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實驗室通風(fēng)柜有哪些控制方式

發(fā)布時間:2022.08.11發(fā)布者:admin

實驗室內(nèi)的氣流控制主要是指對實驗室內(nèi)常用的實驗室家具設(shè)備如通風(fēng)柜,萬向抽氣罩、原子吸收罩等,以及整個實驗室的室壓進行控制。為了保障實驗室通風(fēng)柜前試驗者的安全,各國對于進入通風(fēng)柜的面風(fēng)速都有嚴(yán)格的要求。
 實驗室通風(fēng)柜有哪些控制方式
通常情況下都會要求通風(fēng)柜面風(fēng)速嚴(yán)格限制在0.5m/s左右。如果通風(fēng)柜面風(fēng)速過小,那么通風(fēng)柜內(nèi)氣體很可能會溢出,而如果通風(fēng)柜面風(fēng)速過大,又會在柜內(nèi)形成紊流,也會導(dǎo)致柜內(nèi)氣體溢出。經(jīng)過將近四十年的發(fā)展,實驗室控制系統(tǒng)已經(jīng)由初的定風(fēng)量系統(tǒng),發(fā)展到目前比較常用的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。
 
1.定風(fēng)量控制(CVA)
 
出現(xiàn)于上世紀(jì)40年代,無論實驗室通風(fēng)柜調(diào)節(jié)窗開度如何,風(fēng)量始終保持一定。此種方式優(yōu)勢在于控制簡單,但是缺點也非常明顯,通風(fēng)柜面風(fēng)速會隨著調(diào)節(jié)窗位置而不斷變化,安全性能差,而且能耗驚人。
 
2.雙穩(wěn)態(tài)控制(2-state)
 
當(dāng)人們逐漸意識到定風(fēng)量系統(tǒng)在安全性和能耗性上的缺陷之后,雙穩(wěn)態(tài)控制也就應(yīng)運而生了。此種控制系統(tǒng)只有高風(fēng)量與低風(fēng)量兩種狀態(tài),其典型的應(yīng)用為,在夜間或者實驗室內(nèi)沒有操作人員時,將系統(tǒng)降低為低風(fēng)量運行。可以在一定程度上降低能耗,但是同定風(fēng)量系統(tǒng)一樣,其抵抗外擾的能力仍然較差,同時在工況轉(zhuǎn)換時室內(nèi)壓力波動比較大。
 
3.變風(fēng)量控制(VAV)
 
進入八十年代之后,隨著控制技術(shù)的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了更加合理的實驗室氣流控制方法,即變風(fēng)量控制。變風(fēng)量控制是通過實驗室內(nèi)通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門開度的變化或者通風(fēng)柜面風(fēng)速的變化調(diào)節(jié)系統(tǒng)的送排風(fēng)量,從而保障無論調(diào)節(jié)窗開度如何,始終可以精確控制通風(fēng)柜面風(fēng)速為0.5m/s。系統(tǒng)適應(yīng)性強,可以在充分保障安全的前提下降低能耗,但是對閥門的控制精度和反應(yīng)速度的要求高。
 
4.自適應(yīng)控制(UBC)
 
在二十世紀(jì)末,出現(xiàn)的自適應(yīng)控制系統(tǒng)是在VAV系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,通過在實驗室通風(fēng)柜和生物安全柜上安裝探測器,以監(jiān)測通風(fēng)柜或者生物安全柜前是否有人活動,當(dāng)有人操作時,保持面風(fēng)速恒定為0.5m/s,以此保障操作者的安全,而如果通風(fēng)柜前無人進行操作時,則將進口風(fēng)速降低為0.3m/s。采用此種控制方式,可以在使用VAV系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,再次大幅降低能耗。

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