實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題_第1頁(yè)
實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題_第2頁(yè)
實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題_第3頁(yè)
實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題_第4頁(yè)
實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩4頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題

0實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)空調(diào)工程設(shè)計(jì)面臨的現(xiàn)實(shí)困境隨著我國(guó)工業(yè)結(jié)構(gòu)的加快,中國(guó)工業(yè)已經(jīng)從制造業(yè)中心轉(zhuǎn)變?yōu)檠邪l(fā)中心。近年來國(guó)內(nèi)大企業(yè)和跨國(guó)集團(tuán)公司新建和改建的研發(fā)中心實(shí)驗(yàn)室越來越多。這些新建或改建實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)空調(diào)工程設(shè)計(jì),采用的理念和模式基本一致,即采用建立在高度自動(dòng)化、智能化基礎(chǔ)上的變風(fēng)量排風(fēng)和變風(fēng)量空調(diào)送風(fēng)與補(bǔ)風(fēng)技術(shù)。新技術(shù)的應(yīng)用與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手法之間的沖突,自然會(huì)在不同場(chǎng)合下顯現(xiàn)出來。比較突出的場(chǎng)景是,這些實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)與空調(diào)工程設(shè)計(jì)在面臨各地相關(guān)職能機(jī)構(gòu)審查時(shí),總會(huì)出現(xiàn)種種歧見。對(duì)此,筆者深感自己有責(zé)任把問題解說清楚,求得各方共識(shí);積極維護(hù)我國(guó)相關(guān)行政執(zhí)法和審查的權(quán)威性;使各級(jí)行政審查始終處于現(xiàn)代化新技術(shù)應(yīng)用積極助推者的境地。1實(shí)驗(yàn)室內(nèi)平臺(tái)的節(jié)能改造國(guó)內(nèi)外關(guān)于實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)工程設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)在總的精神和原則上大都具有某些共性和一致性,歸結(jié)起來大致有如下幾點(diǎn):1)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在排風(fēng)柜內(nèi)進(jìn)行。2)為有效控制污染物不逸出,排風(fēng)柜的排風(fēng)量應(yīng)確保工作窗口的面風(fēng)速大于或等于0.5m/s。3)新建和改建實(shí)驗(yàn)室所用排風(fēng)柜應(yīng)裝有實(shí)時(shí)監(jiān)控顯示和聲光報(bào)警裝置,以便實(shí)時(shí)顯示排風(fēng)柜使用前和使用中的性能參數(shù),并在面風(fēng)速或者排風(fēng)量降低到容許下限時(shí),發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。4)新建和改建實(shí)驗(yàn)室所用排風(fēng)柜應(yīng)采用壓力無關(guān)型風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)、監(jiān)控與聲光報(bào)警設(shè)施。5)凡排風(fēng)柜排出的有害氣體與別的排風(fēng)柜排放的氣體混合后,可能引起燃燒、爆炸或者毒性加劇,不應(yīng)合并于一個(gè)系統(tǒng)。6)除排風(fēng)柜的局部排風(fēng)外,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)還應(yīng)有全室排風(fēng)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的總排風(fēng)量折合房間換氣次數(shù)應(yīng)大于或等于6h-1。7)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的供暖和空調(diào)不得采用循環(huán)空氣(回風(fēng))。8)用于補(bǔ)給實(shí)驗(yàn)室內(nèi)排風(fēng)的新風(fēng)補(bǔ)給送風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)是不含回風(fēng)的直流式系統(tǒng)。9)除非是潔凈型實(shí)驗(yàn)室,一般實(shí)驗(yàn)室的新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)量應(yīng)略小于房間的總排風(fēng)量,以使室內(nèi)相對(duì)于走道或辦公室保持微負(fù)壓。需要特別說明的是,上述第2)和3)條是近年來國(guó)際上技術(shù)先進(jìn)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中的新內(nèi)容。與此相對(duì)應(yīng)的是,我國(guó)的JG/T222—2007《實(shí)驗(yàn)室變風(fēng)量排風(fēng)柜》也加入了相關(guān)內(nèi)容,按筆者的理解,這正是與國(guó)際接軌的一項(xiàng)必要舉措。2傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)設(shè)計(jì)的建模模式2.1定風(fēng)力張拉系統(tǒng)過去常用的排風(fēng)柜及其排風(fēng)方式如圖1所示,利用上下拉窗2靠手動(dòng)實(shí)現(xiàn)開關(guān),即當(dāng)工作人員在工作臺(tái)前做實(shí)驗(yàn)時(shí),拉窗上移,窗口開大,直至全開;離開時(shí)下拉,窗口關(guān)小,直至關(guān)到最小開度。設(shè)計(jì)計(jì)算排風(fēng)量則是按相應(yīng)拉窗處于最高位置時(shí),窗口最大開度下確保平均面風(fēng)速大于或等于0.5m/s確定。調(diào)節(jié)閥3是一種調(diào)節(jié)性能很差的手動(dòng)蝶形閥,其只是用于安裝施工完成后系統(tǒng)調(diào)試時(shí),按設(shè)計(jì)計(jì)算排風(fēng)量整定。閥位一經(jīng)整定后便定位并固定鎖住,不再改變。由此可見,由這樣的排風(fēng)柜及其風(fēng)閥所構(gòu)成的簡(jiǎn)單排風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行主要有如下特點(diǎn):1)由于所用排風(fēng)機(jī)是一臺(tái)固定轉(zhuǎn)速通風(fēng)機(jī),其運(yùn)行風(fēng)量是固定不變的。它的運(yùn)行狀態(tài)只有開和停兩種,相應(yīng)的風(fēng)量為最大和零。所以,這樣的排風(fēng)柜和排風(fēng)系統(tǒng)便稱為定風(fēng)量排風(fēng)柜和定風(fēng)量排風(fēng)系統(tǒng)。2)上下拉窗需由實(shí)驗(yàn)人員手動(dòng)操作,實(shí)驗(yàn)人員做完實(shí)驗(yàn)或者離開后,往往不會(huì)總是循規(guī)蹈矩,按操作規(guī)定拉下窗門。3)窗口面積隨拉窗上下位置的變化而變化,但由于設(shè)計(jì)計(jì)算排風(fēng)量是固定不變的,所以,窗口的平均面風(fēng)速必會(huì)隨著拉窗的下移而不斷增大。當(dāng)它處于最小開度時(shí),窗口風(fēng)速可能會(huì)變得很大,以致吹滅正在進(jìn)行加熱實(shí)驗(yàn)的酒精燈。4)不管排風(fēng)柜的工作狀態(tài)如何變化,系統(tǒng)始終按最大設(shè)計(jì)計(jì)算排風(fēng)量運(yùn)行,其運(yùn)行能耗大;補(bǔ)風(fēng)量及其輸送功耗也隨之增大。5)上述還只是涉及通風(fēng)輸送能耗的增大。過去囿于工作、生活條件和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的限制,實(shí)驗(yàn)室很少采用空調(diào),充其量只是在寒冷地區(qū)的冬季采用熱風(fēng)補(bǔ)風(fēng),以滿足室內(nèi)正常供暖或值班供暖。如今,隨著科學(xué)研究技術(shù)水平的快速提高,對(duì)實(shí)驗(yàn)的精確度、可靠性、重復(fù)性要求也越來越苛嚴(yán),相應(yīng)地對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的要求也在不斷提高,先是一般舒適性空調(diào),后來則是恒溫恒濕空調(diào)環(huán)境,再后來的發(fā)展是潔凈室環(huán)境要求。在這種情況下如果還是采用定風(fēng)量排風(fēng)系統(tǒng),其能耗是不堪設(shè)想的。僅僅從能耗這一角度說,其應(yīng)用也是難以為繼的。2.2定風(fēng)力風(fēng)機(jī)的使用隨著研發(fā)中心實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的增大,不可能每臺(tái)排風(fēng)柜構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng),而是需要多臺(tái)排風(fēng)柜并聯(lián)運(yùn)行,共用一個(gè)系統(tǒng)。當(dāng)多臺(tái)排風(fēng)柜接入同一系統(tǒng)時(shí),可能引起的問題很多。1)首先是系統(tǒng)的初始調(diào)試和整定問題。圖2是由不同數(shù)量排風(fēng)柜并聯(lián)運(yùn)行組成的排風(fēng)系統(tǒng)示意。假定每個(gè)排風(fēng)柜的設(shè)計(jì)計(jì)算風(fēng)量都是1500m3/h,那么圖2中所示的兩個(gè)系統(tǒng)的總排風(fēng)量分別為7500m3/h和4500m3/h。按照GB50243—2002《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》要求,工程完工驗(yàn)收前必須進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。調(diào)試的基本目標(biāo)有二:一是使系統(tǒng)總風(fēng)量達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)算風(fēng)量;二是調(diào)整各支風(fēng)管風(fēng)閥的開度,確保每臺(tái)排風(fēng)柜的排風(fēng)量均衡,都能有1500m3/h的排風(fēng)效果。實(shí)際上這種費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、十分煩瑣的工作很少有單位能夠認(rèn)真實(shí)施,最后的結(jié)果必然是順其自然。系統(tǒng)投入使用運(yùn)行時(shí),必然會(huì)出現(xiàn)有些排風(fēng)柜窗口的風(fēng)速過大、有些風(fēng)速太小的不均衡現(xiàn)象。2)即使是上述初始調(diào)試和整定工作按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定圓滿完成并得以嚴(yán)格驗(yàn)收,那也只是系統(tǒng)某一特定的運(yùn)行工況,比如所有排風(fēng)柜都處于最大開度情況下的運(yùn)行狀態(tài)。而實(shí)際上,并聯(lián)于同一系統(tǒng)中的任何一臺(tái)排風(fēng)柜的開-?;蛘呃拔恢玫淖兓?都會(huì)引起別的排風(fēng)柜排風(fēng)量的變化。這是因?yàn)轱L(fēng)管系統(tǒng)內(nèi)水力相關(guān),無法避免各個(gè)末端之間相互干擾。為便于各支管的水力平衡,有利于各個(gè)排風(fēng)柜正常、穩(wěn)定運(yùn)行,一個(gè)系統(tǒng)中不宜接入太多的排風(fēng)柜,比如,不超過4臺(tái)成了一項(xiàng)不成文的約定。當(dāng)然,這種俗成約定是不具嚴(yán)格科學(xué)意義的,它只是在低水平科技手段條件下針對(duì)這類定風(fēng)量排風(fēng)系統(tǒng)模式的一種無奈的折中處置。圖3為采用定風(fēng)量型排風(fēng)柜和相應(yīng)房間全室通風(fēng)的傳統(tǒng)模式。在寒冷地區(qū),該系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)除需經(jīng)粗效過濾外,還需進(jìn)行加熱,以實(shí)施熱風(fēng)補(bǔ)給。從圖3可看出,全室排風(fēng)系統(tǒng)P-2和局部排風(fēng)系統(tǒng)P-1是分開獨(dú)立設(shè)置的。至于全室通風(fēng)是否必須與局部通風(fēng)分開獨(dú)立設(shè)置,雖然未見教科書有所記述,也鮮見有什么設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范條文予以明確規(guī)定,不過,這一做法卻幾乎已成為通風(fēng)工程設(shè)計(jì)不成文的俗成約定。另外,如圖3所示,過去,囿于技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的限制,多數(shù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不設(shè)空調(diào),只是要求冬季溫度不低于5~10℃而已。所以,新風(fēng)補(bǔ)給系統(tǒng)的全年運(yùn)行能耗尚屬有限。3現(xiàn)代高效、智能實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)模式3.1接觸式變風(fēng)量閥JG/T222—2007《實(shí)驗(yàn)室變風(fēng)量排風(fēng)柜》是一項(xiàng)與美國(guó)ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等效的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)柜需采用自動(dòng)化控制手段,以保持工作窗口面風(fēng)速恒定為目的而實(shí)施變風(fēng)量控制。圖4所示為最簡(jiǎn)單的只有單一排風(fēng)點(diǎn),沒有分支風(fēng)管的情況。圖中1為可自動(dòng)或手動(dòng)控制的上下拉窗;2為安裝于窗口的風(fēng)速傳感器;風(fēng)速顯示控制器3根據(jù)面風(fēng)速給定值與風(fēng)速傳感器2的實(shí)時(shí)測(cè)定值進(jìn)行比較,作出判斷;操控變頻器4,調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速,增大或減小排風(fēng)量。對(duì)于面風(fēng)速的感測(cè),這里只是為了能比較直觀地闡述原理,才在圖4中借用了風(fēng)速傳感器2。在現(xiàn)實(shí)情況下,采用這種有形的風(fēng)速傳感器顯得有些礙手礙腳,也難以找到恰當(dāng)位置安放。在實(shí)踐中廣泛采用的是間接的機(jī)械式替代方式,即利用卷軸行程傳感器對(duì)其牽拉線纜拖動(dòng)的窗門位移高度進(jìn)行精確的感測(cè),從而相應(yīng)地加大或者減小排風(fēng)量,以達(dá)到始終保持恒定面風(fēng)速的效果。其工作原理可用式(1)表示。L=3600vbh(1)L=3600vbh(1)式中L為排風(fēng)量,m3/h;v為恒定的平均面風(fēng)速,0.5m/s;b為窗口寬度,m;h為窗口開啟高度,m。式(1)中的v和b都是常量,唯一的變量是h。所以,排風(fēng)量L與窗口高度h(即卷軸行程傳感器所感測(cè)到的行程)之間存在著簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。為了使窗口保持恒定的面風(fēng)速,只要感測(cè)出窗口的高度(開度),即可計(jì)算并實(shí)施控制所需排風(fēng)量L。這樣,卷軸行程傳感器的感測(cè)效應(yīng)與面風(fēng)速傳感器便是完全等效的。后文中除非特別說明,在討論相關(guān)自動(dòng)控制原理時(shí),將一律采用排風(fēng)量(風(fēng)速)傳感器代之。對(duì)于變風(fēng)量排風(fēng)柜,如果要求進(jìn)一步提高其自動(dòng)化程度,還可增設(shè)區(qū)域存在傳感器,在一定距離處(比如距排風(fēng)柜0.5m)感測(cè)操作人員的有無,自動(dòng)操控工作窗口的開閉。當(dāng)排風(fēng)柜前有操作人員時(shí),傳感器發(fā)出信號(hào)給控制器,命令將排風(fēng)柜設(shè)置到使用模式(開窗和正常排風(fēng)量);當(dāng)操作人員離開后,傳感器和控制器便發(fā)出指令,將排風(fēng)柜設(shè)置于待命模式(關(guān)窗和最小排風(fēng)量)。實(shí)際工程中常見的是具有多個(gè)排風(fēng)點(diǎn)的系統(tǒng)形式。圖5所示的是含有2個(gè)排風(fēng)點(diǎn)的系統(tǒng),在這種情況下,每個(gè)支風(fēng)管所連接的變風(fēng)量排風(fēng)柜都需采用壓力無關(guān)型變風(fēng)量閥4,以確保每個(gè)排風(fēng)末端的排風(fēng)效果不受別的支風(fēng)管及其末端設(shè)備運(yùn)行狀況的干擾影響。接入系統(tǒng)的任一排風(fēng)柜分支風(fēng)量彼此之間互相不受干擾的根本原因,在于其所用變風(fēng)量閥的壓力無關(guān)特性。實(shí)踐中應(yīng)用最多的壓力無關(guān)型變風(fēng)量裝置為文丘里變風(fēng)量閥(文氏風(fēng)閥)。變風(fēng)量通風(fēng)柜與文丘里變風(fēng)量閥及卷軸行程傳感器結(jié)合使用的集成模塊見圖6。圖5中,卷軸行程傳感器2感測(cè)到拉窗位置改變后,發(fā)出信號(hào)給控制器3(VIC),后者即命令變風(fēng)量閥4的閥位作出相應(yīng)的變化,以達(dá)到所需的風(fēng)量(風(fēng)速);同時(shí),風(fēng)量數(shù)據(jù)信號(hào)也由變風(fēng)量閥4傳輸給風(fēng)量疊加計(jì)算給定器5(DI)??傦L(fēng)量顯示控制器6(FIC-101)在獲得其計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)信號(hào)后,控制變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)7的運(yùn)行轉(zhuǎn)速,以滿足總風(fēng)量要求。顯然,這是一個(gè)開環(huán)控制,如要實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,補(bǔ)充一個(gè)總風(fēng)量反饋信號(hào)即可。3.2壓力補(bǔ)償彈簧控制文丘里變風(fēng)量閥消除了排風(fēng)系統(tǒng)(或空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng))中各支管或末端之間水力工況的相關(guān)性,可以說是變風(fēng)量通風(fēng)與空調(diào)技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵性設(shè)備。只有了解其結(jié)構(gòu)和工作原理(見圖7~9),才能洞察它的壓力無關(guān)特性。如圖7所示,文丘里變風(fēng)量閥的外形是一個(gè)文氏管型的筒體1,內(nèi)部有一裝有壓力補(bǔ)償彈簧3的錐形閥芯2。4為安裝于閥體上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它接收來自風(fēng)量顯示控制器(VIC)的控制信號(hào),通過連桿7牽動(dòng)錐形閥芯2前后移動(dòng),改變環(huán)形流道截面,實(shí)現(xiàn)風(fēng)量調(diào)節(jié)。顯然,這是屬于主動(dòng)性質(zhì)的控制效應(yīng)。壓力補(bǔ)償彈簧3吸收風(fēng)管系統(tǒng)中壓力在一定范圍內(nèi)的波動(dòng),從而賦予文丘里變風(fēng)量閥壓力無關(guān)特性,因此,彈簧3在文丘里變風(fēng)量閥中被稱為定風(fēng)量機(jī)構(gòu)。當(dāng)排風(fēng)系統(tǒng)總風(fēng)管內(nèi)壓力(圖7和圖9a中文丘里變風(fēng)量閥的左側(cè))降低時(shí),或送風(fēng)系統(tǒng)總風(fēng)管內(nèi)(文丘里變風(fēng)量閥右側(cè))壓力升高時(shí),文丘里變風(fēng)量閥前后壓差增大。這一增大的壓差一方面會(huì)導(dǎo)致風(fēng)量有增大的趨勢(shì);另一方面也會(huì)加大施加于錐體彈簧上的壓力,壓縮彈簧,推動(dòng)錐形閥芯稍稍向左移動(dòng),使閥內(nèi)環(huán)形流道截面積減小,流動(dòng)阻力增大,使之呈現(xiàn)風(fēng)量減小的趨勢(shì)。這樣,本來因壓差增大而可能導(dǎo)致風(fēng)量增大的趨勢(shì),便在后一因素作用下,獲得補(bǔ)償或平衡,最終得以消除。反之亦然。圖8中風(fēng)量曲線a,b,c,…,n,與圖7所示的閥位一一對(duì)應(yīng)。圖中縱坐標(biāo)顯示的是壓力補(bǔ)償彈簧的正常工作壓力范圍,只要總風(fēng)管內(nèi)壓力波動(dòng)引起文丘里變風(fēng)量閥前后壓差的變化不超出所示壓力范圍,文丘里變風(fēng)量閥即可完全排除風(fēng)管系統(tǒng)內(nèi)無序的壓力波動(dòng)干擾,而達(dá)到壓力無關(guān)的控制效果。圖8中的A和B分別表示文丘里變風(fēng)量閥兩個(gè)互不相關(guān)操作機(jī)構(gòu)的控制功能:前者根據(jù)自動(dòng)控制器指令信號(hào),對(duì)風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié);后者為閥件本身為排除系統(tǒng)壓力波動(dòng)干擾因素影響的定風(fēng)量作用。3.3通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)的典型類型1壓力無關(guān)特性的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)中心圖10所示的排風(fēng)系統(tǒng)是一個(gè)大型變風(fēng)量排風(fēng)系統(tǒng)。并聯(lián)接入該系統(tǒng)的變風(fēng)量排風(fēng)柜1,僅圖中所示的一個(gè)房間就有5臺(tái),另外,圖中未示出的其他房間可能還有很多臺(tái)。還有一個(gè)與傳統(tǒng)做法明顯不同之處,房間全室通風(fēng)的排風(fēng)管4也與各排風(fēng)柜局部排風(fēng)支管并聯(lián)于一個(gè)系統(tǒng)。需要注意的是,系統(tǒng)的每個(gè)支管上都裝有壓力無關(guān)型文丘里變風(fēng)量閥2,而且,系統(tǒng)的動(dòng)力部分采用的是變頻風(fēng)機(jī)3。采用變風(fēng)量排風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)中心,可能采用的排風(fēng)柜數(shù)量少則幾臺(tái),多則十幾臺(tái)、數(shù)十臺(tái)。從理論和技術(shù)層面上說,并聯(lián)接入同一系統(tǒng)的排風(fēng)柜或其他設(shè)備數(shù)量可以不受限制,而且,全室排風(fēng)風(fēng)管的并聯(lián)接入也屬正常和必要。更有甚者,同一個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)還可連接若干個(gè)不同實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)。其實(shí),這一切都是由于并聯(lián)各支路的水力工況,以至其風(fēng)量,均被賦予了壓力無關(guān)特性的緣故。另外,借助于智能化的自動(dòng)控制技術(shù),可確保系統(tǒng)總是以必要的最小排風(fēng)量運(yùn)行,從而在最大程度上減少通風(fēng)和空調(diào)能耗。需要補(bǔ)充說明的是,有的實(shí)驗(yàn)室要求恒溫恒濕空調(diào)環(huán)境,甚至是潔凈空調(diào)環(huán)境,但更多的只是要求保持舒適性環(huán)境即可。不同空調(diào)環(huán)境參數(shù)的要求,其系統(tǒng)運(yùn)行能耗顯然是大相迥異的。2作為總風(fēng)力顯示控制器的內(nèi)部控制系統(tǒng)變風(fēng)量排風(fēng)柜的應(yīng)用和變風(fēng)量排風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù),對(duì)于確保實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)柜的排風(fēng)效果,保障整個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠和穩(wěn)定,改善實(shí)驗(yàn)室研究人員的職業(yè)衛(wèi)生環(huán)境,降低實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)和空調(diào)負(fù)荷、減少能耗都具有很大意義。圖11所示的是一個(gè)跨房間的多室共用系統(tǒng),首先它所連接的排風(fēng)柜及其他設(shè)備的數(shù)量很多(遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)習(xí)慣的3~4臺(tái));其次,在符合某些規(guī)定的條件下它容許把作為局部排風(fēng)的排風(fēng)柜、儲(chǔ)存柜、活動(dòng)風(fēng)口等的排風(fēng)與房間全室排風(fēng)合并成一個(gè)系統(tǒng)。如圖11所示,從風(fēng)量(風(fēng)速)顯示控制器1(VIC-101~105)到變風(fēng)量閥2的控制,等同于圖5。凡是接入同一系統(tǒng),包括來自別的房間的各排風(fēng)末端風(fēng)量控制器的風(fēng)量輸出信號(hào),都各自輸入變風(fēng)量閥2,3,以控制自身所需排風(fēng)量。同時(shí),各路排風(fēng)量數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由各變風(fēng)量閥2,3輸入風(fēng)量疊加計(jì)算給定器4(DI-101)。給定器4的計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)信號(hào)即作為總風(fēng)量顯示控制器5(FIC-101)的系統(tǒng)總風(fēng)量給定值,用于控制變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)6的轉(zhuǎn)速??傦L(fēng)量傳感器7測(cè)得的總風(fēng)量值是控制動(dòng)作后的實(shí)際風(fēng)量,作為反饋信號(hào)再輸入總風(fēng)量顯示控制器5(FIC-101),與之前的計(jì)算給定值進(jìn)行比較,構(gòu)成帶反饋的閉環(huán)控制回路,從而可實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量排風(fēng)系統(tǒng)總風(fēng)量的精確控制。3風(fēng)機(jī)部分排風(fēng)量變化,其符合學(xué)校工作班、室少單元、網(wǎng)絡(luò)開發(fā)方向發(fā)展的總用量見圖2對(duì)于房間的全室排風(fēng)而言,由于它只與該房間的容積相關(guān),理應(yīng)在每一房間(實(shí)驗(yàn)室)層級(jí)基礎(chǔ)上考慮問題。實(shí)驗(yàn)室的日常全室排風(fēng)量應(yīng)確保換氣次數(shù)不小于6h-1。由于室內(nèi)的局部排風(fēng)也是來自同一實(shí)驗(yàn)室內(nèi),其實(shí)時(shí)量值也應(yīng)計(jì)入全室排風(fēng)內(nèi),室內(nèi)局部排風(fēng)量是時(shí)時(shí)變化的,因而,全室排風(fēng)量也需隨之時(shí)時(shí)改變才行。圖12所示的只是整個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)(圖11)中所涉及實(shí)驗(yàn)室的一部分。來自各變風(fēng)量閥2,3的風(fēng)量數(shù)據(jù)信號(hào),輸入風(fēng)量疊加計(jì)算給定器4(DI-102),其計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)信號(hào)有兩路輸出:一路傳輸給補(bǔ)風(fēng)量差值計(jì)算給定器SP-201(見圖13),以供送風(fēng)系統(tǒng)補(bǔ)風(fēng)量控制用;另一路則傳送給全室排風(fēng)量顯示控制器5(FIC-102),與房間按照最小換氣次數(shù)計(jì)算的排風(fēng)量給定值進(jìn)行比較。如果前者實(shí)時(shí)量值與后者給定值相等,則變風(fēng)量閥3開度保持不變;如果前者大于后者,閥3關(guān)小,直到全關(guān);反之,若前者小于后者,則閥3逐步加大開度,直到補(bǔ)全不足部分風(fēng)量為止。圖12中的給定值可按照實(shí)驗(yàn)室工作班制定時(shí)改變,比如白天工作期間,室內(nèi)最小換氣次數(shù)按6h-1計(jì)算;夜間最小換氣次數(shù)按2h-1計(jì)算。定時(shí)改變給定值,即可實(shí)現(xiàn)節(jié)能的值班通風(fēng)控制。4基于外部變風(fēng)量的b壓差控制方案圖10中S-1系統(tǒng)是一個(gè)典型的跨區(qū)域(房間)、多區(qū)域(房間)共用的直流式變風(fēng)量空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)。其單一實(shí)驗(yàn)室和系統(tǒng)總送風(fēng)量的自動(dòng)控制原理見圖13。實(shí)驗(yàn)室空調(diào)自動(dòng)控制有兩個(gè)方面須考慮:一是室內(nèi)微負(fù)壓(潔凈室空調(diào)時(shí)微正壓)的保持;另一個(gè)是室內(nèi)環(huán)境要求的空氣參數(shù)的保持。對(duì)于室內(nèi)微負(fù)壓的控制,有兩種方案可供選擇:補(bǔ)風(fēng)量差值控制方案和壓差控制方案。補(bǔ)風(fēng)量差值控制方案示于圖13左側(cè)。送風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量控制大致可分解成兩個(gè)層次:由補(bǔ)風(fēng)量差值計(jì)算給定器3(SP-201)和風(fēng)量顯示控制器4(FIC-201)構(gòu)成的單一房間層次的控制與由風(fēng)量疊加計(jì)算給定器5(DI-203)和總風(fēng)量顯示控制器6(FIC-203)構(gòu)成的整個(gè)系統(tǒng)層次的控制。將來自室內(nèi)總排風(fēng)量的數(shù)據(jù)信號(hào)(圖12中DI-102的一路輸出信號(hào))輸入補(bǔ)風(fēng)量差值計(jì)算給定器3(SP-201),后者可將其乘以0.9(或0.95)所得結(jié)果作為室內(nèi)送風(fēng)量給定值,輸入風(fēng)量顯示控制器4,控制變風(fēng)量閥1的開度,這是房間層次的控制。至于整個(gè)送風(fēng)系統(tǒng)層次的控制,則是由來自各房間送風(fēng)支管上變風(fēng)量閥1和2的風(fēng)量數(shù)據(jù)信號(hào)輸入風(fēng)量疊加計(jì)算給定器5(DI-203)開始,通過總風(fēng)量顯示控制器6(FIC-204)對(duì)送風(fēng)機(jī)7的轉(zhuǎn)速實(shí)施控制完成。方案B壓差控制方案比較簡(jiǎn)單,由安裝于室內(nèi)的壓差傳感器8感測(cè)室內(nèi)側(cè)壓力與室外側(cè)(走廊)壓力之間的實(shí)時(shí)壓差信號(hào),輸入壓差顯示控制器9(PIC-201),與預(yù)先確定的壓差給定值進(jìn)行比較,控制器9根據(jù)偏差信號(hào)的大小,調(diào)節(jié)變風(fēng)量閥的開度。同時(shí),來自變風(fēng)量閥1的送風(fēng)量信號(hào)傳輸給風(fēng)量疊加計(jì)算給定器5(DI-203),參與對(duì)整個(gè)系統(tǒng)總送風(fēng)量的控制。室內(nèi)環(huán)境空氣參數(shù)的控制也有兩種手段:一種是常規(guī)的空氣處理過程中的參數(shù)控制,另一種是對(duì)送風(fēng)量的控制。前者實(shí)施比較簡(jiǎn)便、節(jié)能;后者實(shí)施起來勢(shì)必又會(huì)反過來波及并牽動(dòng)室內(nèi)負(fù)壓,以至排風(fēng)量的控制。顯然,在既要滿足負(fù)壓控制要求,又要滿足室內(nèi)空氣環(huán)境參數(shù)要求的情況下,便不得不額外加大送風(fēng)量和排風(fēng)量,導(dǎo)致運(yùn)行能耗增大,所以,筆者認(rèn)為,后一種手段不值得推廣應(yīng)用。4對(duì)相關(guān)專家的質(zhì)疑我國(guó)各級(jí)地方政府下屬的相應(yīng)職能監(jiān)督機(jī)構(gòu),比如各級(jí)疾病預(yù)防控制中心、衛(wèi)生監(jiān)督所、勞動(dòng)安全監(jiān)督機(jī)構(gòu)等,受權(quán)對(duì)研發(fā)中心實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)、空調(diào)工程的各個(gè)階段實(shí)施監(jiān)督和審查。這類監(jiān)督和審查隨著實(shí)施過程的進(jìn)展越來越嚴(yán)格和規(guī)范化。現(xiàn)在可以確定的是,除了工程設(shè)計(jì)前期針對(duì)室外環(huán)境的環(huán)境影響評(píng)價(jià)之外,對(duì)于室內(nèi)環(huán)境至少得通過兩步評(píng)估和審查:初步設(shè)計(jì)階段的預(yù)評(píng)估審查和完工后的效果實(shí)測(cè)驗(yàn)收審查。僅就這一制度實(shí)施以來筆者所經(jīng)歷的情況而言,碰到的問題不少。這些問題大致有:1)新老系統(tǒng)不同設(shè)計(jì)理念的質(zhì)疑。①在一個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)中連接排風(fēng)柜數(shù)量超過4臺(tái)有違常規(guī),難以正常、可靠、有效地運(yùn)行。②把作為全室通風(fēng)的排風(fēng)與作為局部通風(fēng)的排風(fēng)柜排風(fēng)合并接入同一系統(tǒng),難以認(rèn)可。③偌大一個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)連接的支風(fēng)管多多,能否防止氣流的倒灌?④由于對(duì)作為新技術(shù)應(yīng)用之關(guān)鍵性裝置——壓力無關(guān)型文丘里變風(fēng)量閥的構(gòu)造、工作原理、性能的不了解,產(chǎn)生各種疑慮,導(dǎo)致對(duì)新型系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和安全性的懷疑。上述4個(gè)方面的問題是初始階段最常受到評(píng)審專家們質(zhì)疑的話題。不過,通過對(duì)新老系統(tǒng)不同設(shè)計(jì)理念的解說,評(píng)審專家們最終能接受新的思維和技術(shù)理念。2)某公司實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)和通風(fēng)工程設(shè)計(jì),考慮到生產(chǎn)工藝未來可能的多變,借鑒其國(guó)外已有的成功先例,采用模塊化的手法,在每一單元模塊承重頂板上預(yù)留若干標(biāo)準(zhǔn)尺寸的管孔,用以適應(yīng)日后設(shè)備位置的可能變動(dòng)。對(duì)于這種本來屬于增進(jìn)工藝靈活性的新的設(shè)計(jì)思想,基于它對(duì)室內(nèi)環(huán)境控制并無實(shí)質(zhì)性影響,不但不應(yīng)遭到質(zhì)疑,反而應(yīng)該得到肯定和支持。3)某公司實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)方和設(shè)計(jì)方,為了追求建筑立面的美觀,整個(gè)外墻自上而下全部采用玻璃幕墻。鑒于新風(fēng)進(jìn)風(fēng)量很大,只能利用建筑物周邊頂部的幕墻留出條縫作為新風(fēng)口,并通過適當(dāng)?shù)膰?構(gòu)成寬廣的新風(fēng)通道,與安裝于屋面的新風(fēng)機(jī)房相連通。對(duì)于這樣的做法和安排,質(zhì)疑之聲不斷。理由是在衛(wèi)生部和地方衛(wèi)生部門頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中確有條文明確要求:“空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)應(yīng)直接取自室外”,而不是靠機(jī)房的負(fù)壓吸入。其實(shí),該條文的目的只是在于限制當(dāng)新風(fēng)機(jī)房周邊有其他房間,在新風(fēng)機(jī)房負(fù)壓作用下,有可能吸入非室外空氣的情況。然而,在該工程情況下,一方面由于進(jìn)風(fēng)量很大,利用風(fēng)管集風(fēng),幾無可能;另一方面,新風(fēng)機(jī)房周邊并無別的房間連通,新風(fēng)機(jī)房吸入的只是室外空氣。情況解釋清楚之余,質(zhì)疑之聲也就戛然而止。4)某工程的建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位提供的設(shè)計(jì)方案,對(duì)實(shí)驗(yàn)室空調(diào)提出采用風(fēng)機(jī)盤管方式,這一設(shè)計(jì)方案終不為評(píng)審專家們所認(rèn)可。理由是,風(fēng)機(jī)盤管自身賴以工作的空氣循環(huán)處理方式,有違實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)關(guān)于回風(fēng)利用問題的基本原則。5)某公司的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在其實(shí)驗(yàn)中心通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)方案中提出了一種新的方法。主要思想有兩點(diǎn):一是辦公區(qū)的空調(diào)采用直流式的

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論