实验室专用快速VAV变风量通风解决方案教材.docx

实验室专用快速VAV变风量通风解决方案教材.docx

《实验室专用快速VAV变风量通风解决方案教材.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验室专用快速VAV变风量通风解决方案教材.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

实验室专用快速VAV变风量通风解决方案教材

实验室专用快速VAV变风量通风解决方案

方案简介：

　　　　自适应变风量控制是通过实验室内通风柜调节窗的开度变化调节通风柜的排风量和房间的送风量，当通风柜前有人操作时，无论调节窗开度高低、进风口宽度大小及室内空气压力强弱，始终精确控制通风柜的面风速为设定风速如（0.5m/s）；当无人操作时，自动将窗口的进风速度降至设定风速如（0.3m/s）。

　　　　同安智能科技有限公司提供的自适应变风量控制系统，采用德国技术，是通风柜领域最先进的变风量控制技术，系统适应性强，人为干预操作少，反应速度快、阀门控制精确，可以在充分保障安全的前提下降低能耗。

　　适用场合：

对安全、能耗、自动化要求严格的高档生化实验室

　　系统结构：

　　　　整个变风量排风系统主要包含通风柜单元、排风风机单元、送风风机单元、管道和计算机监控终端等5大部分组成，结构如下图所示。

　　通风柜单元是实验操作的最基础的工作单元，为系统的最终控制对象，通风柜结构图如下图所示。

每个通风柜单元可安装位移传感器、有人无人传感器、面风速传感器等传感器，这些传感器可以获取通风柜的使用情况或工作状态；每台通风柜必须安装控制器和调节阀门，用以实现整个通风柜各种参数的处理和排风控制。

　　排风风机单元实现整栋楼宇的排风功能，一般采用可控的变频电机带动风叶实现无级抽风排风。

　　送风风机单元实现整个房间的负压状态监控，通过室内外压差的检测与判断，通过送风风机往房间送风，保证实验室内的空气压力适当和实验室工作环境的舒适。

　　计算机监控终端是实验人员或管理人员通过监控软件远程监视整个系统的工作状态，并根据用户权限控制特定对象。

　　方案特点：

　　■VAV变风量通风（VAV）：

　　采用vav变风量通风技术，无论通风柜的调节窗高度和宽带如何变化，以及室内空气压力的大小，通过调节排风风量，保证通风柜的面风速恒定。

　　■自动控制（Auto）：

　　采用自适应和自动控制（Auto）策略，通过有人无人传感器获取通风柜的是否处于有人操作状态，自动控制排风，有人和无人状态下分别将面风速锁定为设定的风速如（0.35m/s，0.3m/s）。

　　■绿色节能（Green）：

　　系统使用自适应变风量排风和变频控制，使能耗降至传统排风系统的15%，使用户大幅降低运营成本，绿色、经济、环保（Green）。

　　多级变频通风解决方案

　　方案简介：

　　多级定风量排风系统是专为低危险的生物、化学实验室提供的低成本安全排风解决方案。

该方案采用多级定风量排风方式，通风柜用户根据实际情况需要选择不同档位的排风。

通风柜用户可以选配各种状态的监视器，便于用户实时了解排风状态。

系统中，各通风柜之间相对独立工作，配置组态方便、维护简单。

　　定风量排风是通风柜领域较传统的排风方法，方法简单、技术成熟。

　　使用场合：

低危险，排风要求较低、建设成本控制较严的中小规模的生化实验室。

　　系统结构：

　　整个多级定风量排风系统主要包含通风柜单元、排风风机单元、送风风机单元、管道等4大部分组成（另外有计算机监控部分为选配），结构如下图所示。

　　通风柜单元主要配备面风速传感器、控制器及阀门。

用户可以根据需要在控制器上设定排风的风速，通过阀门的开度实现不同级别的排风。

系统通过控制器显示面风速传感器的监测数据，给用户一个形象的风速指示。

　　排风风机单元实现整栋楼宇的排风功能，一般采用可控的变频电机带动风叶实现无级抽风排风。

　　送风风机单元实现整个房间的负压状态监控，通过室内外压差的检测与判断，通过送风风机往房间送风，保证实验室内的空气压力适当和实验室工作环境的舒适。

　　计算机监控终端是实验人员或管理人员通过监控软件远程监视整个系统的工作状态，并根据用户权限控制特定对象。

（此部分为选配）

　　方案特点：

　　■多级风量排风（MCV）：

　　为通风柜用户提供多达4级的排风风量控制，满足不同用户的感知需要和不同实验的要求。

　　■操作简易（Easy）：

　　系统的操作面板设计精巧，操作按钮精简、指示明确，用户只需要简单的操作就可以实现各种排风需求。

　　■成本低廉（Cheap）：

　　方案中无需采购安装各种传感器和自动控制的执行机构，很多程度上降低采购采购费用和安装费用。

系统结构简单，维护简单、费用低廉。

　　智能实验空间解决方案

　　方案简介：

　　智能实验室安全解决方案为高端实验室提供一种高度集成化整体安全的实验室环境控制系统。

该解决方案除了可以实现通风柜的变风量控制，还可以将实验室其他危险因素，如用电状态，漏水，断电，火灾，危险气体泄露等因素进行整体解决。

将所有可能的安全隐患予以监控，并提供温度湿度监控，防盗，门禁，视频监控，远程彩信通知报警等各种管理功能，高可靠，高信赖的产品与技术给予实验室管理者最大的安全保障。

　　适用场合：

应用于环境要求苛刻、自动化程度高的场合，如高端洁净实验室、化工，医药等高端实验室等。

　　系统结构：

　　系统含有排风监控单元、用电监控单元、纯水监控、温度湿度、火灾、漏水以及气体环境监测单元等。

　　方案特点：

　　■全面保证环境安全（Ultra-Safety）：

　　方案涉及几乎所有实验室安全隐患问题，如排风安全、用电安全、火灾、漏水、有毒风险气体监测等，为实验室人员及实验操作提供全面的保护。

　　■高度智能化（Intelligence）：

　　采用最先进的电子技术，保证每种监测设备准确性和稳定性；采用先进的信息技术，及时存储、分析海量数据；采用最先进控制策略，实现快速响应各种风险。

　　■良好的人机界面（HMI）：

　　采用远程监控技术，用户可以通过各种终端，如计算机、控制器来监测实验室的状态信息，让实验人员和管理人员随时随地了解现场情况。

　　文丘里阀

　　介绍：

　　文丘里气流控制阀结合了机械的压力无关调节器与高速的气流控制器，将气流控制扩展至最高水平。

通过空气动力学设计，阀门具有静音工作性能。

快速反应的自动压力平衡装置，提供可靠的通风柜集尘与室内压力的控制。

文丘里阀具有不受风管压力变化影响、风量控制范围宽从60m3/h至10,000m3/h、反应迅速（小于1秒钟）,调节精确（±5%）等特点。

文丘里气流控制阀将VAV变风量通风系统的性能得到较大的发挥，实现实验室的通风安全性。

　　技术参数：

　　流出系数不确定度：

优于±5％

　　耐介质压力：

5MPa以下，也可高于5MPa

　　量程比：

10：

1或更宽

　　耐介质温度：

100℃以下

　　适用管径：

ND25mm～1500mm

　　直管段要求：

一般上游3D，下游1D

　　适用雷诺数：

ReD≥4×103（ReD下限也可低于4×103，此时流出系数不确定度相对增大）

　　适测介质：

气体

　　蝶阀

　　介绍：

　　蝶阀是指关闭件（阀瓣或蝶板）为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，在管道上主要起切断和节流作用。

蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。

蝶阀由于其生产工艺简单，使用方便可靠，被广泛作为与VAV变风量通风系统控制阀门而使用。

　　主要参数：

　　公称通径：

100、150、200、300、500、1000mm

　　公称压力：

0.6MPa

　　介质温度：

-20～200℃

　　额定转角：

0～90°

　　流量特性：

-20～150

　　接管法兰：

按JB78-59对夹式法兰连接

　　状态监测器

　　监视器是对通风柜面风速或实验室环境的状态参数进行检测显示的一个终端。

监视器主要目的是让用户了解通风柜或实验室的工作状态，为用户提供形象化、数值化的参数信息，用户亦可以根据个性需求设定各种声、光报警阈值，为安全的感知提供便利的途径。

监视器需要配合各种传感器使用。

同安（TONANN）目前只提供TMR1001S型VAV变风量通风柜面风速监视器，该型号监视器需要与VAV变风量面风速传感器配合使用。

　　·        >面风速监视器

　　面风速监视器

　　介绍：

　　Safeny（萨菲尼）面风速监视器是用于监测通风柜的面风速大小，给实验人员一个形象和具体的安全状态显示。

监视器根据面风速传感器的信号输入，在LCD上显示面风速的数值大小和与之对应的操作安全系数。

用户可以在监视器输入面风速的报警极限值，当实际排风速度超过设定范围时，监视器以LED闪烁和蜂鸣器鸣叫的形式报警，提醒用户做出适当的解决措施，以保证实验、人身或设备的安全。

　　监视器执行DIN12924、EN14175和JG/T222-2007标准。

　　型号：

　　MN1-01标准型通风柜面风速监视器

　　MN1-01关键参数：

　　功能：

面风速显示、声光报警、状态信息继电器输出

　　面风速显示范围：

0.15m/s–1m/s（30–200fpm）

　　面风速报警设定范围：

0.15m/s–1m/s（30–200fpm）

　　输出电压：

0–12VDC

　　报警延时：

0–10s可调

　　模拟输入输出端口：

11个

　　继电器输入输出端口：

02个

　　供电电源：

135–250V，44-60Hz

　　工作温度：

0℃~+70℃

　　存储温度：

-40℃~+85℃

　　环境传感器

　　传感器是为环境控制系统提供各种环境状态参数信息，其数据采集的精度和性能直接影响到整个控制系统的效果。

同安（TONANN）为实验室环境安全控制系统（尤其是VAV变风量通风系统）定制了各种风速、漏电、压力等传感器，如VAV微风速传感器、区域传感器、视频监控传感器、电阻式调节开度传感器、光电式窗体开度传感器等，可以满足实验室安全的各种探测需要。

　　·        >微风速传感器

　　·        >有人无人传感器

　　·        >调节窗高度传感器

　　微风速传感器

　　介绍：

　　SS1-01型微风速传感器是用于检测面风速的采集传感器件。

传感器,对低风速（0.1~2m/s）有灵敏的响应，精度达到0.02m/s面风速的准确测量。

传感器的重复性和一致性高。

对用于通风柜测量风速进行了专门优化。

　　型号：

　　SS1-01微风速传感器

　　SS1-01关键参数:

　　测量范围：

0.1m/s–2m/s

　　测量精度（20℃/45%RH/1013hpa条件下）：

　　0.02m/s

　　输出信号：

0–10VDC，非线性

　　响应时间：

小于0.3s

　　供电电压：

12VDC（+—10%）

　　功耗：

小于1W

　　工作温度：

-10℃~+70℃

　　存储温度：

-40℃~+85℃

　　有人无人传感器

　　介绍：

　　SS2-01型有人无人传感器是用于感知通风柜工作面是否有工作人员操作的一种监测判断装置。

传感器为高稳定性被动式红外探测设备，使用了先进的信号分析技术，提供超高的探测和防误报性能。

当工作人员进入探测区域时，传感器将自动探测区域内人体的活动，并以高低电平信号向控制器发送有人/无人状态信号。

　　型号：

　　SS2-01有人无人传感器

　　SS2-01关键参数:

　　探测空间（H=2.4m）：

1.5m*3m，110°

　　安装高度：

1.8m–3.3m

　　微波频率：

10.525gHz

　　RFI/EMI防护：

大于30V/m,500MHz

　　供电电压：

12VDC（+/-15%）

　　工作温度：

-10℃~+60℃

　　存储温度：

-40℃~+85℃

　　调节窗高度传感器

　　介绍：

　　SS03-02型调节窗高度传感器是一种探测通风柜调节窗的开合高度的位移传感装置。

该传感器结构小巧，安装空间尺寸小，外壳和线轮均经过防腐处理，牵引绳为不锈钢外敷特氟龙，可以在恶劣环境下工作。

　　型号：

　　SS3-02调节窗高度传感器

　　SS3-02关键参数:

　　输出信号：

精密电位器0-10Kohm

　　工作电压：

小于30VDC

　　工作温度：

-10℃~+100℃

　　存储温度：

-20℃~+120℃

　　传感元件：

精密绕线导电塑料混合电位器

　　测量行程：

1500mm

　　防护等级：

IP65

　　往复速度：

2m/s

　　VAV变风量监控软件

　　为了便于用户远程监控VAV变风量通风系统和形成完善的智能环境监控方案，同安（TONANN）为通风系统研发了一套基于Ethernet方式的远程VAV变风量通风系统监控软件。

　　VAV变风量通风系统监控软件就是利用计算机远程监控通风系统运行状态的软件；它是将整个系统结构概括为三层：

设备层，即各种传感器、驱动器；控制层，即包含VAV变风量通风柜控制器和补风控制器；管理层，即上位计算机及管理软件系统。

本管理系统中的三层采用工业以太网与485为主的混合连接，信息传输的现场总线以TCP/IP协议与MODBUS协议。

VAV变风量通风系统监控软件，形成独立的网络服务器、Web服务器，很方便地实现网络远程控制、管理。

系统结构如图所示。

　　在具有网络功能的计算机上，通过网络获取VAV变风量通风柜的各种信息，并根据决策者的指令下达各种控制信息。

　　VAV变风量通风系统监控软件主要实现以下功能要点：

　　■汇总各种传感器状态信息，包括风速传感器，调节窗高度传感器

　　■远程控制通风柜工作状态，包括当期通风柜面风速，调节窗高度，蝶阀，（文丘里阀）开度

　　■记录各种历史数据

　　■统计分析功能

　　■远程诊断功能，如判断VAV变风量通风系统是否运行正常

　　■设备异常报警功能