实验室气流控制方案说明

 1.工程概况

设计依据：业主提供的图纸、要求和相关规范。

设计范围：实验室气流控制。

实验室设计参数

通风柜排风量400～2000m3/h原子吸收罩排风量250m3/h。

 2. 实验室气流控制方案系统概述  

实验室气流控制选用了美国Phoenix公司高性能的文丘里变风量气动控制阀及高性能的通风柜气流控制解决方案。主要包括以下几个方面：

实验室工作人员的健康及安全：正确控制实验室通风柜的排风，保证开口面风速。

实验室压力控制：正确控制实验室送风，保证实验室空气的流向。

最小通风控制:最小通风换气次数一般为6～12次/h。本次设计取6次/h。  

为了实现上述独特需求，实验室气流系统需满足下列控制要求：

通风柜柜门在任何位置都要保持0.5m/s的开口面风速。

通风柜柜门位置发生变化时，控制信号调整到位的响应时间小于1秒。

任意时刻保持恒定的余风量。本方案是使用余风量原理实现房间压力控制。美国采暖、制冷与空调工程师学会出版的工具书中,所提到利用风量差异性要比压差方法，较容易达到房间压力的控制；除此之外,美国国家标准也指出,利用压差感应原理来做房间压力控制，是一个不良的设计。

风量控制精度：控制风量的±5%。

我公司提供的自适应变风量控制系统，采用德国技术，是通风柜领域最先进的变风量控制技术，系统适应性强，人为干预操作少，反应速度快、阀门控制精确，可以在充分保障安全的前提下降低能耗。

 3. 实验室气流控制原理  

实验室气流控制系统保证实验过程中人员的健康与安全，同时节约能源和运行费用。

每台通风柜排风管上安装一台变风量文丘里阀，它将控制通风柜的排风量，保持通风柜面风速为0.5m/s，文丘里阀响应风道静压变化的时间小于1秒，以确保排风量的准确性以及保证面风速恒定。  

通风柜排风及万向排气罩文丘里选用特殊防腐涂层的防腐型文丘里阀，每个文丘里阀都经过单独校准，风量控制误差小于5％，并且在150Pa~750Pa之间压力无关，各个阀门之间不因风道压力变化而相互影响。  

当通风柜排风量最小时，此时的送风如果小于房间最小换气次数要求的送风量，则需要增加综合排风阀。综合排风阀的作用就是当通风柜关到最小时，保证房间换气次数。综合排风阀的变化与通风柜排风阀的变化相反，即，通风柜排风阀开到最小时，综合排风阀开到；通风柜排风阀开到时，综合排风阀开到最小值。  

房间余风量一般为排风量的10％，负压房间表示气流从室外流向室内；正压房间表示气流从室内流向室外。  

送风量计算公式：  送风 = 通风柜排风 + 综合排风 + 定风量排风 - 余风量

通风柜排风阀的风量计算公式如下：  

通风柜排风量(m3/h) = 面风速 (m/s) × 柜门面积 (m2) ×3600

房间送风取决于以下两个中的较大者：

房间最小换气次数 (一般为6～12次/h，取决于实验工艺)。

满足通风柜排风所需要的送风量。

房间最小送风量的计算：  

最小通风量=换气次数 ×房间体积 (m3/h)  

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