E+E溫濕度傳感器聊一聊實驗室用通風系統及風速風量傳感器

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實驗室通風系統經歷了定風量系統、雙風量系統、變風量系統三個發展階段。

1. 1 排風系統

1.1.1 定風量系統

排風機采用單速定頻風機，排風量基本不變，系統無法隨排風柜使用數量及排風柜門開啟高度而調節風量，因此采用該系統所帶排風柜不宜大于3 個，該系統優點是投資小，控制簡單；缺點是排風柜面風速難以保證，會有部分有毒有害氣體從排風柜中逸出（面風速過小或過大都能造成氣體從排風柜中逸出），且運行費用高。

1.1.2 雙風量系統

排風機采用雙速風機，較定風量系統有所改進，但沒有從根本上改變定風量系統的缺點，采用該系統所帶排風柜不宜大于5 個，目前應用不多。

1.1.3 變風量系統

排風機采用變頻風機，在排風主風道上設壓力傳感器，將壓力傳感器測得的壓力與設定壓力值比較，由變頻器調節風機轉速，達到調節風量的目的。在變風量系統中排風柜采用面風速控制，采用感應區紅外探頭檢測排風柜前人員的存在與否來控制柜門面風速，當操作人員出現在排風柜前時，紅外探頭傳感器輸出信號，將排風柜面風速設定到高排風量模式，此時排風柜面風速控制在0.5m/s, 當操作人員離開的時候，紅外探頭傳感器輸出信號，將排風柜面風速設定到低排風量模式，此時排風柜面風速控制在0.3m/s，當實驗室內無人時，排風柜面設定到最小排風量模式，即值班排風模式，維持排風柜和管道中保持負壓，保證有毒有害氣體不外逸，有時為滿足實驗室最小排風量要求，房間還要設輔助排風，當排風柜排風量不滿足實驗室最小排風量要求時，輔助排風自動打開，保證實驗室最小排風量。該系統有如下優點：①在實驗操作過程中，排風柜門開度變化較大，采用面風速控制非常合理，與傳統定風量系統比較，運行能耗要節省很多，且對操作人員的人身安全及實驗精度的影響都更有利；②一個系統可帶多個排風柜，可共用一個主管道，風井集中，有利于實驗室工藝布置，減少土建造價；③由于多個排風柜合用一套排風系統，在實際工作過程中，排風柜不可能同時達到最大排風量，因此在排風設備及主風道選擇時可考慮一定的同時使用系數，比定風量系統要小一些；④由于排風集中，便于能量回收及排風處理。

1.1.4 事故排風

當實驗室內有高危險性實驗時（一般由工藝設計人員提供），排風系統設計應考慮發生突然事故時，能即時將有毒有害氣體排除，排風量按12 次/h換氣次數計算。

1. 2 補風系統

實驗室一般排風量較大，且連續排風時間較長，容易造成室內負壓過大，為平衡室內外壓差，需要對實驗室進行補風，以維持房間設定的壓力。

1.2.1補風量計算

補風量應根據房間排風量及設定的負壓值（相對相鄰房間、走廊或大氣）計算確定，補風量按下列公式計算：Lb=Lp-Ly

式中，Lb 為補風量，m3/h；Lp 為排風量，m3/h；Ly為維持負壓所需風量，也叫余風量，m3/h；Ly可按負壓值與房間換氣次數的關系確定，也可按縫隙法計算。

1.2.2 補風方式

有自然補風和機械補風兩種方式。

自然補風不設補風機，將室外新風經過濾器、管道進入室內，由于新風是由負壓吸進室內，氣流達到動態平衡，同時也保證實驗室氣流流向穩定，且始終處于負壓狀態。優點是不需設補風機，節省初投資和運行費用；缺點是需要的進風井或進風百頁面積大，占用建筑使用面積大或影響建筑立面效果，其次是補風無法進行加熱或冷卻處理。

機械補風與排風系統對應設置機械補風系統，將室外新風經集中處理后，由補風機經管道送入房間內，采用定風量還是變風量系統，一般與排風系統對應，即排風為定風量系統，補風也為定風量系統，排風為變風量系統，補風也為變風量系統。

1.2.3補風地點

補風可直接補在排風柜內或柜門前，也可補在房間內，補在排風柜內或柜門前的優點是補風不需要做加熱或冷卻處理，可節省能源；缺點是操作人員工作環境舒適性差，有時可能對實驗數據有影響，補在排風柜內方式不適用有面風速要求的排風系統。補在房間內，補風一般需經過加熱或冷卻處理，其優點是操作人員工作環境好，對排風柜面風速及柜內氣流無影響；缺點是能量消耗要比直接補在排風柜內或柜門前大。

1. 3 排風柜變風量控制器

目前常用的風量控制器有兩類：一類是測量柜門面風速，通過與設定風速比較，調節風閥開度以達到設定值，風閥一般采用蝶閥，其優點是：①精度不受柜前有無人員遮擋影響。②閥門阻力小。缺點是：①精度受測量點的位置和數量影響。②測量到的風速需要通過傳感器轉換成電信號調節風閥，系統反映速度稍慢。另一類是通過測量柜門位置，調節風閥開度，風閥一般采用文丘里閥，其優點是：通過測量柜門位置直接控制風閥開度，系統反映快，響應時間短。缺點是：①排風量會受柜前有無人員遮擋影響。②風閥阻力較大。

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