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2021-07-24 11:33:02
實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的氣流控制主要是指控制實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)室家具設(shè)備，如通風(fēng)柜、萬(wàn)向抽氣罩、原子吸收罩等。為了保證通風(fēng)柜前測(cè)試人員的安全，各國(guó)對(duì)進(jìn)入通風(fēng)柜的表面風(fēng)速有嚴(yán)格的要求。通常通風(fēng)柜的風(fēng)速會(huì)嚴(yán)格限制在0.5m/s左右。如果通風(fēng)柜的風(fēng)速太小，通風(fēng)柜的氣體很可能會(huì)溢出，如果通風(fēng)柜的風(fēng)速太大，會(huì)在柜內(nèi)形成紊流，也會(huì)導(dǎo)致柜內(nèi)氣體溢出。經(jīng)過(guò)近40年的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)已經(jīng)從最初的定風(fēng)量系統(tǒng)發(fā)展到目前常用的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。
1.定風(fēng)控制(CV)
20世紀(jì)40年代，無(wú)論通風(fēng)柜調(diào)節(jié)窗的開度如何，風(fēng)量總是保持一定。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)也很明顯。通風(fēng)柜的風(fēng)速會(huì)隨著調(diào)節(jié)窗的位置而變化，安全性能差，能耗驚人。
2.雙穩(wěn)定控制(2-state)
隨著人們逐漸認(rèn)識(shí)到定風(fēng)量系統(tǒng)在安全和能耗方面存在缺陷，雙穩(wěn)態(tài)控制也隨之產(chǎn)生。該控制系統(tǒng)僅處于高風(fēng)量和低風(fēng)量?jī)煞N狀態(tài)，其典型應(yīng)用是，當(dāng)夜間或?qū)嶒?yàn)室內(nèi)無(wú)操作人員時(shí)，將系統(tǒng)降至低風(fēng)量運(yùn)行。能在一定程度上降低能耗，但與同樣的風(fēng)量系統(tǒng)一樣，它對(duì)外擾的抵抗力仍較差，況轉(zhuǎn)換時(shí)室內(nèi)壓力波動(dòng)較大。
3.變風(fēng)控制(VAV)
自20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著控制技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了更合理的實(shí)驗(yàn)室氣流控制方法，即風(fēng)量變化控制。風(fēng)量變化控制是通過(guò)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門開度的變化或通風(fēng)柜風(fēng)速的變化來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸送和排氣量，從而保證無(wú)論調(diào)節(jié)窗的開度如何，通風(fēng)柜的風(fēng)速總是可以精確控制在0.5m/s。系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)，可以在充分保證安全的前提下降低能耗，但對(duì)閥門的控制精度和反應(yīng)速度要求很高。
4.適應(yīng)性控制(UBC)
20世紀(jì)末，自適應(yīng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)在VAV系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)在通風(fēng)柜和生物安全柜上安裝探測(cè)器，可以監(jiān)控通風(fēng)柜或生物安全柜前是否有人活動(dòng)，當(dāng)有人操作時(shí)，保持面風(fēng)速恒定在0.5m/s，以保證操作者的安全，而在通風(fēng)柜前無(wú)人操作時(shí)，則可將進(jìn)口風(fēng)速降至0.3m/s。采用這種控制方式，可在使用VAV系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，再一次大大降低能耗。
以上是實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜通風(fēng)系統(tǒng)介紹。
