專利名稱：實驗室分段控制變風量通風系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種通風系統，特別涉及一種實驗室分段控制變風量通風系統。
背景技術：
實驗室的通風對實驗室的環境品質以及實驗室操作人員的健康起到至關重要的作用，為了防止實驗中產生的污染物質向實驗室內擴撒，所以各類實驗室均設置有通風系統。但是現有的通風系統要么不具有風量控制功能，只要系統中有一臺通風柜開啟使用，排風電機就滿負荷運轉，不利于節能；要么就是在風機附近安裝有壓力傳感器，通過檢測通風主管道與外界壓差來調節風機運轉，這樣雖然可以起到一定的節能作用但是卻不能精確控制通風柜排風風量，特別是當大量通風柜同時開啟使用時，距離通風主管道較近的通風柜風量強勁，而距離通風主管道較遠的通風柜卻有可能排風風量不足甚至導致污染物質向室內擴撒。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種新型的實驗室通風系統，能夠準確控制通風風量、節約通風能耗并且能夠保證每一臺通風柜的排風風量需求，同時有效降低
室內噪音。因此，本實用新型提供了一種實驗室分段控制變風量通風系統，包括變頻風機，靜壓箱，風閥及通風柜；該通風系統采用分段控制模式，其中變頻風機到靜壓箱為該系統第一通風段，靜壓箱到終端通風柜為該系統第二通風段，第一段與第二段通風風量分別調節獨立控制。按上述方案，所述靜壓箱設置安裝于通風終端附近，靠近本系統內所有通風柜位置的幾何中心。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，所述通風系統第一通風段，變頻風機根據壓力傳感器檢測的靜壓箱氣壓值變化調整相應抽排風風量，維持靜壓箱相對于通風柜的負壓狀態并保持靜壓箱氣壓穩定。按上述方案，所述通風系統第二通風段，靜壓箱與通風柜之間設置安裝有一個手動風閥與一個電動風閥。按上述方案，所述通風系統第二通風段，采用調均風量技術與通風柜視窗傳感技術調節并控制通風風量。本實用新型的特點是避免當通風柜大量開啟時，近端通風柜和遠端通風柜排風風量不均勻的情況發生。本實用新型將實驗室通風系統劃為兩段分別進行風量調節與控制， 采用調均風量技術保證各個通風柜的風量均勻。本實用新型將靜壓箱設置安裝于通風終端附近并通過對第一通風段的風量控制保持靜壓箱氣壓值恒定，并使得靜壓箱與各個通風柜的壓差較小，能夠有效降低排風噪音。 第二通風段采用通風柜視窗傳感技術，快速風閥執行器會根據通風柜視窗開啟高度值來調節風閥開啟角度從而控制通風柜排風風量大小，實現各個通風柜的按需排風，達到節能降耗效果。

圖1是實驗室的現有技術的通風系統示意圖。圖2是本實用新型的分段控制變風量通風系統示意圖。
具體實施方式
圖1為實驗室的現有技術的通風系統示意圖，通常包括變頻風機1，變頻風機連接到靜壓箱2，該變頻風機與靜壓箱安裝于屋頂或者室外。靜壓箱與通風主管道3連接，該通風主管道延伸到從實驗室內并通過多個分支通風管道與各個通風柜4連接相通。此外，還在通風柜端裝有手動風閥5，用于控制通風柜的排風風量。該現有技術的通風系統，當通風柜大量開啟時會不可避免的出現風量不均現象，導致離通風主管道近的通風柜排風風量強勁，離通風主管道遠的通風柜排風風量不足。因此，在實驗室通風系統設計中，本實用新型采用分段控制理念，將整個通風系統分為兩段分別進行風量控制。將靜壓箱設置安裝在通風終端附近，同時采用調均風量技術與通風柜視窗傳感技術，調節與控制各個通風柜的排風風量。調均風量技術主要采用流體力學公式ΔΡ=§ ^
2當某通風柜通過風閥調節，改變風量適應實際需要時，此時靜壓箱氣壓參考值Ptl 通過變頻調節保持穩定時，根據以上公式計算，其它通風柜風量將保持不變。達到了系統穩定運行的目的。如圖2所示，本實用新型將靜壓箱2設置于通風終端附近，具體位置為本系統內多臺通風柜位置的幾何中心附近。變頻風機1同過通風主管道3與靜壓箱連接為該分段控制變風量通風系統的第一通風段。安裝有靜壓傳感器7，用于檢測靜壓箱內氣壓值。根據實驗室環境狀況與連接的通風柜數量多少確定一個靜壓箱氣壓參考值Ptl,變頻風機根據檢測到的靜壓箱內的氣壓值調節排風風量，當靜壓箱內氣壓大于Ptl時加大排風風量，當靜壓箱內氣壓小于Ptl時則減小排風風量，從而保證靜壓箱內相對于實驗室的負壓狀態且氣壓值穩定在Ptl附近。靜壓箱通過通風管道與通風柜4相連為該通風系統的第二通風段，在靜壓箱與通風柜的通風管道上安裝有手動風閥5和電動風閥6，其中手動風閥是用于系統安裝調試時第二通風段的調均風量操作，具體方式如下在所有連接到通風系統的通風柜全開情況下，根據通風柜到靜壓箱的位置遠近調節其對應的手動風閥，使得各個通風柜排風風量均等且滿足0. 5m/s的面風速要求。本實用新型的分段控制變風量通風系統采用通風柜視窗傳感技術，該通風系統中的通風柜均安裝視窗傳感系統，可以實時檢測出視窗開啟高度，并根據特定的內部函數關系確定所需的排風風量及對應的風閥開啟角度值，電動風閥根據視窗傳感系統給出的指令進行相應調節，實現通風柜排風風量跟隨視窗開啟高度實時變化。視窗傳感系統與快速風閥執行器的具體方案見本公司申報的中國實用新型專利《通風柜視窗傳感系統》， 申請號201120179906.6與中國實用新型專利《實驗室通風快速風閥執行器》，申請號201120194592. 7。由于該系統采用分段控制模式，在第一通風段風量控制中系統保證了靜壓箱氣壓波動穩定在參考值PO附近，使得第二通風段中通風柜與靜壓箱之間壓差穩定，當通風柜開啟時，可以通過風閥準確調節風量。在本實用新型中結合采用通風柜視窗傳感技術，可以在實驗過程中維持通風柜的面風速在0. 5m/s的最佳狀態。
權利要求1.一種實驗室分段控制變風量通風系統，包括變頻風機，靜壓箱，風閥及通風柜；其特征在于，該通風系統采用分段控制模式，其中變頻風機到靜壓箱為該系統第一通風段，靜壓箱到終端通風柜為該系統第二通風段，第一段與第二段通風風量分別調節獨立控制；該通風系統為變風量系統，采用快速風閥執行器作為變風量控制器。
2.根據權利要求1所述的通風系統，其特征在于靜壓箱設置安裝在通風終端附近，靠近本系統內所有通風柜位置的幾何中心；安裝有壓力傳感器且壓力傳感器安裝在靜壓箱附近。
3.根據權利要求1或者2所述的通風系統，其特征在于在該系統第二通風段采用調均風量技術與通風柜視窗傳感技術調節并控制通風風量。
4.根據權利要求1或者3所述的通風系統，其特征在于該通風柜視窗傳感技術是指根據通風柜視窗開啟高度與風閥開啟角度的特定函數關系而開發的一種快速風閥執行器控制技術。
專利摘要本實用新型提供了一種實驗室分段控制變風量通風系統，用于將科學實驗過程中產生的廢氣排出至室外。該系統包括變頻風機，靜壓箱，風閥及通風柜。變頻風機到靜壓箱為第一通風段，其中變頻風機安裝于屋頂或者室外，通過通風管道與靜壓箱連接。靜壓箱設置安裝在通風終端附近，具體位置為本系統內多臺通風柜位置的幾何中心。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此調節風機轉速。靜壓箱到終端為第二通風段，靜壓箱通過通風管道與通風柜連接，在靜壓箱與通風柜之間安裝有手動風閥用于均風量調節，安裝有電動風閥用于工作中的變風量控制。本實用新型采用分段控制模式，實現各環節風量的準確調節并能夠降低通風噪音和通風能耗。
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 優先權日2011年9月30日
發明者劉傳斌, 劉衛斌, 孟稚平 申請人:武漢科貝科技有限公司