CN113357727A - 用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***及方法 - Google Patents

用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113357727A
CN113357727A CN202110574745.9A CN202110574745A CN113357727A CN 113357727 A CN113357727 A CN 113357727A CN 202110574745 A CN202110574745 A CN 202110574745A CN 113357727 A CN113357727 A CN 113357727A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
exhaust
pressure
control terminal
indoor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110574745.9A
Other languages
English (en)
Inventor
蒋鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Experimental Equipment Technology Co ltd Nanjing Hongyu
Original Assignee
Experimental Equipment Technology Co ltd Nanjing Hongyu
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Experimental Equipment Technology Co ltd Nanjing Hongyu filed Critical Experimental Equipment Technology Co ltd Nanjing Hongyu
Priority to CN202110574745.9A priority Critical patent/CN113357727A/zh
Publication of CN113357727A publication Critical patent/CN113357727A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/003—Ventilation in combination with air cleaning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/0001—Control or safety arrangements for ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F24F11/64—Electronic processing using pre-stored data
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/77—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • F24F7/08—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with separate ducts for supplied and exhausted air with provisions for reversal of the input and output systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F24F8/15—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F24F8/15—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means
    • F24F8/158—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means using active carbon
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F2007/001—Ventilation with exhausting air ducts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/30—Velocity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/40—Pressure, e.g. wind pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/50—Air quality properties
    • F24F2110/65—Concentration of specific substances or contaminants
    • F24F2110/76—Oxygen
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***及方法，***包括送风机、排风机、送风风管、排风管、送风风量调节阀、排风风量调节阀、压力传感器、风量传感器、变频控制器和控制终端模块；送风机与若干室内空间分别通过送风风管连通，每个送风管上安装有送风风量调节阀；排风机与若干室内空间分别通过排风风管连通，每个排风管上安装有排风风量调节阀；若干室内空间内分设压力传感器，用于获取室内实时压力值；控制终端模块用于接收压力传感器传送的室内实时压力值以及风量传感器传送的风速值，并实时控制送风风量调节阀、排风风量调节阀、送风机、排风机的工作状态，有效的保持室内压力的稳定，灵活的对室内的压力进行控制。

Description

用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***及方法
技术领域
本发明涉及通风控制技术领域，尤其涉及一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***及方法。
背景技术
在实验过程中，产生的有毒有害气体会对实验人员带来很大的危害，为了保护实验室人员的身心健康和保护实验室内的安全的实验环境，就需要将有毒有害气体排出实验室，将有毒有害气体不经处理排放到大气中，会影响自然环境，污染大气层，影响人类的生存，所以，必须经过处理后才能排放。
在实验室通风***中，多台废气处理设备连在一起，采用变频***控制时，只能是对主风管的风量进行控制，只有感受到主风管的风压产生变化，才对风机做出相应调整，而对废气处理设备末端的面风速不能作任何调整。
发明内容
技术目的：针对现有技术中难以实现废气处理设备末端的变风量要求和面风速恒定的缺陷，本发明公开了一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***及方法，本发明通过控制器、压力传感器、送风风量调节阀、排风风量调节阀、送风机、排风机等的设计，能够有效的保持室内压力的稳定，灵活的对室内的压力进行调节、控制，调节速度快，效果好。
技术方案：针对上述技术目的，本发明采用以下技术方案。
一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***，包括送风机、排风机、送风风管、排风管、压力传感器、风量传感器、变频控制器和控制终端模块；
所述送风机与若干室内空间分别通过送风风管连通，所述排风机与若干室内空间分别通过排风风管连通，送风机和排风机处各设有风量传感器，用于分别测量进风口处和排风口处的风量；所述若干室内空间内分设压力传感器，压力传感器用于获取室内实时压力值；
所述控制终端模块与所有的压力传感器、风量传感器连接，控制终端模块还与变频控制器连接，变频控制器分别与送风机、排风机连接，控制终端模块用于接收压力传感器传送的室内实时压力值以及风量传感器传送的风速值，并实时控制送风风量调节阀、排风风量调节阀，以及通过变频控制器控制送风机、排风机的工作状态。
优选地，所述***还设有送风风量调节阀和排风风量调节阀；每个送风管上安装有送风风量调节阀；每个排风管上安装有排风风量调节阀；送风风量调节阀和排风风量调节阀均与控制终端模块连接，用于在控制终端模块的控制下调节阀门开度。
优选地，所述控制终端模块包括PLC控制器和可操作控制面板，能通过可操作控制面板实时监控和调整***的控制参数。
优选地，所述控制终端模块与所有的压力传感器、风量传感器连接中，压力传感器、风量传感器通过R485模拟量通信的方式传送信号。
优选地，所述***还包括活性炭废气处理设备，所述活性炭废气处理设备设置于排风机的进风口处，用于将实验室内产生的废气处理后通过排风机排放；所述活性炭废气处理设备进风口前端及出风口处设有压力传感器，活性炭废气处理设备与控制终端模块连接，压力传感器实时获取经活性炭废气处理设备处理前及处理后的压力值，并通过R485模拟量通信的方式将实时压力值发送给控制终端模块。
优选地，所述***还包括氧气传感器，所述氧气传感器设置于排风口处，氧气传感器与控制终端模块连接，用于测量室内空气中的氧气浓度，并将测量的氧气浓度信息发送至控制终端模块。
一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡方法，应用于以上任一所述的一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***，包括以下步骤：
S1、压力传感器、风量传感器实时获取各室内空间的压力值和风速值，并通过R485模拟量通信的方式将实时压力值和风速值发送给控制终端模块；
S2、控制终端模块根据压力传感器的室内实时压力值、风量传感器的室内实时风速值与预设的室内目标压力区间、目标风速区间进行比较，并根据比较结果控制送风风量调节阀、排风风量调节阀的开度以及变频控制器的工作状态；
S3、变频控制器接收控制终端模块发送的驱动频率变化，进而控制送风机、排风机的转速。
优选地，所述步骤S2的具体过程包括：
压力传感器向控制终端模块发送室内实时压力值，若室内实时压力值P1大于室内目标压力区间[Pmin，Pmax]中的最大目标压力Pmax，则控制终端模块计算并反馈信号到送风风量调节阀，减小送风风量调节阀开启角度，控制终端模块同时反馈信号到排风风量调节阀，增大排风风量调节阀开启角度，进而使室内实时压力值P1减小，直至室内实时压力值P1达到预设的室内目标压力区间[Pmin，Pmax]；若室内实时压力值P1小于室内目标压力区间[Pmin，Pmax]中的最小目标压力Pmin，则控制终端模块计算并反馈信号到送风风量调节阀，增大送风风量调节阀开启角度，控制终端模块同时反馈信号到排风风量调节阀，减小排风风量调节阀开启角度，使室内实时压力值P1增大，直至室内实时压力值P1达到预设的室内目标压力区间[Pmin，Pmax]；
风量传感器向控制终端模块发送室内实时风速值，若室内实时风速值V1大于目标风速区间[Vmin，Vmax]的最大目标风速Vmax，则控制终端模块计算并反馈信号至送风机及送风调节阀，使送风机送风量减少，并将送风调节阀开启角度减小，控制终端模块同时反馈信号至排风机及排风调节阀，使排风机排风量减少，并将排风调节阀开启角度减小，直至室内实时风速值V1达到预设的目标风速区间[Vmin，Vmax]；若室内实时风速值V1小于目标风速区间[Vmin，Vmax]中的最小目标风速Vmin，则控制终端模块计算并反馈信号至送风机及送风调节阀，使送风机送风量增加，并将送风调节阀开启角度增加，控制终端模块同时反馈信号至排风机及排风调节阀，使排风机排风量增加，并将排风调节阀开启角度增大，直至室内实时风速值V1达到预设的目标风速区间[Vmin，Vmax]。
优选地，步骤S2中还包括：控制终端模块根据氧气传感器的室内实时氧气浓度值与预设的室内目标氧气浓度区间进行比较，并根据比较结果控制送风风量调节阀、排风风量调节阀的开度以及变频控制器的工作状态，具体过程为：
氧气传感器向控制终端模块发送室内实时氧气浓度值，当实验室内实验人员增加，过度消耗实验室内的氧气，或实验过程中产生大量废气，导致实验室内氧气浓度下降时，氧气传感器监测到的实时氧气浓度值低于室内目标氧气浓度区间的最低氧气浓度时，控制终端模块计算并反馈信号至送风机及送风调节阀，使送风机送风量增加，并将送风调节阀开启角度增大，增加新鲜空气的输入，控制终端模块同时反馈信号至排风机及排风调节阀，使排风机排风量增加，并将排风调节阀开启角度增大，加快室内废气的排出，直至室内氧浓度值达到预设的室内目标氧气浓度区间；反之，亦然。
优选地，
所述排风机还用于将处理达标的废气排放到大气层，排风机启动时，排风风管内形成负压，并吸入实验室内产生的废气，经活性炭废气处理设备吸附过滤和喷淋中和，将达标的废气通过排风机排放到大气；活性炭废气处理设备进风口前端及出风口处设有压力传感器，控制终端模块根据压力传感器实时获取的废气处理前的风管内实时压力值P2及废气处理后的风管内的实时压力值P3计算压差ΔP＝(P2-P3)，并比较，并根据比较结果做出反馈，具体包括：
当废气处理前后的压差ΔP过大，大于预设的目标压差ΔP0，此时活性炭废气处理设备中的吸附剂吸附能力趋于饱和，则控制终端模块计算并反馈信号，报警提示更换活性炭废气处理设备中的吸附剂，；否则不对活性炭废气处理设备中的吸附剂进行更换；
活性炭废气处理设备内部进行废气处理喷淋中和过程，活性炭废气处理设备实时监测喷淋循环液的水位线，并发送给控制终端模块，当喷淋循环液的实际水位线低于控制终端模块内预设的最低水位线时，控制终端模块计算并反馈信号至活性炭废气处理设备，控制活性炭废气处理设备进行自动补液，达到最高水位线时，自动停止补液；
活性炭废气处理设备还实时监测喷淋循环液的PH值，并发送给控制终端模块，当喷淋循环液的实时PH值不在控制终端模块中预设的目标PH值区间中时，控制终端模块反馈信号至活性炭废气处理设备，控制活性炭废气处理设备将废液排出的废液收集装置内，并自动补充新的喷淋循环液。。
有益效果：本发明通过控制器、压力传感器、送风风量调节阀、排风风量调节阀、送风机、排风机等的设计，能够有效的保持室内压力的稳定，灵活的对室内的压力进行调节、控制，调节速度快，效果好，有效的保证了实验室工作人员的身心健康，又将处理达标的废气排放到大气层，有效的保护环境，确保人类生存环境不受破坏。
附图说明
图1为本发明的***结构示意图；
图2为本发明中***连接框图；
图3为本发明控制终端模块与送风机、排风机的连接示意图；
图4为本发明的总方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***及方法做进一步的说明和解释。
如附图1和附图2所示，一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***，包括送风机、排风机、送风风管、排风管、压力传感器、风量传感器、变频控制器和控制终端模块；
送风机与若干室内空间分别通过送风风管连通，排风机与若干室内空间分别通过排风风管连通，送风机和排风机处各设有风量传感器，用于分别测量进风口处和排风口处的风量；若干室内空间内分设压力传感器，压力传感器用于获取室内实时压力值；
控制终端模块与所有的压力传感器、风量传感器连接，控制终端模块还与变频控制器连接，变频控制器分别与送风机、排风机连接，控制终端模块用于接收压力传感器传送的室内实时压力值以及风量传感器传送的风速值，并实时控制送风风量调节阀、排风风量调节阀，以及通过变频控制器控制送风机、排风机的工作状态。
其中，本***还设有送风风量调节阀和排风风量调节阀；每个送风管上安装有送风风量调节阀；每个排风管上安装有排风风量调节阀；送风风量调节阀和排风风量调节阀均与控制终端模块连接，用于在控制终端模块的控制下调节阀门开度。其中，送风风量调节阀和排风风量调节阀均采用电动风量调节阀。
控制终端模块包括PLC控制器和可操作控制面板，能通过可操作控制面板实时监控和调整***的控制参数。控制终端模块与所有的压力传感器、风量传感器连接中，压力传感器、风量传感器通过R485模拟量通信的方式传送信号。
另外，本***还包括活性炭废气处理设备，活性炭废气处理设备设置于排风机的进风口处，用于将实验室内产生的废气处理后通过排风机排放；所述活性炭废气处理设备进风口前端及出风口处设有压力传感器，活性炭废气处理设备与控制终端模块连接，压力传感器实时获取经活性炭废气处理设备处理前及处理后的压力值，并通过R485模拟量通信的方式将实时压力值发送给控制终端模块。
同时，本***还包括氧气传感器，所述氧气传感器设置于排风口处，氧气传感器与控制终端模块连接，用于测量室内空气中的氧气浓度，并将测量的氧气浓度信息发送至控制终端模块。
如附图3所示，控制终端模块还与变频控制器连接，变频控制器分别与送风机、排风机连接，其中变频控制器为三相变频控制器，一端与交流三相电压连接，另一端与送风机和排风机连接。
如附图4所示，一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡方法，应用于以上任一所述的一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***，包括以下步骤：
S1、压力传感器、风量传感器实时获取各室内空间的压力值和风速值，并通过R485模拟量通信的方式将实时压力值和风速值发送给控制终端模块；
S2、控制终端模块根据压力传感器的室内实时压力值、风量传感器的室内实时风速值与预设的室内目标压力区间、目标风速区间进行比较，并根据比较结果控制送风风量调节阀、排风风量调节阀的开度以及变频控制器的工作状态；
S3、变频控制器接收控制终端模块发送的驱动频率变化，进而控制送风机、排风机的转速。
其中，步骤S2的具体过程包括：
压力传感器向控制终端模块发送室内实时压力值，若室内实时压力值P1大于室内目标压力区间[Pmin，Pmax]中的最大目标压力Pmax，则控制终端模块计算并反馈信号到送风风量调节阀，减小送风风量调节阀开启角度，控制终端模块同时反馈信号到排风风量调节阀，增大排风风量调节阀开启角度，进而使室内实时压力值P1减小，直至室内实时压力值P1达到预设的室内目标压力区间[Pmin，Pmax]；若室内实时压力值P1小于室内目标压力区间[Pmin，Pmax]中的最小目标压力Pmin，则控制终端模块计算并反馈信号到送风风量调节阀，增大送风风量调节阀开启角度，控制终端模块同时反馈信号到排风风量调节阀，减小排风风量调节阀开启角度，使室内实时压力值P1增大，直至室内实时压力值P1达到预设的室内目标压力区间[Pmin，Pmax]；
风量传感器向控制终端模块发送室内实时风速值，若室内实时风速值V1大于目标风速区间[Vmin，Vmax]的最大目标风速Vmax，则控制终端模块计算并反馈信号至送风机及送风调节阀，使送风机送风量减少，并将送风调节阀开启角度减小，控制终端模块同时反馈信号至排风机及排风调节阀，使排风机排风量减少，并将排风调节阀开启角度减小，直至室内实时风速值V1达到预设的目标风速区间[Vmin，Vmax]；若室内实时风速值V1小于目标风速区间[Vmin，Vmax]中的最小目标风速Vmin，则控制终端模块计算并反馈信号至送风机及送风调节阀，使送风机送风量增加，并将送风调节阀开启角度增加，控制终端模块同时反馈信号至排风机及排风调节阀，使排风机排风量增加，并将排风调节阀开启角度增大，直至室内实时风速值V1达到预设的目标风速区间[Vmin，Vmax]。
步骤S2中还包括：控制终端模块根据氧气传感器的室内实时氧气浓度值与预设的室内目标氧气浓度区间进行比较，并根据比较结果控制送风风量调节阀、排风风量调节阀的开度以及变频控制器的工作状态，具体过程为：
氧气传感器向控制终端模块发送室内实时氧气浓度值，当实验室内实验人员增加，过度消耗实验室内的氧气，或实验过程中产生大量废气，导致实验室内氧气浓度下降时，氧气传感器监测到的实时氧气浓度值低于室内目标氧气浓度区间的最低氧气浓度时，控制终端模块计算并反馈信号至送风机及送风调节阀，使送风机送风量增加，并将送风调节阀开启角度增大，增加新鲜空气的输入，控制终端模块同时反馈信号至排风机及排风调节阀，使排风机排风量增加，并将排风调节阀开启角度增大，加快室内废气的排出，直至室内氧浓度值达到预设的室内目标氧气浓度区间；反之，亦然。
此外，排风机还用于将处理达标的废气排放到大气层，排风机启动时，排风风管内形成负压，并吸入实验室内产生的废气，经活性炭废气处理设备吸附过滤和喷淋中和，将达标的废气通过排风机排放到大气；活性炭废气处理设备进风口前端及出风口处设有压力传感器，控制终端模块根据压力传感器实时获取的废气处理前的风管内实时压力值P2及废气处理后的风管内的实时压力值P3计算压差ΔP＝(P2-P3)，并比较，并根据比较结果做出反馈，具体包括：
当废气处理前后的压差ΔP过大，大于预设的目标压差ΔP0，此时活性炭废气处理设备中的吸附剂吸附能力趋于饱和，则控制终端模块计算并反馈信号，报警提示更换活性炭废气处理设备中的吸附剂，；否则不对活性炭废气处理设备中的吸附剂进行更换；
活性炭废气处理设备内部进行废气处理喷淋中和过程，活性炭废气处理设备实时监测喷淋循环液的水位线，并发送给控制终端模块，当喷淋循环液的实际水位线低于控制终端模块内预设的最低水位线时，控制终端模块计算并反馈信号至活性炭废气处理设备，控制活性炭废气处理设备进行自动补液，达到最高水位线时，自动停止补液；
活性炭废气处理设备还实时监测喷淋循环液的PH值，并发送给控制终端模块，当喷淋循环液的实时PH值不在控制终端模块中预设的目标PH值区间中时，控制终端模块反馈信号至活性炭废气处理设备，控制活性炭废气处理设备将废液排出的废液收集装置内，并自动补充新的喷淋循环液。。
本发明中，实验室的总送风量设置为总排风量的70％。实验室单位小时内的总排风量的取决于以下三项中的最大值：
1、排风设备的排风量总和：
Q排＝∑(ν面·S截·t)
其中：Q排为设备总排风量(m3/h)，ν面为排风机操作口最小吸风面速度(0.5m/s)；S截为排风机操作口截面面积，t为1小时，即3600s。
2、供给实验室内每人每小时的新鲜空气量不小于40m3；
3、实验室单位小时内换气总次数需要在6-15次之间，
Q换＝∑(V·换气次数)
其中：Q换为换气量，单位为m3/h，V为实验室室内体积，单位为m3；
此外，本发明中风管的单位小时内风量计算公式为：
Q＝ν·S截·t
其中：ν为风管风速，实验室中的风速宜为6m/s-10m/s；S截为风管截面面积；t为1小时，即3600s；
总送风量或总排风量有变化时，为保证风管风速在适宜的风速区间内，需调整送风调节阀或排风调节阀的开启角度，控制风管的截面面积。
本发明能够有效的保持室内压力的稳定，灵活的对室内的压力进行调节、控制，调节速度快，效果好，有效的保证了实验室工作人员的身心健康，又将处理达标的废气排放到大气层，有效的保护环境，确保人类生存环境不受破坏。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***，其特征在于：包括送风机、排风机、送风风管、排风管、压力传感器、风量传感器、变频控制器和控制终端模块；
所述送风机与若干室内空间分别通过送风风管连通，所述排风机与若干室内空间分别通过排风风管连通，送风机和排风机处各设有风量传感器，用于分别测量进风口处和排风口处的风量；所述若干室内空间内分设压力传感器，压力传感器用于获取室内实时压力值；
所述控制终端模块与所有的压力传感器、风量传感器连接，控制终端模块还与变频控制器连接，变频控制器分别与送风机、排风机连接，控制终端模块用于接收压力传感器传送的室内实时压力值以及风量传感器传送的风速值，并实时控制送风风量调节阀、排风风量调节阀，以及通过变频控制器控制送风机、排风机的工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***，其特征在于：还设有送风风量调节阀和排风风量调节阀；每个送风管上安装有送风风量调节阀；每个排风管上安装有排风风量调节阀；送风风量调节阀和排风风量调节阀均与控制终端模块连接，用于在控制终端模块的控制下调节阀门开度。
3.根据权利要求1所述的一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***，其特征在于：所述控制终端模块包括PLC控制器和可操作控制面板，能通过可操作控制面板实时监控和调整***的控制参数。
4.根据权利要求1所述的一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***，其特征在于：所述控制终端模块与所有的压力传感器、风量传感器连接中，压力传感器、风量传感器通过R485模拟量通信的方式传送信号。
5.根据权利要求1所述的一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***，其特征在于：还包括活性炭废气处理设备，所述活性炭废气处理设备设置于排风机的进风口处，用于将实验室内产生的废气处理后通过排风机排放；所述活性炭废气处理设备进风口前端及出风口处设有压力传感器，活性炭废气处理设备与控制终端模块连接，压力传感器实时获取经活性炭废气处理设备处理前及处理后的压力值，并通过R485模拟量通信的方式将实时压力值发送给控制终端模块。
6.根据权利要求1所述的一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***，其特征在于：还包括氧气传感器，所述氧气传感器设置于排风口处，氧气传感器与控制终端模块连接，用于测量室内空气中的氧气浓度，并将测量的氧气浓度信息发送至控制终端模块。
7.一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡方法，应用于如权利要求1-6任一所述的一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***，其特征在于，包括以下步骤：
S1、压力传感器、风量传感器实时获取各室内空间的压力值和风速值，并通过R485模拟量通信的方式将实时压力值和风速值发送给控制终端模块；
S2、控制终端模块根据压力传感器的室内实时压力值、风量传感器的室内实时风速值与预设的室内目标压力区间、目标风速区间进行比较，并根据比较结果控制送风风量调节阀、排风风量调节阀的开度以及变频控制器的工作状态；
S3、变频控制器接收控制终端模块发送的驱动频率变化，进而控制送风机、排风机的转速。
8.根据权利要求7所述的一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡方法，其特征在于，所述步骤S2的具体过程包括：
压力传感器向控制终端模块发送室内实时压力值，若室内实时压力值P1大于室内目标压力区间[Pmin，Pmax]中的最大目标压力Pmax，则控制终端模块计算并反馈信号到送风风量调节阀，减小送风风量调节阀开启角度，控制终端模块同时反馈信号到排风风量调节阀，增大排风风量调节阀开启角度，进而使室内实时压力值P1减小，直至室内实时压力值P1达到预设的室内目标压力区间[Pmin，Pmax]；若室内实时压力值P1小于室内目标压力区间[Pmin，Pmax]中的最小目标压力Pmin，则控制终端模块计算并反馈信号到送风风量调节阀，增大送风风量调节阀开启角度，控制终端模块同时反馈信号到排风风量调节阀，减小排风风量调节阀开启角度，使室内实时压力值P1增大，直至室内实时压力值P1达到预设的室内目标压力区间[Pmin，Pmax]；
风量传感器向控制终端模块发送室内实时风速值，若室内实时风速值V1大于目标风速区间[Vmin，Vmax]的最大目标风速Vmax，则控制终端模块计算并反馈信号至送风机及送风调节阀，使送风机送风量减少，并将送风调节阀开启角度减小，控制终端模块同时反馈信号至排风机及排风调节阀，使排风机排风量减少，并将排风调节阀开启角度减小，直至室内实时风速值V1达到预设的目标风速区间[Vmin，Vmax]；若室内实时风速值V1小于目标风速区间[Vmin，Vmax]中的最小目标风速Vmin，则控制终端模块计算并反馈信号至送风机及送风调节阀，使送风机送风量增加，并将送风调节阀开启角度增加，控制终端模块同时反馈信号至排风机及排风调节阀，使排风机排风量增加，并将排风调节阀开启角度增大，直至室内实时风速值V1达到预设的目标风速区间[Vmin，Vmax]。
9.根据权利要求7所述的一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡方法，其特征在于，步骤S2中还包括：控制终端模块根据氧气传感器的室内实时氧气浓度值与预设的室内目标氧气浓度区间进行比较，并根据比较结果控制送风风量调节阀、排风风量调节阀的开度以及变频控制器的工作状态，具体过程为：
氧气传感器向控制终端模块发送室内实时氧气浓度值，当实验室内实验人员增加，过度消耗实验室内的氧气，或实验过程中产生大量废气，导致实验室内氧气浓度下降时，氧气传感器监测到的实时氧气浓度值低于室内目标氧气浓度区间的最低氧气浓度时，控制终端模块计算并反馈信号至送风机及送风调节阀，使送风机送风量增加，并将送风调节阀开启角度增大，增加新鲜空气的输入，控制终端模块同时反馈信号至排风机及排风调节阀，使排风机排风量增加，并将排风调节阀开启角度增大，加快室内废气的排出，直至室内氧浓度值达到预设的室内目标氧气浓度区间；反之，亦然。
10.根据权利要求7所述的一种用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡方法，其特征在于：所述排风机还用于将处理达标的废气排放到大气层，排风机启动时，排风风管内形成负压，并吸入实验室内产生的废气，经活性炭废气处理设备吸附过滤和喷淋中和，将达标的废气通过排风机排放到大气；活性炭废气处理设备进风口前端及出风口处设有压力传感器，控制终端模块根据压力传感器实时获取的废气处理前的风管内实时压力值P2及废气处理后的风管内的实时压力值P3计算压差ΔP＝(P2-P3)，并比较，并根据比较结果做出反馈，具体包括：
当废气处理前后的压差ΔP过大，大于预设的目标压差ΔP0，此时活性炭废气处理设备中的吸附剂吸附能力趋于饱和，则控制终端模块计算并反馈信号，报警提示更换活性炭废气处理设备中的吸附剂，；否则不对活性炭废气处理设备中的吸附剂进行更换；
活性炭废气处理设备内部进行废气处理喷淋中和过程，活性炭废气处理设备实时监测喷淋循环液的水位线，并发送给控制终端模块，当喷淋循环液的实际水位线低于控制终端模块内预设的最低水位线时，控制终端模块计算并反馈信号至活性炭废气处理设备，控制活性炭废气处理设备进行自动补液，达到最高水位线时，自动停止补液；
活性炭废气处理设备还实时监测喷淋循环液的PH值，并发送给控制终端模块，当喷淋循环液的实时PH值不在控制终端模块中预设的目标PH值区间中时，控制终端模块反馈信号至活性炭废气处理设备，控制活性炭废气处理设备将废液排出的废液收集装置内，并自动补充新的喷淋循环液。
CN202110574745.9A 2021-05-25 2021-05-25 用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***及方法 Pending CN113357727A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110574745.9A CN113357727A (zh) 2021-05-25 2021-05-25 用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110574745.9A CN113357727A (zh) 2021-05-25 2021-05-25 用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113357727A true CN113357727A (zh) 2021-09-07

Family

ID=77527731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110574745.9A Pending CN113357727A (zh) 2021-05-25 2021-05-25 用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113357727A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113932350A (zh) * 2021-11-03 2022-01-14 海鹰企业集团有限责任公司 一种新型的移动负压方舱独立排风单元以及***
CN114063579A (zh) * 2021-11-01 2022-02-18 青岛天人环境股份有限公司 工业互联网除臭边缘增效微平台设备
CN114166018A (zh) * 2021-11-11 2022-03-11 东莞市众大机械实业有限公司 防废气泄漏的新能源材料反应装置
CN114264051A (zh) * 2021-12-22 2022-04-01 珠海格力电器股份有限公司 气流稳控***、方法、及存储介质
CN114291245A (zh) * 2022-01-05 2022-04-08 江南造船(集团)有限责任公司 一种船用卫生处所排风***
CN115751562A (zh) * 2022-12-05 2023-03-07 珠海格力电器股份有限公司 小空间送排风装置、送排风控制方法及空调
CN115823716A (zh) * 2022-11-25 2023-03-21 珠海格力电器股份有限公司 一种室内静压调节方法、装置、电子设备和存储介质
CN116360515A (zh) * 2023-04-04 2023-06-30 中建三局集团有限公司 一种生物安全实验室的压差控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101574682B1 (ko) * 2015-03-23 2015-12-11 주식회사씨애치씨랩 실내 급배기 연계 실험실용 흄 후드 시스템
CN205897439U (zh) * 2016-08-01 2017-01-18 广州博瑞实验设备有限公司 实验室变频式通风控制***
CN108019855A (zh) * 2017-11-15 2018-05-11 同济大学 全解耦式净化空调***
CN108421398A (zh) * 2018-05-31 2018-08-21 苏州爱源环境科技有限公司 一种实验室废气处理***
CN112556061A (zh) * 2021-01-07 2021-03-26 深圳博强建设开发有限公司 一种通风换气***及方法
CN112797569A (zh) * 2020-12-31 2021-05-14 中天道成（苏州）洁净技术有限公司 超高精密实验室的多环境独立控制方法及***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101574682B1 (ko) * 2015-03-23 2015-12-11 주식회사씨애치씨랩 실내 급배기 연계 실험실용 흄 후드 시스템
CN205897439U (zh) * 2016-08-01 2017-01-18 广州博瑞实验设备有限公司 实验室变频式通风控制***
CN108019855A (zh) * 2017-11-15 2018-05-11 同济大学 全解耦式净化空调***
CN108421398A (zh) * 2018-05-31 2018-08-21 苏州爱源环境科技有限公司 一种实验室废气处理***
CN112797569A (zh) * 2020-12-31 2021-05-14 中天道成（苏州）洁净技术有限公司 超高精密实验室的多环境独立控制方法及***
CN112556061A (zh) * 2021-01-07 2021-03-26 深圳博强建设开发有限公司 一种通风换气***及方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114063579A (zh) * 2021-11-01 2022-02-18 青岛天人环境股份有限公司 工业互联网除臭边缘增效微平台设备
CN113932350A (zh) * 2021-11-03 2022-01-14 海鹰企业集团有限责任公司 一种新型的移动负压方舱独立排风单元以及***
CN114166018A (zh) * 2021-11-11 2022-03-11 东莞市众大机械实业有限公司 防废气泄漏的新能源材料反应装置
CN114264051A (zh) * 2021-12-22 2022-04-01 珠海格力电器股份有限公司 气流稳控***、方法、及存储介质
CN114291245A (zh) * 2022-01-05 2022-04-08 江南造船(集团)有限责任公司 一种船用卫生处所排风***
CN115823716A (zh) * 2022-11-25 2023-03-21 珠海格力电器股份有限公司 一种室内静压调节方法、装置、电子设备和存储介质
CN115751562A (zh) * 2022-12-05 2023-03-07 珠海格力电器股份有限公司 小空间送排风装置、送排风控制方法及空调
CN116360515A (zh) * 2023-04-04 2023-06-30 中建三局集团有限公司 一种生物安全实验室的压差控制方法
CN116360515B (zh) * 2023-04-04 2023-10-27 中建三局集团有限公司 一种生物安全实验室的压差控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113357727A (zh) 用于实验室废气处理设备变频变风量风压平衡***及方法
CN207350692U (zh) 基于科学实验室内的智能通风***
CN205579772U (zh) 空气净化***
CN105213139B (zh) 一种电脑操控的氧舱
CN110836431A (zh) 室内换气***及其控制方法
CN108507134A (zh) 新风智能控制***
CN201770941U (zh) 以干燥空气制备站供气的悬索桥主缆除湿防腐***
CN206755342U (zh) 一种智能新风装置及***
CN113465073A (zh) 通风***的控制方法及通风***
CN110801563A (zh) 一种呼吸机及呼吸机的氧传感器自动校准方法
CN209782906U (zh) 一种实验室节能排风***
CN107687694B (zh) 一种具有净化、除湿、室内压力调节功能的通风器
CN207945780U (zh) 一种智能循环排送风***
CN206145904U (zh) 洁净室节能型可变新风排风控制***
CN208635200U (zh) 一种新风***
CN116126060A (zh) 一种合成生物实验室环境的调节装置及调节方法
CN215832115U (zh) 一种高原增压建筑智能化新风***
CN115264751A (zh) 室内洁净度的负压控制方法、控制装置及负压实验室
CN109028306A (zh) 新风***及其管道的消毒方法
CN211333823U (zh) 一种改进的水泥基材料养护室
CN211177301U (zh) 一种余风量压差串级控制器
CN113357730A (zh) 生物安全实验室智能压力平衡***及压力平衡方法
CN204073003U (zh) 一种气动电控通气***
CN214275966U (zh) 一种空调恒湿***
CN112880071A (zh) 一种洁净室节能型空气净化装置及其控制***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210907

RJ01 Rejection of invention patent application after publication