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           通风柜变风量控制器(VAV)技术说明

 

(一) 技术规范:

   国内标准:

  国家防火协会标准90A

  电器应符合国际电工IEC规范

《采暖通风与空气调节设计规范》

《通风与空调施工质量验收规范》

《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》

《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》

《实验室通风系统设计与施工规范》

《排风柜》JB/T6412-1999

《实验室变风量排风柜》JG/T222-2007

《建筑设计防火规范》GB50016-2006

        国际标准:

  u ASHRAE 2007 Handbook –HVAC Application

  u SEFA 1-2002, “Laboratory Fume Hoods Recommended Practices”

  u US Laboratory Standards - Laboratory guidelines and Standards

  u EN14175Fume Cupboards Safety and Performance Requirements.

  u EN ISO 14644: Clean rooms and associates controlled environments.

  u Meinhardt Specification and P&G relative standards

  u ANSI/ASHRAE 110-1995: Method of Testing Performance of Laboratory Fume Hood

  u ANSI/AIHA Z9.5: “American National Standards for Laboratory Ventilation”

    NFPA45-2000: Standard on Fire Protection for Laboratories Using Chemical.


(二) 变风量通风系统应具有的功能及技术说明:

1. 设计风量与系统功能

    1)局部排风设备

   通风柜风量

台式通风柜1500x850x2350按通风柜开孔面积1400x500计算,漏风宽度0.1,面风速0.5米/秒,无人职守时切换为0.3米/秒

vmax=1.4x0.6x0.5x3600=1500立方米/小时

vmin=280x1.4=400立方米/小时 (一般为最大风量的20%,可适当调整)

台式通风柜1800x850x2350按通风柜开孔面积1700x500计算,漏风系数10%,面风速0.5米/秒,无人职守时切换为0.3米/秒

vmax=1.7x0.6x0.5x3600=1800立方米/小时

vmin=280x1.7=480立方米/小时

    2)根据以上计算选型为本房间配备以下风量控制阀件

1、为18台通风柜各配备一套变风量控制系统,每套包括一只位移传感器,一只面风速传感器,一只变风量蝶阀,一台变风量监控器

    3)根据以上配置,室内的变风量排风控制系统将实现以下功能:

tel通风柜双路控制系统能够有效快速控制通风柜面风速及各项辅助功能。

 

    2.系统特点

 排风快速反应,通风柜监控器通过位移传感器迅速跟踪排风柜门位置变化,并通过面风速传感器有效解决通风柜门前空气扰流引起的面风速变化自动调整平衡,保证设定的面风速。

实测通风柜面风速,闭环控制,系统压力无关,通风柜连接数量不受限制,效果直接可靠。

无内部传感器,测量精度无漂移,并不会因传感器受排风污染而降低测量可靠性。

3路自定义输入、输出,多种功能可以设定,控制器支持系统流量控制与压差控制。

控制系统可监测排风柜的运行状况,在发生异常的时候,会立即声光报警,另外控制器上的紧急按键可一键进入紧急状态,立即将通风柜排风量开到最大,可以复位。

夜间值班工况时,排风柜排风排风量关到最小,送风机调小,最大限度的节能。

部件均为便于安装的插拔件;同排风相接触的所有部件均采用抗腐蚀塑料PPS制成,避免腐蚀。

室内排风系统能在1秒内跟随排风柜排风量相应调整排风量,从而保证室内负压的稳定。通风系统使用终端噪音≤55dB。

 

    (三)控制原理说明

1.   通风柜变风量控制原理

    通风柜必须保持当通风柜调节窗在任何位置均保持通风柜调节门开口面风速为0.5m/s,以保证实验工作人员的安全。

1)         台式通风柜控制方式见下:TEL台式通风柜变风量控制原理图

 

博菲特(VAV)技术文件附件 .bmp

控制方式:

通风柜排风采用TEL变风量控制系统,双路控制方式,即位移检测加上面风速检测对通风柜面风速进行控制。采用位移检测加上面风速检测双传感方式对通风柜面风速进行控制。首先通过位移传感器检测排风柜调节窗开度变化,在1秒时间内,控制蝶阀至合适开度。当调节窗位置不变后,面风速传感器实测通风柜面风速,进行精确微调。面风速传感器实时检测通风柜的面风速,面风速过高或过低,及时报警。当出现异常情况时,开启紧急排放模式控制系统将全部打开风阀, 排放系统内可能排出的最大风量,不受面风速值的控制。

 

该系统具有以下特性:

u  通风柜监控器LCD液晶显示屏,实时显示通风柜实测面风速以及控制阀门状态,以提醒用户通风柜使用状态。

u  通风柜排风变风量调节,始终维持通风柜面风速为0.5±15%。在达到规定的排风量和平均面风速保持0.5m/s的条件下,通风柜阻力小于70帕斯卡。平均面风速的变化只发生在视窗移动时;一旦视窗移动到一定位置,平均面风速随即恢复至0.5 m/s,响应速度≤1.5秒。

u  当通风柜门关闭后,风量阀要维持通风柜的最小排风量,以满足实际要求。

u  可设定风速过低提醒值,如0.25m/s,当通风柜面风速低于0.25m/s时,则出现橙色LED闪烁,提示用户注意。同时可设定风速过低报警值,如0.2m/s,当面风速低于该设定值时,产生声光报警。

u  可通过修正传感器敏感度以及PID参数,针对使用环境进行控制系统修正,以保持控制系统的稳定可靠性。

u  单台通风柜均有手动紧急排风按键。当出现异常或紧急状况时,可通过紧急排风按键,将通风柜排风阀开到最大,同时控制风机最大风量排风,此时伴随声光报警,直至再次按下紧急排风按钮,解除紧急排风状态。

u  单台通风柜均有待机运行按键。当该通风柜一段时间内不使用时,可按此按键,此时排风系统进入待机运行状态,此时排风降低至设定值(如最大排风的20%),系统不再跟随面风速传感器实测值进行控制。直至再次按下该按键,解除待机运行状态。监控器应支持多路外部继电输入,如通过开关切换、时间设定值、感光传感器等方式自动切换至待机运行状态。

u  当通风柜调节窗关至最低位置时,需维持通风柜的最小排风量,以满足实际房间换气次数要求,以及通风柜安全排风要求。

u  通风柜监控器,可通过监控器就地进入参数设定状态,方便用户依据实际使用状况就地修改控制参数(如改变设定面风速等)。

u  通风柜面风速传感器应可适用于大多数施工条件以及建筑标准,以及适应不同标准、规格、厂家的通风柜结构。同时应能够合理代表通风柜的平均面风速。

u  面风速传感器应易于安装,且不会因为长期使用发生精度漂移,避免定期校核,从而降低维护的复杂性。

u  变风量控制系统应采用拔插式设计,方便日后维护

u  通风柜排风调节阀,阀体采用UPVC材质,满足实验室防火要求,高温挤压/焊接成型,法兰连接可选,不锈钢轴采用UPVC涂层,PFFE轴承,丁基合成橡胶密封。选用国际知名品牌快速执行器,从全开到全关速度在1.5秒以内。

u  通风柜监控器可连接至各种主流BMS

u  独立性和稳定性:多台通风柜同时运行时,各自独立调节,不相互干扰;选用优良耐化学腐蚀材质,稳定运行寿命八年以上。

 

下列通风柜状态参数可以送到BAS系统

u  监控器识别号

u  通风柜面风速显示值(英制)

u  通风柜面风速显示值(国标)

u  过低面风速报警和设定值

u  运行状态显示

u  夜晚状态设定模式

u  阀电信号输出

 

通风柜控制产品包括如下:

①.VAVE系列快速电动阀(含执行器控制模块)

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针对化学实验室的特殊要求设置的快速变风量调节阀,具有高速反应,气密性高,高度防腐等众多特性。结合执行器控制模块(内置可编程控制作用区,可有效防止执行器持续调整并延长其使用寿命),以及AFA3000E系列通风柜监控器、传感器,共同完成通风柜变风量调节,始终维持其面风速恒定。

 其特性包括:

u  阀体采用透明UPVC阀体,PVFD阀片高度防腐专为有机/无机通风柜排风设计

u  高温挤压一次成型满足实验室防火要求

u  法兰连接可选

u  轴杆采用不锈钢以及UPVC涂层

u  丁基合成橡胶密封气密性高

u  高速电动执行器全行程2

u  可编程的无控制作用区可有效防止执行器持续调整延长其使用寿命

u  执行器控制模块自带反馈微处理器实现高稳定性

u  执行器位置报警

u  断电保护设定阀门常开/常关

②.通风柜监控器

3.bmp

TEL AFA3000E系列变风量监控器,配合SM6面风速传感器以及快速防腐通风柜排风蝶阀,共同组成通风柜面风速控制系统。可实时获得通风柜面风速,以及调节窗位移传感器的信号,通过内部运算,控制快速排风阀,始终维持通风柜面风速恒定,以保障通风柜安全。同时监控器还具有各种报警、面风速显示、紧急排风等专门针对通风柜使用的操作设计。

 

其特性包括:

u  实时显示通风柜面风速(可选米/秒或英尺/分)

u  可接受面风速传感器或调节窗位移传感器信号

u  面风速过高/过低时产生声光报警

u  紧急排风按键可在紧急状态下选择最大排风保持实验室安全

u  可设定最小排风量以满足房间换气次数要求

u  采用位移与面风速双路控制以达到更高安全性

u  可设定夜间工作模式

u  可通过自定义按键完成其他输入/输出设置

u  COM端口支持本地通信以及网络连接

 

    ③.位移传感器

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高精度电位计。通过钢索连至调节窗或者其配重上。调节窗开关,电位器电阻改变。通风柜控制器上产生一个010VDC的调节窗开度信号。通过位移传感器实时监测调节窗位置。

 

其特性包括:

u  行程范围为0-1250mm

u  轮彀材料采用绝缘颗粒涂层阳极氧化铝

u  工作电源12VDC

u  工作温度为-2070

u  高测量精度至0.25mm

u  可重复性至0.12mm

u  拉索材料为直径0.7mm不锈钢

 

④.面风速传感器

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高精度面风速传感器(SM2),安装于通风柜侧壁,可实测通风柜面风速,并将实际测量值传送至通风柜监控器(AFA3000E),通过面风速设定值,如0.5m/s进行比对,通过反馈控制完成排风量调整,以维持恒定面风速。

 

其特性包括:

u  高精度热敏微风速传感器

u  测量范围0-1m/s

u  测量精度为1%

u  高稳定性/热敏对比无使用漂移

u  安装灵活适用于各种通风柜构造

u  无需维护

风机变频控制

控制原理说明:

采用定静压控制方法,控制排风机组变频运转。根据风机功率特性,当风量增大或减小时,风机管道静压相应减小或增大,因此在风机排风主管道上设置管道静压传感器,通过控制器和变频器调节风机转速,维持管道静压,从而调节系统在原静压状态运行,当系统风量减少时同时可达到变频节能的目的。

控制方式实现:

控制器收到一个来自BMS的指令或一个干接点信号输入后,从预定的最低频率开始启动,连续不断地增加输出信号直到风机地运行速度能满足系统对静压的要求。控制器探测到静压变化之后,立即改变风机转速维持风道到静压的设定点。

控制要求及功能:

控制器采集管道静压信号等通过通讯上传至上位机进行实时监测。


下列状态参数可以送到BAS系统

u  风机运行管道静压值

u  风机运行状态


风机变频控制见:排风机变频控制原理图



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风机自控产品

TEL AFC2000/FAC可编程控制器

风机控制器 AFC2000/FAC 用于控制向风险环境区域送风或者排风的风机。模拟输入支持管道静压及VFD反馈。开关输入支持风机/VFD的运行、操作及故障状态。模拟输出用于控制VFD频率或者调节风阀。开关输出用于启停风机或者密闭风阀。其中一个 RS485接口用于连接支持Modbus RTU的从设备,另一个RS485接口则支持与上位机进行通信。

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规格参数

u  电源:24VDC(±5%),最大15W

u  模拟输入:0~10VDC×4,分辨率:12

u  开关输入:干接点×5

u  模拟输出:0~10VDC×2,分辨率:12

u  开关输出:24VDC NPN×2,最大0.2A每通道

u  RS485 接口:2通道,最多16 RS485设备每通道,Modbus RTU

u  USB 接口:用于固件及应用程序的下载

u  外壳:IP20,ABS+PC

u  工作温度:0~50ºC

u  尺寸:230mm(W)×150mm(H)×50mm(D)

u  重量:0.8Kg

 



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