CN202037165U - 一种通风柜排风*** - Google Patents

一种通风柜排风*** Download PDF

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刘昆明
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Abstract

本实用新型提供了一种通风柜排风***,属于实验室通风领域。该***包括一组通风柜(1)、一个静压箱(5)和变频排风机(8),在每个通风柜(1)的柜门上均设置有位置开关(2),在每个通风柜(1)的排风支管(3)上均装有蝶阀(4),每个排风支管(3)的出口均接入静压箱(5);所述位置开关(2)联锁控制蝶阀(4)的开度;在所述静压箱(5)上设置有压力传感器(6),由压力传感器(6)控制变频排风机(8)的转速,进而维持静压箱(5)的压力恒定。利用本***,可根据同时使用的通风柜的数量自动调节***的排风量,又可在***排风量变化时保持各通风柜面风速的稳定;在保证安全性的前提下,既节省了运行费用,又减少了变风量排风***的投资费用。

Description

一种通风柜排风***
技术领域
本实用新型属于实验室通风领域,具体涉及一种通风柜排风***。
背景技术
随着社会的发展和进步,实验室工作人员的健康安全和***运行的能耗越来越受到重视,对实验室工作人员健康安全和***运行能耗影响最大的通风柜排风***的控制要求也随之越来越严格。通常要求有人在通风柜前操作时通风柜的面风速稳定在0.5m/s左右。
目前,有三类典型的通风柜排风***控制方法:定风量排风***,双稳态排风***和变风量排风***。典型的定风量排风***在***运行期间都以最大风量运行,运行费用很高。典型的双稳态***是在有人操作期间***以最大风量运行,无人操作期间***以最小风量运行;运行费比定风量***有所降低。典型的变风量***,是在每个通风柜排风支管上设置压力无关型变风量排风阀,根据通风柜柜门的开启高度,自动调节通风柜的排风量,保持通风柜的面风速不变;在排风***中的某个位置设置压力传感器,用压力传感器控制变频风机的转速,维持该点压力的恒定,保证***能为每个排风柜提供所需要的风量;***中一个或几个通风柜排风量的变化,不会引起其它通风柜面风速的变化,但会导致各变风量阀在适应***风量变化过程中产生“调节振荡”;目前是运行费用最节省的方法,但投资费用很高。
现有技术中,专利号为 CN101912863A的专利所公开的多台联运的通风柜排风控制***,采用设置在排风主管道上的压差传感器来控制风机的转速。该专利所公开的通风柜排风支管上的风阀的开度,由设置在支管上的压差传感器或热风传感器控制,或者采用热风传感器测量通风柜门的面风速进行控制。由于通风柜门开启大小所引起的通风柜支管上的压差或风速变化不是线性的,以及实际工程中支管上一般没有足够的直管段来稳定气流,导致设置在支管上压差传感器或热风传感器所测量的数据会出现较大的误差,因此,该***无法准确控制通风柜面风速。对于采用热风传感器测量通风柜门的面风速的方法,由于通风柜的面风速不是均匀的,通风柜的各点的面风速不仅受通风柜本身设计的影响,还受柜内所放物体以及柜门前所站操作人员的位置的影响,因此该方法实际上无法测量到准确的通风柜平均面风速,也就无法保证通风柜的面风速是安全风速。另外,当***中有通风柜的风量变化时,会引起其它通风柜风阀的调整,由此产生***的调节振荡”,并且频繁的调节会加速风阀执行机构的磨损。
专利号为CN201333459Y的专利仅公开了一种带风量调节阀的通风柜,而不是针对整个通风柜的排风***。该专利采用柜门的开度等比例控制风阀的开度,由于目前的风量调节阀的调节曲线不可能做到线性调节,因此该专利所公开的通风柜门的上下移动,控制风量调节阀等比例转动时,实际上不可能使通风柜门的面风速保持恒定。
发明内容
本实用新型是针对典型的定风量排风***和典型的双稳态***运行费用较高,而典型的变风量***投资费用很高的问题,提供一种通风柜排风***,能根据同时使用的通风柜的数量来自动调节***的排风量,并在***排风量变化时保持通风柜面风速的稳定,且无须使用特殊而昂贵的压力无关型变风量排风阀,在保证安全的前提下可以较低排风量运行,既能降低运行费用,又可减少投资费用。
本实用新型是通过以下技术方案实现的:
一种通风柜排风***,包括一组通风柜1、一个静压箱5和变频排风机8,在每个通风柜1的柜门上均设置有位置开关2,在每个通风柜1的排风支管3上均装有蝶阀4,每个排风支管3的出口均接入静压箱5;所述位置开关2联锁控制蝶阀4的开度;
在所述静压箱5上设置有压力传感器6,由压力传感器6控制变频排风机8的转速,进而维持静压箱5的压力恒定,使各通风柜面风速的不随其它通风柜门位置变化所引起的***排风量的变化而改变,保持各通风柜面风速的稳定。
所述蝶阀4采用电动或气动蝶阀,并配置快速执行机构。
在通风柜1的柜门上设置有至少一个位置开关2,当只设置一个位置开关2时,此位置开关2设置在柜门的最小开度处,柜门达到此位置,蝶阀4关闭至最小设定开度,柜门离开此位置,蝶阀4开启至最大设定开度。
当设置的位置开关2的数量多于一个时,位置开关2分别设置在柜门的不同开度处,这些开度与蝶阀4的不同开度相对应。
在静压箱5的设定压力下,通风柜1的柜门在位置开关2所处的开启高度上时,位置开关2所对应的蝶阀4的开度,正好可以维持通风柜1的面风速为0.5m/s。
所述静压箱5通过排风干管7与变频排风机8连通,在变频排风机8的出口处接有排气筒9。
正是由于静压箱5的压力恒定,保证了通风柜排风支管3上的电动或气动蝶阀的每个阀位所对应的风量恒定,从而实现了通风柜柜门无论如何变化,各通风柜的面风速都可以有效得到保证,也就确保了通风柜的安全性。
同时,通风柜柜门的高度变化所引起的蝶阀4开度的变化,一定会引起静压箱5的压力变化,通过压力传感器6控制变频排风机8的转速,维持静压箱5的压力恒定,实际上也就是调整排风机的风量,使之与***所需要的风量相匹配,实现了***在满足安全性的条件下以较低排风量运行,节省了***的运行费用。而且,由于***在风量变化时只需进行变频排风机转速的调节,无需电动或气动排风蝶阀再进行适应性调节,避免了***风量调节过程中产生的“调节振荡”。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
(1)本实用新型在正常的通风柜门操作范围内,能够保证通风柜面风速不低于0.5m/s,并且面风速不受其它通风柜操作的影响, 确保了通风柜操作的安全性;
(2)本实用新型与典型的定风量和双稳态***相比,由于可以根据通风柜的实际使用数量自动调节排风***的风量,同时在***排风量变化时保持各通风柜面风速的稳定,使***能够在满足安全性的条件下以较低排风量运行,节省了***的运行费用;
(3)本实用新型与典型的变风量***相比,由于无须使用特殊而昂贵的压力无关型变风量排风阀,节省了投资费用;而且由于***在风量变化时只需进行变频排风机转速的调节,无需排风阀再进行适应性调节,避免了典型的变风量***在风量调节过程中产生的“调节振荡”,减少了调节阀执行机构的磨损。
附图说明
图1  是本实用新型通风柜排风***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述:
如图1所示,一种通风柜排风***,一种通风柜排风***,包括一组通风柜1、一个静压箱5和变频排风机8,在每个通风柜1的柜门上均设置有位置开关2,在每个通风柜1的排风支管3上均装有蝶阀4,每个排风支管3的出口均接入静压箱5;所述位置开关2联锁控制蝶阀4的开度,使通风柜的面风速不低于0.5m/s;在所述静压箱5上设置压力传感器6,由压力传感器6控制变频排风机8(图1中的M表示电机,VFD表示变频器)的转速,进而维持静压箱5的压力恒定,使各通风柜面风速的不随其它通风柜门位置变化所引起的***排风量的变化而改变,保持各通风柜面风速的稳定。 
所述蝶阀4采用电动或气动蝶阀,并配置快速执行机构。
在通风柜1的柜门上设置有至少一个位置开关2,当只设置一个位置开关2时,此位置开关2设置在柜门的最小开度处,柜门达到此位置,蝶阀4关闭至最小设定开度,柜门离开此位置,蝶阀4开启至最大设定开度。
当设置的位置开关2的数量多于一个时,位置开关2分别设置在柜门的不同开度处,这些开度与蝶阀4的不同开度相对应。
在静压箱5的设定压力下,通风柜1的柜门在位置开关2所处的开启高度上时,位置开关2所对应的蝶阀4的开度正好可以维持通风柜的面风速为0.5m/s。
所述静压箱5通过排风干管7与变频排风机8连通,在变频排风机8的出口处接有排气筒9。
实际使用时,位置开关2的数量根据实验室操作管理水平和投资费用综合评估后确定。如果实验室操作管理水平较高,通风柜门的操作基本上都可以在关闭时将柜门关闭到最小位置,开启时将柜门开启到接近最大安全开启高度,则可只在通风柜门的最小开度处设置一个位置开关,柜门达到此位置,联锁电动或气动蝶阀关闭至最小开度,柜门离开此位置,联锁蝶阀开启至最大开度。此时蝶阀的执行机构为开关量输入控制,投资费用可以有效降低。如果实验室操作管理水平相对较低,需要适当增加位置开关的数量,在通风柜门边设置2或3个位置开关,分别对应蝶阀不同的开度,实现通风柜门在某一开启高度范围内,通风柜排风量为某一特定的数值,避免出现因实验室人员操作不到位,使通风柜面风速过大,导致安全性降低及某些特定实验无法顺利进行的问题;此时蝶阀的执行机构需要采用模拟量输入控制,投资费用有所提高。
本实用新型在每个通风柜的排风支管上设置电动或气动蝶阀,由通风柜门的位置开关联锁控制蝶阀的开度;电动或气动蝶阀配置快速执行机构,从一个阀位到达另一阀位的动作时间不超过3秒。由于蝶阀执行动作迅速,加之蝶阀具有其风量随着开度的增加可以迅速提高的特点,实现了当通风柜门开启时,风量可以迅速提高,保证了通风柜门开启时的面风速,从而保证了柜门开启过程中通风柜操作的安全性;同理,由于蝶阀执行动作迅速,加之蝶阀具有其风量随着开度的减少不会迅速降低的特点,实现了当柜门关闭时,风量不会迅速降低,保证了通风柜门关闭时的面风速,从而保证了柜门关闭过程中通风柜操作的安全性。蝶阀开度的设置原则是,在静压箱的设定压力下,通风柜柜门在位置开关所处的开启高度上时,位置开关所对应的蝶阀开度,正好可以维持通风柜的面风速为0.5m/s,由此保证通风柜门在最大安全开启高度以内的任何开启高度上, 通风柜的面风速不低于0.5m/s,对于两个及以上的位置开关,柜门正好在(任何)位置开关处时, 阀开度所对应的面风速都是0.5m/s; 柜门不在位置开关处时, 面风速都会大于0.5m/s。
普通的管道连接方式下,各个通风柜排出的高速气流相互影响,管道上的压力受气流影响很大,管道中的任何某一点的恒定压力,都不能保证各种情况下各通风支管的压力不变。变风量排风阀就是因为要解决由于普通管道的连接方式,柜门操作会导致整个***压力波动从而引起所服务的通风柜的风量改变进而引起通风柜面风速改变这个问题以及要根据通风柜门开启大小调节风量以保持通风柜的面风速恒定,才做的十分复杂和精密,因此相对要贵很多。
通常用静压箱是为了获得稳定的送风静压,或者用来解决风管***中的连接问题,而本实用新型利用恒定静压箱的压力解决了一组通风柜中由于采用普通阀门而产生的由于柜门操作导致相互影响的问题,这是因为静压箱可以将各通风柜排风支管的气流动压迅速转变为静压,而在静压箱内,静压是基本一致的,这样就可以基本消除各个通风柜排风支管之间的相互影响。 
本实用新型是从***上实现对通风柜及其***的控制,通过通风柜门上的位置开关进行限位控制,而不是连续控制的。柜门在限位高度处,可以保证通风柜面风速恒定。在其它位置上,可以保证通风柜面风速不低于安全风速。
本实用新型适用于操作管理水平较高,通风柜布置相对集中,规模不是很大的实验室。在投资受到一定限制的情况下,应用此***可以既保证实验室通风柜操作的安全性,又可降低***运行费用。
上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式,对于本领域内的技术人员而言,在本实用新型公开了应用方法和原理的基础上,很容易做出各种类型的改进或变形,而不仅限于本实用新型上述具体实施方式所描述的方法,因此前面描述的方式只是优选的,而并不具有限制性的意义。

Claims (5)

1.一种通风柜排风***,其特征在于:所述通风柜排风***包括一组通风柜(1)、一个静压箱(5)和变频排风机(8),在每个通风柜(1)的柜门上均设置有位置开关(2),在每个通风柜(1)的排风支管(3)上均装有蝶阀(4),每个排风支管(3)的出口均接入静压箱(5);所述位置开关(2)联锁控制蝶阀(4)的开度;
在所述静压箱(5)上设置有压力传感器(6),由压力传感器(6)控制变频排风机(8)的转速,进而维持静压箱(5)的压力恒定。
2.根据权利要求1所述的通风柜排风***,其特征在于:在所述通风柜(1)的柜门上设置有至少一个位置开关(2),当只设置一个位置开关(2)时,此位置开关(2)设置在柜门的最小开度处,即柜门达到此位置时,蝶阀(4)关闭至最小设定开度,柜门离开此位置时,蝶阀(4)开启至最大设定开度;
当设置的位置开关(2)的数量多于一个时,位置开关(2)分别设置在柜门的不同开度处,柜门的这些开度与蝶阀(4)的不同开度相对应。
3.根据权利要求1或2所述的通风柜排风***,其特征在于:在所述静压箱(5)的设定压力下,通风柜(1)的柜门在位置开关(2)所处的开启高度上时,位置开关(2)所对应的蝶阀(4)的开度,正好维持通风柜(1)的面风速为0.5m/s。
4.根据权利要求1所述的通风柜排风***,其特征在于:所述蝶阀(4)采用电动或气动蝶阀,并配置快速执行机构。
5.根据权利要求1所述的通风柜排风***,其特征在于:所述静压箱(5)通过排风干管(7)与变频排风机(8)连通,在变频排风机(8)的出口处接有排气筒(9)。
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