CN214092417U - 一种风机控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风机控制装置，其技术方案要点是包括有机箱、引风装置，引风装置包括有变频风机、引风管道和风速控制组件，变频风机包括有主变频风机和次变频风机，引风管道内设置有流量检测组件，流量检测组件将采集到的数据传输给风速控制组件，风速控制组件内存储有预先设定的流量阈值和主变频风机最大安全转速，当检测出的风道流量不在设定阈值内时，风速控制组件首先对主变频风机转速进行调整，主变频风机转速调整至最大安全转速，检测出的风道流量仍不在设定阈值，风速控制组件开启次变频风机并进行调整，通过设置两个风机的实现了风道流量的扩容，通过流量检测组件、风速控制组件、变频风机的配合实现了对风道流量的闭环控制。

Description

一种风机控制装置

技术领域

本实用新型涉及大气环境监测领域，更具体地说，它涉及一种风机控制装置。

背景技术

随着当前社会核安全问题日益凸显，针对核泄漏、核辐射的各项采样、监测工作显得尤为重要。其中就包括大气、水、土壤等多个对象的采样和研究。其中大气采样就是核安全监测中的一个重要环节。当前市面上针对大气采样的仪器非常之多，以美国为首的发达国家，相继开发出了一批又一批针对大气颗粒物非实时监测采样的技术设备，并集成了一些相关的分析技术，德国PTI公司的ASS-500、美国PNNL 公司的RASA和芬兰SENYA公司的Snow White等。ASS-500使用高压风机作为采样动力，最大耐受负载压力6kpa,只适合在空气质量较好的环境中采样；RASA为全自动采样器，***较为复杂；Snow White使用了抗负载能力为20kpa的真空泵作为动力，使用范围较宽。但是这三种采样器均没有稳流***，属于恒压控制，且价格昂贵。

采样器的流量稳定性和准确性是影响采样精度的重要因素，传统风机多采用恒压控制，虽然这样能够更加节能，但一旦风道堵塞或者管道漏风都会导致风量减小，风机在相同转速下不能保证流量持续稳定。另外恒压控制也不能对风道流量进行校准，不能对流量进行自由调节。因此有必要对风机在风道中的流量进行识别和校准，进而实现采样流量精准控制。

结合以上原因，设计一款风机控制装置对风道流量进行识别和校准，使得在流量范围内可以任意设定采样流量值是本申请所考虑的问题所在。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种风机控制装置，该装置通过对风道流量检测和控制使采样工作能够在设定的流量下进行。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种风机控制装置，包括有机箱和设置在机箱内用于定量引风的引风装置，所述机箱上方设置有进风口，所述机箱侧面上设置有出风口，所述引风装置包括有设置在机箱内部用于提供引风动力的变频风机、和连接在进风口上的引风管道、和用于控制变频风机的风速控制组件，所述变频风机包括有主变频风机和次变频风机，所述引风管道的出风端径向密封连接有第一支管与第二支管，所述主变频风机连接在第一支管的出风端，所述次变频风机连接在第二支管的出风端，所述引风管道、第一支管和第二支管成等径三通结构设置；

所述引风管道内设置有用于检测风道流量的流量检测组件，流量检测组件与风速控制组件数据连接，当所述风速控制组件对主变频风机转速调整至最大安全转速时，开启次变频风机进行风道流量控制。

进一步地，所述流量检测组件包括有用于检测进风压力的孔板和连接在孔板上的孔板流量计，所述引风管道对应孔板的上下两侧均设置有用于与孔板流量计耦接的检测探头。

进一步地，所述第二支管内侧壁上固定设置有环形挡圈和铰接在环形挡圈上的圆形挡片，所述圆形挡片铰接在环形挡圈远离第二支管进风端的一侧，所述圆形挡片在重力状态下与环形挡圈密封抵接，并能沿环形挡圈向第二支管方向转动，所述圆形挡片的外径尺寸不小于环形挡圈的内径尺寸。

进一步地，所述引风管道为直管管道设置，所述引风管道竖直连接在进风口上。

进一步地，所述机箱内还设置有消音仓，所述消音仓的一端与出风口连接，另一端与变频风机的出口端连接。

进一步地，所述机箱底部还设置有用于供变频风机散热的轴流式风扇，所述轴流式风扇设置有两个且与主变频风机、次变频风机对应设置，所述轴流式风扇的散热进风口朝向变频风机，散热出风口朝向机箱底部。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过两个变频风机的设置实现了风道流量的扩容，通过流量检测组件、风速控制组件、变频风机之间的响应与配合实现了对风道流量的闭环检测和控制。

附图说明

图1为一种风机控制装置的立体结构示意图；

图2为机箱内部立体结构示意图；

图3为引风装置立体结构示意图；

图4为引风装置侧面立体结构示意图；

图5为引风管道、第一支管、第二支管的剖视图。

附图标记：1、机箱；11、进风口；12、出风口；13、消音仓；14、轴流式风扇； 2、引风装置；21、引风管道；22、变频风机；221、主变频风机；222、次变频风机； 223、第一支管；224、第二支管；2241、环形挡圈；2242、圆形挡片；23、流量检测组件；231、孔板；232、检测探头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

参照图1-5所示，一种风机控制装置，包括有机箱1和设置在机箱1内用于定量引风的引风装置2，机箱1上方设置有进风口11，机箱1侧面上设置有出风口12，引风装置2包括有设置在机箱1内部用于提供引风动力的变频风机22、和连接在进风口11上的引风管道21、和用于控制变频风机22的风速控制组件，变频风机22包括有主变频风机221和次变频风机222，引风管道21的出风端径向密封连接有第一支管223与第二支管224，主变频风机221连接在第一支管223的出风端，次变频风机222连接在第二支管224的出风端，引风管道21、第一支管223和第二支管224 成等径三通结构设置。此处变频风机22设置两个对于整体风道而言，流量有了更大的设定范围；而且可以设定单个变频风机22的最大安全供电载荷，即最大安全转速，这样不必根据设定流量要求使得变频风机22负荷工作，确保了整个设备运转过程的安全性和延长了变频风机22的使用寿命。另外在极端情况下，主变频风机22122故障时，也能启动次变频风机222作为备用动能，不必直接中断采样工作，有助于连续完整地进行采样工作。

引风管道21内设置有用于检测风道流量的流量检测组件23，流量检测组件23 将采集到的数据传输给风速控制组件，风速控制组件内存储有预先设定的流量阈值和主变频风机221最大安全转速值，当检测出的风道流量不在设定阈值内时，风速控制组件首先对主变频风机221转速进行调整直至风道流量控制在设定阈值内，当主变频风机221转速调整至最大安全转速值时，检测出的风道流量仍不在设定阈值，风速控制组件开启次变频风机222并进行调整直至风道流量控制在设定阈值内。

在实际操作中，工作人员预先在风速控制组件中设定本次采样工作需要的采样流量，然后开启设备运作，流量检测组件23能够将采集到的数据传输给风速控制组件，风速控制组件对检测到的实际流量与设定流量进行对比并向变频风机22发出相应指令，变频风机22根据指令调整转速，风道流量相应进行调整，流量检测组件23 对调整后的风道流量再一次进行检测并将数据传输给风速控制组件，风速控制组件再一次进行流量数据的对比并反馈指令给变频风机22，这样实现了对风道流量的闭环校准与控制。

综上所述，本实用新型通过两个变频风机22的设置实现了风道流量的扩容，通过流量检测组件23、风速控制组件、变频风机22之间的响应与配合实现了对风道流量的闭环检测和控制。

流量检测组件23包括有用于检测进风压力的孔板231和连接在孔板231上的孔板流量计，引风管道21对应孔板231的上下两侧均设置有用于与孔板流量计耦接的检测探头232。此处设置的孔板流量计选用市面现有产品。变频风机22运行时气流自上而下穿过孔板231，孔板231上方的压力值接近于大气压，孔板231的下方的压力值随着流量增大而增大，流量不同孔板流量计检测到的压力差值也不同，孔板流量计通过差压检测形式获取流量原始数据并借助流量校准参数换算成实际标况流量，这样就能够检测出当前风道中的实际流量。

风速控制组件包括有用于接收孔板流量计中数值的控制器，控制器将孔板流量计中的实际流量与设定流量进行对比，当实际流量小于设定流量时，控制器增大变频风机22供电频率提高变频风机22转速，从而增大风道流量，当实际流量大于设定流量时，控制器减小变频风机22供电频率降低变频风机22转速，从而减小风道流量。

第二支管224内侧壁上固定设置有环形挡圈2241和铰接在环形挡圈2241上的圆形挡片2242，所述圆形挡片2242铰接在环形挡圈2241远离第二支管224进风端的一侧，所述圆形挡片2242在重力状态下与环形挡圈2241密封抵接，并能沿环形挡圈2241向第二支管224方向转动，所述圆形挡片2242的外径尺寸不小于环形挡圈2241的内径尺寸。

环形挡圈2241与圆形挡片2242的设置能够进一步防止主变频风机221开启引风时，将部分引风动能消耗在第二支管224内，这样有利于主变频风机221引风动力的最大发挥，更加节能。而由于圆形挡片2242只能沿环形挡圈2241向第二支管224方向转动，那么在主变频风机221开启引风时，圆形挡片2242向环形挡圈2241 更加贴近，能够加强与环形挡圈2241的密封效果，在次变频风机222启动引风时，引风方向与圆形挡片2242打开方向一致，这样设置使得次变频风机222开启运作后能够顺利引风，使得风道流量达到设定目标流量。

引风管道21为直管管道设置，引风管道21竖直连接在进风口11上。这样设置使得整个引风装置2内的风道主要为垂直设置，减少了灰尘在风道中的堆积，这样降低了因风道堵塞造成在变频风机22相同转速下风道流量不足的情况发生，有助于变频风机22引风动力的更好发挥，同时也减少了风道清理的次数，延长了清理周期，省时省力节约成本。

机箱1内还设置有消音仓13，消音仓13的一端与出风口12连接，另一端与变频风机22的出口端连接。消音仓13的设置可以减少工作间的噪音污染，更加环保。

机箱1底部还设置有用于供变频风机22散热的轴流式风扇14，轴流式风扇14 设置有两个且与主变频风机221、次变频风机222对应设置，轴流式风扇14的散热进风口朝向变频风机22，散热出风口朝向机箱1底部。此处的对应设置是指轴流式风扇14可以设置在主变频风机221或次变频风机222的正下方位置，且轴流式风扇 14与主变频风机221或次变频风机222之间留有间隙，这样在变频风机22运作时，轴流式风扇14不会干扰到变频风机22工作同时能够为变频风机22散热，解决了变频风机22持续工作机身过热的问题，能够使变频风机22安全作业，延长变频风机 22的使用寿命。轴流式风扇14的风向为轴向风，将其设置在机箱1底部且正对变频风机22，这样有利于快速地帮助变频风机22散热，精准降温。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种风机控制装置，包括有机箱(1)和设置在机箱(1)内用于定量引风的引风装置(2)，所述机箱(1)上方设置有进风口(11)，所述机箱(1)侧面上设置有出风口(12)，其特征是：所述引风装置(2)包括有设置在机箱(1)内部用于提供引风动力的变频风机(22)、和连接在进风口(11)上的引风管道(21)、和用于控制变频风机(22)的风速控制组件，所述变频风机(22)包括有主变频风机(221)和次变频风机(222)，所述引风管道(21)的出风端径向密封连接有第一支管(223)与第二支管(224)，所述主变频风机(221)连接在第一支管(223)的出风端，所述次变频风机(222)连接在第二支管(224)的出风端，所述引风管道(21)、第一支管(223)和第二支管(224)成等径三通结构设置；

所述引风管道(21)内设置有用于检测风道流量的流量检测组件(23)，流量检测组件(23)与风速控制组件数据连接，当所述风速控制组件对主变频风机(221)转速调整至最大安全转速时，开启次变频风机(222)进行风道流量控制。

2.根据权利要求1所述的一种风机控制装置，其特征是：所述流量检测组件(23)包括有用于检测进风压力的孔板(231)和连接在孔板(231)上的孔板流量计，所述引风管道(21)对应孔板(231)的上下两侧均设置有用于与孔板流量计耦接的检测探头(232)。

3.根据权利要求1所述的一种风机控制装置，其特征是：所述第二支管(224)内侧壁上固定设置有环形挡圈(2241)和铰接在环形挡圈(2241)上的圆形挡片(2242)，所述圆形挡片(2242)铰接在环形挡圈(2241)远离第二支管(224)进风端的一侧，所述圆形挡片(2242)在重力状态下与环形挡圈(2241)密封抵接，并能沿环形挡圈(2241)向第二支管(224)方向转动，所述圆形挡片(2242)的外径尺寸不小于环形挡圈(2241)的内径尺寸。

4.根据权利要求1所述的一种风机控制装置，其特征是：所述引风管道(21)为直管管道设置，所述引风管道(21)竖直连接在进风口(11)上。

5.根据权利要求1所述的一种风机控制装置，其特征是：所述机箱(1)内还设置有消音仓(13)，所述消音仓(13)的一端与出风口(12)连接，另一端与变频风机(22)的出口端连接。

6.根据权利要求1所述的一种风机控制装置，其特征是：所述机箱(1)底部还设置有用于供变频风机(22)散热的轴流式风扇(14)，所述轴流式风扇(14)设置有两个且与主变频风机(221)、次变频风机(222)对应设置，所述轴流式风扇(14)的散热进风口朝向变频风机(22)，散热出风口朝向机箱(1)底部。

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