关特性,因此,弹簧3在文丘里变风量阀中被称为定风量机构。当排风系统总风管内压力降低时,或送风系统总风管内(文丘里变风量阀右侧)压力升高时,文丘里变风量阀前后压差增大,这一增大的压差一方面会导致风量有增大的趋势;另一方面也会加大施加于锥体弹簧上的压力,压缩弹簧,推动锥形阀芯稍稍向左移动,使阀内环形流道截面积减小,流动阻力增大,使之呈现风量减小的趋势。这样,本来因压差增大而可能导致风量增大的趋势,便在后一因素作用下,获得补偿或平衡,最终得以消除,反之亦然。
由于对作为新技术应用之关键性装置——压力无关型文丘里变风量阀的构造、工作原理、性能的不了解,评审专家们在初始阶段会产生各种疑虑,尤其是对新型系统运行可靠性和安全性的怀疑。不过,通过对新老系统不同设计理念的解说,评审专家们最终能接受新的思维和技术理念。