專利名稱：一種通風柜排風系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于實驗室通風領域，具體涉及一種通風柜排風系統(tǒng)。
背景技術：
隨著社會的發(fā)展和進步，實驗室工作人員的健康安全和系統(tǒng)運行的能耗越來越受到重視，對實驗室工作人員健康安全和系統(tǒng)運行能耗影響最大的通風柜排風系統(tǒng)的控制要求也隨之越來越嚴格。通常要求有人在通風柜前操作時通風柜的面風速穩(wěn)定在0. 5m/s左
右ο目前，有三類典型的通風柜排風系統(tǒng)控制方法定風量排風系統(tǒng)，雙穩(wěn)態(tài)排風系統(tǒng)和變風量排風系統(tǒng)。典型的定風量排風系統(tǒng)在系統(tǒng)運行期間都以最大風量運行，運行費用很高。典型的雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)是在有人操作期間系統(tǒng)以最大風量運行，無人操作期間系統(tǒng)以最小風量運行；運行費比定風量系統(tǒng)有所降低。典型的變風量系統(tǒng)，是在每個通風柜排風支管上設置壓力無關型變風量排風閥，根據(jù)通風柜柜門的開啟高度，自動調(diào)節(jié)通風柜的排風量， 保持通風柜的面風速不變；在排風系統(tǒng)中的某個位置設置壓力傳感器，用壓力傳感器控制變頻風機的轉速，維持該點壓力的恒定，保證系統(tǒng)能為每個排風柜提供所需要的風量；系統(tǒng)中一個或幾個通風柜排風量的變化，不會引起其它通風柜面風速的變化，但會導致各變風量閥在適應系統(tǒng)風量變化過程中產(chǎn)生“調(diào)節(jié)振蕩”；目前是運行費用最節(jié)省的方法，但投資費用很高。現(xiàn)有技術中，專利號為CN101912863A的專利所公開的多臺聯(lián)運的通風柜排風控制系統(tǒng)，采用設置在排風主管道上的壓差傳感器來控制風機的轉速。該專利所公開的通風柜排風支管上的風閥的開度，由設置在支管上的壓差傳感器或熱風傳感器控制，或者采用熱風傳感器測量通風柜門的面風速進行控制。由于通風柜門開啟大小所引起的通風柜支管上的壓差或風速變化不是線性的，以及實際工程中支管上一般沒有足夠的直管段來穩(wěn)定氣流，導致設置在支管上壓差傳感器或熱風傳感器所測量的數(shù)據(jù)會出現(xiàn)較大的誤差，因此，該系統(tǒng)無法準確控制通風柜面風速。對于采用熱風傳感器測量通風柜門的面風速的方法，由于通風柜的面風速不是均勻的，通風柜的各點的面風速不僅受通風柜本身設計的影響，還受柜內(nèi)所放物體以及柜門前所站操作人員的位置的影響，因此該方法實際上無法測量到準確的通風柜平均面風速，也就無法保證通風柜的面風速是安全風速。另外，當系統(tǒng)中有通風柜的風量變化時，會引起其它通風柜風閥的調(diào)整，由此產(chǎn)生系統(tǒng)的“調(diào)節(jié)振蕩”，并且頻繁的調(diào)節(jié)會加速風閥執(zhí)行機構的磨損。專利號為CN201333459Y的專利僅公開了一種帶風量調(diào)節(jié)閥的通風柜，而不是針對整個通風柜的排風系統(tǒng)。該專利采用柜門的開度等比例控制風閥的開度，由于目前的風量調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)曲線不可能做到線性調(diào)節(jié)，因此該專利所公開的通風柜門的上下移動，控制風量調(diào)節(jié)閥等比例轉動時，實際上不可能使通風柜門的面風速保持恒定。
發(fā)明內(nèi)容[0006]本實用新型是針對典型的定風量排風系統(tǒng)和典型的雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)運行費用較高，而典型的變風量系統(tǒng)投資費用很高的問題，提供一種通風柜排風系統(tǒng)，能根據(jù)同時使用的通風柜的數(shù)量來自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的排風量，并在系統(tǒng)排風量變化時保持通風柜面風速的穩(wěn)定， 且無須使用特殊而昂貴的壓力無關型變風量排風閥，在保證安全的前提下可以較低排風量運行，既能降低運行費用，又可減少投資費用。本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種通風柜排風系統(tǒng)，包括一組通風柜1、一個靜壓箱5和變頻排風機8，在每個通風柜1的柜門上均設置有位置開關2，在每個通風柜1的排風支管3上均裝有蝶閥4，每個排風支管3的出口均接入靜壓箱5 ；所述位置開關2聯(lián)鎖控制蝶閥4的開度；在所述靜壓箱5上設置有壓力傳感器6，由壓力傳感器6控制變頻排風機8的轉速，進而維持靜壓箱5的壓力恒定，使各通風柜面風速的不隨其它通風柜門位置變化所引起的系統(tǒng)排風量的變化而改變，保持各通風柜面風速的穩(wěn)定。所述蝶閥4采用電動或氣動蝶閥，并配置快速執(zhí)行機構。在通風柜1的柜門上設置有至少一個位置開關2，當只設置一個位置開關2時，此位置開關2設置在柜門的最小開度處，柜門達到此位置，蝶閥4關閉至最小設定開度，柜門離開此位置，蝶閥4開啟至最大設定開度。當設置的位置開關2的數(shù)量多于一個時，位置開關2分別設置在柜門的不同開度處，這些開度與蝶閥4的不同開度相對應。在靜壓箱5的設定壓力下，通風柜1的柜門在位置開關2所處的開啟高度上時，位置開關2所對應的蝶閥4的開度，正好可以維持通風柜1的面風速為0. 5m/s。所述靜壓箱5通過排風干管7與變頻排風機8連通，在變頻排風機8的出口處接有排氣筒9。正是由于靜壓箱5的壓力恒定，保證了通風柜排風支管3上的電動或氣動蝶閥的每個閥位所對應的風量恒定，從而實現(xiàn)了通風柜柜門無論如何變化，各通風柜的面風速都可以有效得到保證，也就確保了通風柜的安全性。同時，通風柜柜門的高度變化所引起的蝶閥4開度的變化，一定會引起靜壓箱5的壓力變化，通過壓力傳感器6控制變頻排風機8的轉速，維持靜壓箱5的壓力恒定，實際上也就是調(diào)整排風機的風量，使之與系統(tǒng)所需要的風量相匹配，實現(xiàn)了系統(tǒng)在滿足安全性的條件下以較低排風量運行，節(jié)省了系統(tǒng)的運行費用。而且，由于系統(tǒng)在風量變化時只需進行變頻排風機轉速的調(diào)節(jié)，無需電動或氣動排風蝶閥再進行適應性調(diào)節(jié)，避免了系統(tǒng)風量調(diào)節(jié)過程中產(chǎn)生的“調(diào)節(jié)振蕩”。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是(1)本實用新型在正常的通風柜門操作范圍內(nèi)，能夠保證通風柜面風速不低于 0.5m/s，并且面風速不受其它通風柜操作的影響，確保了通風柜操作的安全性；(2)本實用新型與典型的定風量和雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)相比，由于可以根據(jù)通風柜的實際使用數(shù)量自動調(diào)節(jié)排風系統(tǒng)的風量，同時在系統(tǒng)排風量變化時保持各通風柜面風速的穩(wěn)定，使系統(tǒng)能夠在滿足安全性的條件下以較低排風量運行，節(jié)省了系統(tǒng)的運行費用；(3)本實用新型與典型的變風量系統(tǒng)相比，由于無須使用特殊而昂貴的壓力無關型變風量排風閥，節(jié)省了投資費用；而且由于系統(tǒng)在風量變化時只需進行變頻排風機轉速的調(diào)節(jié)，無需排風閥再進行適應性調(diào)節(jié)，避免了典型的變風量系統(tǒng)在風量調(diào)節(jié)過程中產(chǎn)生的“調(diào)節(jié)振蕩”，減少了調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構的磨損。
圖1是本實用新型通風柜排風系統(tǒng)的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述如圖1所示，一種通風柜排風系統(tǒng)，一種通風柜排風系統(tǒng)，包括一組通風柜1、一個靜壓箱5和變頻排風機8，在每個通風柜1的柜門上均設置有位置開關2，在每個通風柜1的排風支管3上均裝有蝶閥4，每個排風支管3的出口均接入靜壓箱5 ；所述位置開關2聯(lián)鎖控制蝶閥4的開度，使通風柜的面風速不低于0. 5m/s ；在所述靜壓箱5上設置壓力傳感器 6，由壓力傳感器6控制變頻排風機8 (圖1中的M表示電機，V F D表示變頻器)的轉速， 進而維持靜壓箱5的壓力恒定，使各通風柜面風速的不隨其它通風柜門位置變化所引起的系統(tǒng)排風量的變化而改變，保持各通風柜面風速的穩(wěn)定。所述蝶閥4采用電動或氣動蝶閥，并配置快速執(zhí)行機構。在通風柜1的柜門上設置有至少一個位置開關2，當只設置一個位置開關2時，此位置開關2設置在柜門的最小開度處，柜門達到此位置，蝶閥4關閉至最小設定開度，柜門離開此位置，蝶閥4開啟至最大設定開度。當設置的位置開關2的數(shù)量多于一個時，位置開關2分別設置在柜門的不同開度處，這些開度與蝶閥4的不同開度相對應。在靜壓箱5的設定壓力下，通風柜1的柜門在位置開關2所處的開啟高度上時，位置開關2所對應的蝶閥4的開度正好可以維持通風柜的面風速為0. 5m/s。所述靜壓箱5通過排風干管7與變頻排風機8連通，在變頻排風機8的出口處接有排氣筒9。實際使用時，位置開關2的數(shù)量根據(jù)實驗室操作管理水平和投資費用綜合評估后確定。如果實驗室操作管理水平較高，通風柜門的操作基本上都可以在關閉時將柜門關閉到最小位置，開啟時將柜門開啟到接近最大安全開啟高度，則可只在通風柜門的最小開度處設置一個位置開關，柜門達到此位置，聯(lián)鎖電動或氣動蝶閥關閉至最小開度，柜門離開此位置，聯(lián)鎖蝶閥開啟至最大開度。此時蝶閥的執(zhí)行機構為開關量輸入控制，投資費用可以有效降低。如果實驗室操作管理水平相對較低，需要適當增加位置開關的數(shù)量，在通風柜門邊設置2或3個位置開關，分別對應蝶閥不同的開度，實現(xiàn)通風柜門在某一開啟高度范圍內(nèi)， 通風柜排風量為某一特定的數(shù)值，避免出現(xiàn)因實驗室人員操作不到位，使通風柜面風速過大，導致安全性降低及某些特定實驗無法順利進行的問題；此時蝶閥的執(zhí)行機構需要采用模擬量輸入控制，投資費用有所提高。本實用新型在每個通風柜的排風支管上設置電動或氣動蝶閥，由通風柜門的位置開關聯(lián)鎖控制蝶閥的開度；電動或氣動蝶閥配置快速執(zhí)行機構，從一個閥位到達另一閥位的動作時間不超過3秒。由于蝶閥執(zhí)行動作迅速，加之蝶閥具有其風量隨著開度的增加可以迅速提高的特點，實現(xiàn)了當通風柜門開啟時，風量可以迅速提高，保證了通風柜門開啟時的面風速，從而保證了柜門開啟過程中通風柜操作的安全性；同理，由于蝶閥執(zhí)行動作迅速，加之蝶閥具有其風量隨著開度的減少不會迅速降低的特點，實現(xiàn)了當柜門關閉時，風量不會迅速降低，保證了通風柜門關閉時的面風速，從而保證了柜門關閉過程中通風柜操作的安全性。蝶閥開度的設置原則是，在靜壓箱的設定壓力下，通風柜柜門在位置開關所處的開啟高度上時，位置開關所對應的蝶閥開度，正好可以維持通風柜的面風速為0. 5m/s,由此保證通風柜門在最大安全開啟高度以內(nèi)的任何開啟高度上，通風柜的面風速不低于0. 5m/ s，對于兩個及以上的位置開關，柜門正好在(任何)位置開關處時，閥開度所對應的面風速都是0.5m/s;柜門不在位置開關處時，面風速都會大于0.5m/s。普通的管道連接方式下，各個通風柜排出的高速氣流相互影響，管道上的壓力受氣流影響很大，管道中的任何某一點的恒定壓力，都不能保證各種情況下各通風支管的壓力不變。變風量排風閥就是因為要解決由于普通管道的連接方式，柜門操作會導致整個系統(tǒng)壓力波動從而引起所服務的通風柜的風量改變進而引起通風柜面風速改變這個問題以及要根據(jù)通風柜門開啟大小調(diào)節(jié)風量以保持通風柜的面風速恒定，才做的十分復雜和精密，因此相對要貴很多。通常用靜壓箱是為了獲得穩(wěn)定的送風靜壓，或者用來解決風管系統(tǒng)中的連接問題，而本實用新型利用恒定靜壓箱的壓力解決了一組通風柜中由于采用普通閥門而產(chǎn)生的由于柜門操作導致相互影響的問題，這是因為靜壓箱可以將各通風柜排風支管的氣流動壓迅速轉變?yōu)殪o壓，而在靜壓箱內(nèi)，靜壓是基本一致的，這樣就可以基本消除各個通風柜排風支管之間的相互影響。本實用新型是從系統(tǒng)上實現(xiàn)對通風柜及其系統(tǒng)的控制，通過通風柜門上的位置開關進行限位控制，而不是連續(xù)控制的。柜門在限位高度處，可以保證通風柜面風速恒定。在其它位置上，可以保證通風柜面風速不低于安全風速。本實用新型適用于操作管理水平較高，通風柜布置相對集中，規(guī)模不是很大的實驗室。在投資受到一定限制的情況下，應用此系統(tǒng)可以既保證實驗室通風柜操作的安全性， 又可降低系統(tǒng)運行費用。上述技術方案只是本實用新型的一種實施方式，對于本領域內(nèi)的技術人員而言， 在本實用新型公開了應用方法和原理的基礎上，很容易做出各種類型的改進或變形，而不僅限于本實用新型上述具體實施方式
所描述的方法，因此前面描述的方式只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的意義。
權利要求1.一種通風柜排風系統(tǒng)，其特征在于所述通風柜排風系統(tǒng)包括一組通風柜(1)、一個靜壓箱(5 )和變頻排風機(8 )，在每個通風柜(1)的柜門上均設置有位置開關(2 )，在每個通風柜(1)的排風支管(3)上均裝有蝶閥(4)，每個排風支管(3)的出口均接入靜壓箱(5);所述位置開關(2)聯(lián)鎖控制蝶閥(4)的開度；在所述靜壓箱(5 )上設置有壓力傳感器(6 )，由壓力傳感器(6 )控制變頻排風機(8 )的轉速，進而維持靜壓箱(5)的壓力恒定。
2.根據(jù)權利要求1所述的通風柜排風系統(tǒng)，其特征在于在所述通風柜(1)的柜門上設置有至少一個位置開關(2)，當只設置一個位置開關(2)時，此位置開關(2)設置在柜門的最小開度處，即柜門達到此位置時，蝶閥(4)關閉至最小設定開度，柜門離開此位置時，蝶閥 (4)開啟至最大設定開度；當設置的位置開關(2)的數(shù)量多于一個時，位置開關(2)分別設置在柜門的不同開度處，柜門的這些開度與蝶閥(4)的不同開度相對應。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的通風柜排風系統(tǒng)，其特征在于在所述靜壓箱(5)的設定壓力下，通風柜(1)的柜門在位置開關(2)所處的開啟高度上時，位置開關(2)所對應的蝶閥(4)的開度，正好維持通風柜(1)的面風速為0. 5m/s。
4.根據(jù)權利要求1所述的通風柜排風系統(tǒng)，其特征在于所述蝶閥(4)采用電動或氣動蝶閥，并配置快速執(zhí)行機構。
5.根據(jù)權利要求1所述的通風柜排風系統(tǒng)，其特征在于所述靜壓箱(5)通過排風干管 (7 )與變頻排風機(8 )連通，在變頻排風機(8 )的出口處接有排氣筒(9 )。
專利摘要本實用新型提供了一種通風柜排風系統(tǒng)，屬于實驗室通風領域。該系統(tǒng)包括一組通風柜(1)、一個靜壓箱(5)和變頻排風機(8)，在每個通風柜(1)的柜門上均設置有位置開關(2)，在每個通風柜(1)的排風支管(3)上均裝有蝶閥(4)，每個排風支管(3)的出口均接入靜壓箱(5)；所述位置開關(2)聯(lián)鎖控制蝶閥(4)的開度；在所述靜壓箱(5)上設置有壓力傳感器(6)，由壓力傳感器(6)控制變頻排風機(8)的轉速，進而維持靜壓箱(5)的壓力恒定。利用本系統(tǒng)，可根據(jù)同時使用的通風柜的數(shù)量自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的排風量，又可在系統(tǒng)排風量變化時保持各通風柜面風速的穩(wěn)定；在保證安全性的前提下，既節(jié)省了運行費用，又減少了變風量排風系統(tǒng)的投資費用。
文檔編號B08B15/04GK202037165SQ201120152700
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權日2011年5月13日
發(fā)明者劉昆明, 張喆 申請人:中國石化工程建設公司, 中國石油化工集團公司