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实验室通风系统,文丘里阀与蝶阀的区别
发布时间:2021-03-30 12:13浏览次数:
实验室通风系统,文丘里阀与蝶阀的区别实验室通风系统,文丘里阀与蝶阀的区别

对室内气流的压力、压差、温湿度、洁净度等因素有着严格要求的场所,如研究机构的生物化学实验室、医院的手术室、隔离病房、制药厂的实验动物设施及生产区域等可以产生危害气体的场所必须进行风险环境控制。必须严格持续地监测室内压力、温度、湿度、气流、空气洁净度等因素,防止研发、生产、办公等区域之间的交叉污染,提高安全性能、使风险环境得到有效保护,同时使系统运行能耗达到合理水平。


本公司实验室通风系统工程

压力无关阀与普通阀的区分标准

实验室通风系统的首要目标是保证操作人员的安全,通风柜系统要捕捉和阻隔有害气体,这就需要对通风柜的面风速进行控制,首先过高或过低的面风速都是不可以接受的,过低导致无法有效捕捉,过高导致扰流和涡流,也会使有害气体溢出。一个有效的控制系统需要把可能出现的面风速过高或过低的情况都能避免。公式:风速 0.5米/S=排风量/视窗口横截面积

排风柜的排风量变化有两种情形;

1、 合理变风量(VAV)

  视窗升高或降低时,或者其它因素(如一个体型较大的人到达排风柜窗口)导致使窗口横截面积变化时,阀就会关小或开大来改变排风量,以使排风柜面风速恒定不变;

2、 恶性变风量(总管来的干扰)

  视窗未动或面风速未要求变化时, 总管中的风压变化也会向下干扰排风柜头顶的阀,如果此时的阀不能快速化解掉外界气压变化,就会使排风柜的排风量发生不该发生的变化,进而影响此时本该稳定的面风速;一个好 “阀” 能够通过自身的调节能力去 “快速化解”掉外界气压变化导致的“恶性变风量” ,它应该只在排风柜面风速要求变化时才主动关小或开大使排风柜合理地变风量,而不能受外界(总管)的压力变化的影响,文丘里阀具有优秀的压力无关特性。

文丘里阀与蝶阀的应用区别

1、 压力无关特性:该变时才变,不该变时不变

  在通风柜运行过程中对通风柜面风速影响最大的因素就是通风系统管网压力,由于其它通风柜或通风设备的开闭,或管网其它方面变化会导致通风柜管路压力发生变化,而这种变化是会经常发生的。如果通风柜系统采用普通蝶阀,将会导致通风柜面风速经常发生变化,这对实验室的安全是非常不利的,即使是采用风速控制系统,也只是在面风速改变之后才进行调节,这将经过一系列传感、计算、调节、振荡过程,而这时不安全的情况已经发生,因为管网压力变化随时都可能发生,单纯靠风速控制系统将会导致面风速控制缓慢及频繁。采用文丘里阀的通风柜控制系统则能很好解决系统管网压力变化这一问题, 文丘里阀能根据管网压力变化自动调整。这个过程是伴随管网压力变化同时发生,从而避免了由风速控制系统来调节这一过程,实现了快速稳定的风量控制。

2 、 快速地自我调节

  在通风柜调节门开启或关闭过程中会出现需要调节通风柜排风量的问题,文丘里阀自身结构特点可以保证其快速的反应和调节时间,通常要达到其要求风量,在使用同样快速的执行机构的情况下,文丘里阀只需要执行器旋转 10 或 20 度,而蝶阀则需要更大的角度。

3 、 文丘里阀的最大风量和最小风量比例为 20:1


本公司实验室通风系统

蝶阀使用者亡羊补牢的局限性

使用蝶阀的人往往采取如下一些补救措施,希望能够尽量减少总管压力波动对其排风柜的抽力造成的影响:

1 、 使用 VAV BOX,(蝶阀+皮托管+压差传感器+局部控制器) ,采用皮托管去测量风量方式来自我调节,当通风柜没有动,风量本不该变化时,装有蝶阀的 VAV BOX 用皮托管感知到总管压力波动造成的恶性风量变化, 然后通过压差传感器将数据传递给小控制器,控制器调节执行器开大或开小,缺点;动作缓慢,需要测量、计算、调整过程。但这种方式最大的问题就是风量测量的皮托管直接暴露在含有灰尘和杂志的废气中,很快就会堵塞,精度随即失去真实。VAV BOX 做得再好,其最大风量和最小风量也只有 10:1,其调节精度比文丘里阀小了一倍。

2、 使用所谓的变风量蝶阀:

所谓的变风量蝶阀就是在定风量蝶阀上加了一个执行器即是:变风量蝶阀=定风量蝶阀+执行器;或=蝶阀+气囊+执行器,以上产品虽然价格便宜,但是几乎还是“压力有关”,在使用中仍然问题多多:

A、 某些定风量蝶阀其实根本定不住,风量还是在随管网压力变化,有的定风量阀倒是能定住,但该变时也无法变,这才是真正的定风量阀。

B、 某些定风量蝶阀漏风严重,想关都关不住,原因是这些称为定风量蝶阀的蝶阀里的气囊不像弹簧那样有固定的弹性系数,而叶片在转动过程中蝶阀的流量曲线也不是线性的,这样在应用到变风量通风柜控制系统中时,其精度无法保证。气囊直接在气流范围内,当气体中含有灰尘等杂质时会发生堵塞,影响精度。尤其是在排放高温或有机气体时,气囊存在破损的可能。

C、 某些定风量阀风量小到 20%就无法再小了, 故最大风量和最小风量的调节比可能差到只有 5:1

3、蝶阀不得不用的管道静压法(VFD)

采用普通蝶阀的系统可以采用保证管道静压的方式实现对管道压力的控制,通过对管道静压测量、计算比较、控制风机的方式实现系统管网压力稳定,采用该方式的缺点是:

A、 精度不高,实施无法保证,对取压点的选择决定压力的控制精度,但通常管网压力在管道中很难找到合适的点,尤其是在各个排风设备阻力和管道阻力都存在差异的情况下无法找到合适的压力设定值。

B、 反应缓慢,通过这种方式控制风机是一个缓慢的过程,而实验室排风控制对速度要求很高,在这种情况下很难实现预期控制目标,仍然会出现以上所提到的情况。

4、蝶阀能耗、维护费用不合理

采用蝶阀的系统控制精度低,风量需求非线性,风量过大风机功率过大,风量过小,不能满足实际需求,造成能源的浪费,而风量的流失同时会带走空调冷量的流失,消耗能耗。蝶阀系统虽然初始投资少,但其相关联动部件容易堵塞、失灵,维护次数增加,费用增加。假性满足状况,有毒有害气体没能及时得到控制,实验室人员生命安全受到威胁。其次;恶性风量变化,管道噪音弹性起伏不定,实验室环境受到影响。

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