通风柜的风速和风量的调节是实验室环境控制的重要环节,通风柜的风速调节主要依赖于先进的控制技术和设备,确保风速稳定在安全且高效的范围内。
面风速:利用安装在排风柜入口边缘处的风速传感器测得风速,并传输到控制器。结构简单易安装,控制相对容易;闭环反馈控制保证了安全性和节能性的控制效果。但需注意,以一个点的风速来代替面风速可能会存在偏差,且容易受到安装位置和内外气流(紊流)的影响。
位移法:配合使用VAV(变风量)文丘里阀,借助位移传感器测得柜门开度并传输给控制器。抗干扰性好,控制稳定;调整风量过程迅速精准,响应时间短。
风量调节方法:定风量控制(CV)和变风量控制(VAV);
定风量控制(CV):
原理:无论通风柜调节窗开度如何,风量始终保持一定。
优缺点:控制简单,但通风柜面风速会随着调节窗位置而不断变化,安全性能差,且能耗巨大。
双稳态控制(2-state):
原理:系统仅具备高风量和低风量两种状态。例如,在夜间或实验室无人时,系统会自动降低至低风量运行。
优缺点:能在一定程度上降低能耗,但对外界干扰的抵抗能力仍然较弱,且状态转换时室内压力波动较大。
变风量控制(VAV):
原理:通过实验室内通风柜调节门开度的变化或通风柜面风速的变化来调节系统的送排风量,从而保障无论调节窗开度如何,始终可以控制通风柜面风速为设定值(如0.5m/s)。
特点:系统适应性强,可以在充分保障安全的前提下降低能耗,但对阀门的控制精度和反应速度的要求高。
通风柜的风速和风量调节是一个综合运用现代传感技术、自动化控制理论和网络通信技术的过程。结合远程监控与自动报警系统,实现远程监控通风柜的运行状态,包括风量、开关时间、故障情况等,可以确保通风柜在不同实验条件下都能提供安全且高效的工作环境。