2021-07-24 11:33:02
實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的氣流控制主要是指控制實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)室家具設(shè)備,如通風(fēng)柜、萬向抽氣罩、原子吸收罩等。為了保證通風(fēng)柜前測試人員的安全,各國對進(jìn)入通風(fēng)柜的表面風(fēng)速有嚴(yán)格的要求。通常通風(fēng)柜的風(fēng)速會嚴(yán)格限制在0.5m/s左右。如果通風(fēng)柜的風(fēng)速太小,通風(fēng)柜的氣體很可能會溢出,如果通風(fēng)柜的風(fēng)速太大,會在柜內(nèi)形成紊流,也會導(dǎo)致柜內(nèi)氣體溢出。經(jīng)過近40年的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)已經(jīng)從最初的定風(fēng)量系統(tǒng)發(fā)展到目前常用的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。
1.定風(fēng)控制(CV)
20世紀(jì)40年代,無論通風(fēng)柜調(diào)節(jié)窗的開度如何,風(fēng)量總是保持一定。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是控制簡單,但缺點(diǎn)也很明顯。通風(fēng)柜的風(fēng)速會隨著調(diào)節(jié)窗的位置而變化,安全性能差,能耗驚人。
2.雙穩(wěn)定控制(2-state)
隨著人們逐漸認(rèn)識到定風(fēng)量系統(tǒng)在安全和能耗方面存在缺陷,雙穩(wěn)態(tài)控制也隨之產(chǎn)生。該控制系統(tǒng)僅處于高風(fēng)量和低風(fēng)量兩種狀態(tài),其典型應(yīng)用是,當(dāng)夜間或?qū)嶒?yàn)室內(nèi)無操作人員時,將系統(tǒng)降至低風(fēng)量運(yùn)行。能在一定程度上降低能耗,但與同樣的風(fēng)量系統(tǒng)一樣,它對外擾的抵抗力仍較差,況轉(zhuǎn)換時室內(nèi)壓力波動較大。
3.變風(fēng)控制(VAV)
自20世紀(jì)80年代以來,隨著控制技術(shù)的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了更合理的實(shí)驗(yàn)室氣流控制方法,即風(fēng)量變化控制。風(fēng)量變化控制是通過實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門開度的變化或通風(fēng)柜風(fēng)速的變化來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸送和排氣量,從而保證無論調(diào)節(jié)窗的開度如何,通風(fēng)柜的風(fēng)速總是可以精確控制在0.5m/s。系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng),可以在充分保證安全的前提下降低能耗,但對閥門的控制精度和反應(yīng)速度要求很高。
4.適應(yīng)性控制(UBC)
20世紀(jì)末,自適應(yīng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)在VAV系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,通過在通風(fēng)柜和生物安全柜上安裝探測器,可以監(jiān)控通風(fēng)柜或生物安全柜前是否有人活動,當(dāng)有人操作時,保持面風(fēng)速恒定在0.5m/s,以保證操作者的安全,而在通風(fēng)柜前無人操作時,則可將進(jìn)口風(fēng)速降至0.3m/s。采用這種控制方式,可在使用VAV系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,再一次大大降低能耗。
以上是實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜通風(fēng)系統(tǒng)介紹。