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VAV控制通风柜(五)

VAV控制通风柜(五)

详细描述

VAV变风量控制通风柜概述
VAV变风量通风柜就是排风量随着拉门位置的变化而变化,以保持某恒定面风速的排风柜。
VAV变风量通风柜控制原理
流量压力差综合控制法:VAV变风量控制技术,是指通过采用位移传感器、面风速传感器、文丘里阀或蝶阀(FVHD)、PLC、变频器(VFD)、管道静压传感器、变频风机以及控制模块的组合运用,使通风柜的面风速始终保持在恒定的范围值以内。通风柜的微面风速仪实时监测真实面风速,并将风速值信号传递给监控器,监控器收到风速值信号后与设定值(通常是0.5M/S)比较,当使用者开启通风柜门的高度发生变化而造成面风速发生变化时,调节变风量调节阀上的执行器,改变阀门开度来调节排风量,当风量调节阀发生变化时,管道静压随之发生变化并被管道静压传感器所测量,所得数据按照预设程序通过变频器(VFD)来改变风机转速,从而始终保持用户所需的通风柜操作面风速(0.5m/s±0.1m/s)。
VAV变风量通风柜与普通定风量通风柜、常规变频通风柜区别
普通定风量通风柜:风机没有使用变频技术,风量、功率恒定,选择风机时要以最大终端风量为标准,且只使用一台通风柜时风机也是满负荷运转,能耗浪费大、风速不均匀、风噪过高等缺点;
常规变频通风柜:风机使用变频技术,风量可根据每台通风柜使用情况独立控制,相对定风量通风柜能耗、噪音有所降低,但当多台通风柜共用一台风机时,受风量控制系统局限,每台通风柜风速、风量不均匀,并且当通风柜门高度发生变化时操作面风速变化过大,从而影响排风效果(操作面风速过低或过高都会造成有毒气体外逸),且单台风机不宜对过多通风柜进行排风;
VAV变风量通风柜:可根据使用者开启每台通风柜拉门高度进行风量精确控制(始终保持操作面风速0.5m/s),噪音低、能耗小(当风机风量为50%时,电机功率只有额定15%),且不受通风柜终端数量限制。
betway必威app体育通风设计技术介绍及技术特点
一、betway必威app体育区域设计介绍
A:设计参照依据:
《美国国家标准协会/美国工业卫生协会》(ANSI/AIHA)
《美国科学仪器设备和实验家具协会》(SEPA1.2)
《美国政府工业卫生专家协会》(ACGIH)
《美国全国防火委员会》(NFPA45)
《美国职业安全和健康委员会》(OSHA)
《美国暖通制冷和空调工程师协会(ASHRAE)应用手册》
《建筑通风及空调设计规范》(GB50243-2002)
《环境空气质量标准》(GB3095-1996)
《采暖通风和空气调节设计规范》(GBJ50019-2003)
B:房间的换气次数的确定
联邦公报-美国职业安全和健康委员会(OSHA)-Appendix A,section C.4(f) 换气次数:如果将排风系统如通风柜排风作为betway必威app体育气流控制的一级控制,则通常要求保证换气次数为4-12 次/小时。 Prudent Practices-P.192 通常情况下,我们认为betway必威app体育应保证6-12 次的换气次数。但是当betway必威app体育有较大的排风要求(较多通风柜)或betway必威app体育内热负荷较高(如有较多分析设备)时,可能会要求更多的换气次数。美国全国防火委员会(NFPA45)-P.45-27,section A.6.3.3 当betway必威app体育无人使用时(夜间或周末),我们要求最小换气次数为4 次/小时,当有人使用时则通常要求不小于8 次/小时,最小换气次数应与betway必威app体育的使用状况相一致。ASHRAE要求betway必威app体育的排风风量在以下两个因素中选择最大值考虑,
betway必威app体育排风设备最小的排风风量总合;
最小换气次数的要求;
B:betway必威app体育梯度压力的形成
美国国家标准协会/美国工业卫生协会(ANSI/AIHA)-Z9.5-pp.27-28,section5.1.1,在实验区域内的办公室,遵循卫生法规,设置新风补充到办公室,形成正压,从而保证气流始终是从安全区域向危险区域内流动,以保证办公室内的工作人员健康及安全。在存在着不同程度的污染区域时,需要确定清洁区域逐渐向核心污染区形成梯度负压,确保核心污染区域的空气不向清洁区域扩散。
本次设计过程中采用“余风量”控制法以满足稳定的房间梯度压力要求,即避免betway必威app体育门窗的开关造成房间压力的变化,保证无论门窗的状态如何,始终保持从室外向室内渗透的风量不变。在风量调节过程中,采集房间各个排风状态点的实际风量进行加总,按照“余风量”的程序设计,输出合适的送风风量进入房间,以维持房间外渗透进房间内的风量保持不变。
C:通风柜的控制模式
流量测量控制系统
    
    其控制逻辑为,在通风柜控制器内根据调节门的高度设置相对应的排风风量,在排风机开启后,通风柜进行排风,当排风通过VAV风阀的皮托管测量段时,测得通风柜的实际排风量,并将实际的排风量与当前调节门位置对应的排风量进行对比调节,若实际风量高于设计风量,则控制器输出信号给风阀执行器,执行器减少阀门开启的面积,直到达到设计值;若实际风量低于设计风量,则控制器输出信号给风阀执行器,执行器增加阀门开启的面积,直到达到设计值。当以上调节过程结束后,风速传感器将实际检测的面风速值进行显示,并参与精确的二次调节。
 调节门自动控制系统
    在通风柜上设置自门控调节系统,betway必威app体育操作人员在实验操作过程中可采用手拉,按钮或脚踏动作调节门开启的高度,可自行设置门开启高度的数值及行程速度,分阶段的控制调节门的开启高度,当操作人员离开通风柜操作区域,则调节门按照程序设置时间,延时降落至最低位置,保证通风柜前无人操作时通风柜的排风处于最小数值。在调节门下落过程中,若遇到障碍物,则调节门应自动停止在障碍物上端,避免出现碰触情况。
    通风柜的控制系统设计的理论依据为三条,一是betway必威app体育区域的所有通风柜调节门在同一时间内高度在50CM的可能性不大;二是操作人员在一天的工作时间内不可能全部时间均需要在通风柜前操作实验;三是通风柜应尽可能的将危险实验与操作人员隔离开,一保护操作人员的职业健康和环境的舒适。
二、变风量控制系统元器件的说明
通风系统采用VAV变风量控制技术以达成安全、节能的设计目标,为了达成设计目标选用的VAV控制系统元件需要满足以下三个必要的条件:
A:快速反映:指当由于外界因素影响导致风量变化,VAV风阀的执行机构必须在1.5秒内响应并迅速的调整,并将风量重新控制在设计值范围内。
B:精确控制:指当执行机构依据控制器发出的指令动作时,通过VAV的风量与设计的风量之间的偏差不应超过5%
C:压力无关:指当由于风管内因其他风阀的风量发生变化而导致风管的静压发生变化时,不影响到当前这只VAV风阀的通风风量..
通风柜的VAV控制系统:
通风柜采用VAV变风量控制系统,系统的组成由调节门拉绳传感器,风速传感器(或者水平电子尺传感器)VAV变风量风阀及通风柜的监控器组成,其各个组成部分的技术特征及功能如下所示:
通风柜监控面板:
时时显示当前通风柜的排风风量
一键“紧急排风”控制按键
“正常”状态的通风柜指示灯
风量过低的“警示”状态显示及声音警报
“消音”按钮
通风柜调节门高度超过50CM的警示灯指示
通风柜“最小排风风量”一键按钮
日光灯启停控制按钮
电源开关按钮
网络服务接口
调节门拉绳传感器
高精度电阻制造而成,测量精度±0.2%
测量范围0-1M
响应时间<1ms
模拟输出0-5VDC信号
面风速传感器
高精度热敏电阻丝制造而成,测量精度±3%
测量范围0-0.8M/S
响应时间<1ms
模拟输出0-5VDC信号
VAV变风量风阀
高强度材料精密制造而成,必须可耐强酸强碱腐蚀
高速执行器,在1.5秒内的快速响应时间
风量与调节门一一对应关系,并将排风风量时时传递给送风风阀,采用皮托管测量监控系统,
压力无关型特征
风量偏差校正<5%
采用LON-WORKS的通讯协议
区域传感器
灵敏红外线的区域探测
输出0/1的数字信号给通风柜的监控面板
CAV定风量排风阀
高强度材料旋压而成或者由高强度经书材料制成而成,与腐蚀气体接触部分必须有酚醛树脂涂层
风量偏差不超过5%
压力无关特性
CAV定风量送风阀
高强度材料旋压而成或者由高强度金属材料制成
风量偏差不超过5%
压力无关特性
房间VAV送风风阀
高强度的材料精密制造或旋压成型
高速执行器,在1.5秒内的快速响应时间
采用“皮托管”测量监控原理测量时时通过阀体的空气流量
可同时收集16台通风柜的风量信号
风量偏差校正<5%
LON-WORKS通讯协议
房间监控面板
betway必威app体育“紧急状态”下一键按钮
betway必威app体育“正常状态”灯光显示
betway必威app体育“日/夜”模式切换
betway必威app体育当前“温度”“压力”“湿度”等参数的显示
betway必威app体育当前“总排风量”“总送风风量”等参数的显示
LON-WORKS通讯协议
孔板送风散流器
散流器本体采用铝合金压铸成型,通风面积为1200mm*600mm
散流器内置散流板及均流仓,以确保新风可均匀通过孔板送入室内
散流器四角须有悬挂螺栓,以固定安装
散流器的通风风量为800CMH-1100CMH
变频器
变频器是采用正弦波PWM控制方式的变频器,低速额定转矩输出,超静音稳定运行,内置PID功能可以方便地实现PID闭环控制,也可以采用数字化可编程方式运行,通过RS-485计算机网络接口及监控运行软件,可方便实现计算机的联网运行,修改变频器的功能参数,控制变频器启动停止,监视其运行状态,实现实时保护,高可靠运行,并显示简明的故障诊断信息,帮助用户确定故障原因节能运行可以最大限度地提高电机功率因数和电机效率。
变频控制柜主要电气元器件控制柜符合低压电器成套设备3C认证,所有内部接线符合电气接线规范,户外型变频器控制柜达到IP65防护等级。
静压传感器
采用硅敏感元件,用于精确测量流体的压差。
两线制: 0-5VDC,0 ~ 10VDC 或4 ~ 20MA 的高电平输出,供电电源:24V DC
精度±0.5%,静态精度在常温下为1%FS,温度补偿范围是-18~+65℃,在温度补偿范围外的热漂移小于+0.06%FS/℃
量程: 0 – 1000Pa
介质:适用于空气或非导电气体
PLC控制器
输入输出配置:8个模拟输入AI(通用), 4个模拟输出AO(通用),4个数字输入DI, 6个数字输出DO。可扩展至最多40点
输入输出标准:AI: 0-10VDC/0-20mA/NTC20K, AO: 0-10VDC,DI: 24VDC,0-0.4Hz, DO: 双向可控硅0.8A,24VAC
液晶显示:可选液晶显示:4行,每行16个字符
功能键:8个基本功能键,4个快速访问的特殊功能键
后备电池:镁电容保持72小时备用电池记忆
防护标准:IP30,IP54,UL94-0
存储器:Flash memory, 随时读写,无限期保存数据
编程工具:Care
线通讯:内置C-Bus总线通讯,RS232串口,LON及M-Bus通讯
电源:24VAC,3A
环境温湿度:0-45℃, 5-90%RH

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点击次数:  更新时间:2017-02-22 17:27:33  【打印此页】  【关闭
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