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實驗室通風柜控制方式性能特點分析

2019-07-08

實驗室氣流控制主要是對實驗室通風柜、生物安全柜和整個實驗室的室內壓力進行控制。為了保證通風柜前實驗人員的安全,各國制定了相應的通風柜控制標準,對進入通風柜的面風速有嚴格要求。例如,美國OSHA標準規定進口風速應在0.4-0.6 m/s之間。加拿大、澳大利亞、英國等國家的標準均要求限制在0.5 m/s。我國行業標準還規定進口風速應保持在0.4之間。因此,進口風速一般要求嚴格控制在0.5m/s左右,因為如果進口風速太小,通風柜內氣體可能會溢出,如果通風柜進口風速太高,通風柜內會形成湍流。網,也會導致煙氣柜內氣體溢出。

經過近40年的發展,實驗室控制系統已從最初的定風量系統發展到變風量通風柜控制或自適應控制系統。

定風量通風柜控制(CV)

出現在20世紀40年代,無論通風柜調節窗的開度如何,風量始終保持一定的水平。該方法的優點是控制簡單,缺點也很明顯。入口風速隨調節窗位置的變化而變化,安全性能差,能耗驚人。

雙穩態通風機控制(2態)

當人們逐漸認識到定風量系統在安全性和能耗方面的缺陷時,雙穩態控制應運而生。該控制系統只有高、低風量兩種狀態。其典型應用是在夜間或實驗室沒有操作人員的情況下,將系統降至低風量運行。能耗可以在一定程度上降低,但其抗外界干擾能力仍然較差,如在定風量系統中,當工況變化時,室內壓力波動較大。

變風量通風機控制(VAV)

80年代以后,隨著控制技術的不斷發展,出現了一種更為合理的實驗室氣流控制方法,即變風量控制。變風量控制是通過改變實驗室通風機的開度來調節系統的送、排風量,以保證無論調節窗的開度如何,通風機的進氣速度始終能很好的控制。導致0.5m/s,系統適應性強,在充分保證安全的前提下降低能耗,但要求閥門的控制精度和反應速度高。

自適應通風柜控制(UBC)

20世紀末,基于VAV系統的使用控制(usage-based control)應運而生。通過在通風柜和生物安全柜上安裝探測器,監測是否有人在通風柜或生物安全柜前移動。當有人操作時,其入口風速保持在0.5米/秒,以確保操作。作者的安全性,如果沒有人在通風機前面操作,進氣速度將降低到0.3m/s,采用這種控制方法,在使用變風量系統的基礎上,可以再次大幅度降低能耗。


實驗室通風柜檢驗驗收標準

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