通风柜变风量控制方式比较
实验室通风柜常用的两种排风方案
2000 立方米的空气，才能达到 0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5m/s&177;20%
的标准。因此，在通风柜密度较高的房间，其正 常时将排放大量的空气，结果导致实验室明显的
负压。同时，美国 SEFA 标准要求实验室全新风，
而且各实验室空气不能相互影响。所以，根据上 述的标准规范，一般采用两套排风方案：
方案一，使用美国 phoenix 推出的数字化气
时表面不会产生气流涡漩，从而保证实验人员的
安全环境。
共同发挥作用，满足信息需要以实现对实验室的 通风状况作连续监控。
方案二，在通风柜上加装自补风装置。 这套装置能平衡实验室内与室外的压力差，
让室内有足够的新风补给通风柜以此来满足向
外排风的要求。60%-70%的排出空气由补风装置 从外界抽取，从而保证实验室内最少的空气流
失。 由于通风柜增加了补风导流设计，所以进风
流控制系统。
其主要原理是在通风柜上安装监控器、调节
门传感器和文丘里阀。当调节门上下移动时，调 节门传感器随即做出反应，并将信息传递给监控
器，再由监控器根据当前视口的面积调节文丘里
阀，从而使得通风柜的操作表面风速保持到 0.5m/s&177;20%。
Phoenix 系统可与各种设备管理系统集成，
实验室通风柜常用的两种排风方案
z4c8e 通风柜 实验室通风柜
两种常用实验室的排气方案根据美国 SEFA
标准，通风柜的操作表面风速要求达到
0.5m/s&177;20%。因此每小时需要排放定量的空
气，以达到这一标准。根据长期以来的设计经验， 一台 1.5 米高的通风柜需要每小时平均排放将近
变风量控制系统(VAV)通风柜技术参数
5、监控器有最大风量和最小风量功能，当发生紧急情况时可以按下最大风量按钮，排风阀门完全打开，当希望通风柜以小风量运行时（例如晚上）可以按下最小风量按钮，通风柜以小风量运行；
6、监控器还具有低风速运行按钮，按下这一按钮，可以使面风速设定值为正常值的70%，用来减少气体排放以节能，（当通风柜内有高危险性物质时不建议使用）。
2、采用直接风速测量控制系统，能够快速有效的保证通风柜面风速，从而达到保证实验室工作人员安全的目的。为避免环境温湿度对普通风速传感器的基准点飘移影响，通风柜控制系统使用热线型风速传感器对面风速进行真实测量；风速传感器配备独特的自洁式过滤器，具有防灰尘堵塞功能；
3、风速传感器检测到面风速变化时，控制器发出信号给执行器，通过改变变风量阀门开度来使面风速回到设定值，术参数
1、根据美国ANSI Z9.5-2003标准，通风柜面风速高于或低于0.5m/s都可能导致有害气体外逸，过低的面风速无法有效捕捉排放的有害物质，过高的面风速导致通风柜内气流形成紊流和涡流，同样可能导致有害物质逸出。为确保排风效果，通风柜采用VAV变风量控制方式，要求通风柜面风速稳定在0.5m/s±5%；
在通风柜面风速控制上文丘里阀与蝶阀的比较
通风柜调节门拉下来时，依靠房间压差传感器测再
控制，房间肯定会出现瞬间正压，如果走廊有办公
室毒气就进去了，影响办公人员安全。室内负压 n “通风...空气由非实验室环境区域进入实验室后
应直接排放出实验室建筑外部”-美国职业安全与
卫生管理局（OSHA） n“任何条件下,进入实验室区域的空气...应
来自办公区，走廊等区域-PrudentPractices
控制精度高（噪音）
CONTROLSMART 采用文丘里阀，控制精度高，
且测量比高，蝶阀系统则采用传统蝶阀，控制精度
低其计算公式是有问题的，因为 C 值是根据管道内
的压力的变化而变化的。
Hale Waihona Puke VAV 系统反应速度为 6 秒，但我们认为不安全 B)
压力独立性 尤其当单一系统内通风柜数量较多，管路较复
杂时，常规的 VAV 系统由于压力不独立，为保证精
度，往往要求较长的直管段；并且在运行时，某一
通风柜的开关会影响整个管路内的静压，从而影响 同一系统内其他通风柜 C)高控制精度（VAV 可将误
节能 1，初期设备投资 n 制冷系统，供热系统，
再热系统，供气排气风扇，变频驱动器（VFD），管
路管线等初期投资
2，运行成本 n 实验室使用 100％新风，且为
保障安全，长要求 24 小时运作，能耗巨大
舒适 1，最小换气次数－通常要求 6－10 次每
小时 2，温湿度要求 A)反应速度快（1 秒以内） 反应速度慢会严重影响实验室安全，常规的
蝶阀
反应速度慢，首先会影响通风柜气流控制效
果，而且尤其对实验室整体压力控制能力会大大降
低。蝶阀反应速度大于 6 秒，甚至达到 20 秒
压力独立
VAV变风量通风柜控制系统的优缺点
1、美国NSAI 9.5-2Z003标，通准柜面风速高风于或低0于。
m5/s都可导致能害有体气逸，外过低面的速无风法有效捉捕放排有的害质物过高，的风面导速致风通内气柜流形成紊流涡和，流样同能可致导有害质逸物出为确。
保排效风，果风通采用VA柜变V量控制方风式要，求通柜面风速风定稳在0.5/s±m%5 ；2、用直接风采速测量制系控统能够快速，有效保证的通柜面风速风从，而到达证实保验工作人员安室的全目的为。
免避境温环度对普湿风速通传器感基的点准飘移影，响通柜控风系制统用使热线型速风传感器对风面进速行真测实量风速；传器配备感特的自独式洁滤过，具有防灰尘器堵功塞能；3、风传速感检测器面到风速化变，控时器发出信制号执给器，行通过改变变风量阀门度来使开面速回风设定值到，求系统响应时间要于3秒小；4、通风、柜风速传感器的实时测监实真的风速，面面当风不在设定范速围时内经1，5秒时后监控延器发声出光警报；5、控监器有最风大和最量风量小功能当发，紧急生况时情可按下以大风量最按钮排，阀风门完全开打，当望通风柜以小希风量行时运（例如晚上可）以按最小下风量按，钮风柜通以风小量运行6、控器还具有监低速运风按钮行按，下这按一钮，以可面使速风设定为值正常的值07%用来减，气体排少以放能，节（通风柜内当高危险有性质时物建议使不用）。
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通风柜变风量控制的技术分析
Ａ —— 操 作 口或 缝 隙实 际开 启 面积 ， ｍ； ｔ — 罩面风 速 ， ／ ； ， — ｍｓ
— —
安全 系数 ， 一般 取 ＝１Ｏ ．５～１ １ ．。
设备的扰动 、 化学反应或热源的热压 以及室 内横向 气流的干扰等因素引起有害物的逸出。
对 于一 般 试验 室 通 风 柜 ， 当考 虑房 间 内的 干扰
文 章 编号 ：０ ９— ８ １ ２ ０ ） １— ０ ９一 ３ １０ ４ ８ （ ０ ７ Ｏ ０ ７ Ｏ
通风柜变风量控制的技术分析
刘卫 斌
（ 武汉工业学院 土木工程 系 ， 湖北 武汉 ４ ０ ２ ） ３０ ３
摘
要 ：通风 柜是 实验 室 中主要 的安 全设备 ， 了控 制有 害物 质 的外 溢和 保证 实验 正 常进 行 ， 为
ｐ —— 通 风柜 吸人 口空气 密度 ，ｇｍ ； ｋ／
— —
维普资讯
第２ ６卷第 ｌ 期 ２０ ０７年 ３月
武
汉
工
业
学
院
学
报
Ｖ０ ６ ． Ｌ ２ Ｎｏ １ Ｍａ ｏ ７ Ｌ２ ０
Ｊ ｕ ａ ｏ Ｗｕ ａ Ｐ ｌｔｃ ｎｃ Ｕｎｖ ｒｉ ｏｒ ｌ ｆ ｎ ｈｎ ｏｙｅ ｈ ｉ ｉｅｓｔ ｙ
由以上公式可 以看 出， 对于传统的没有调节系 统 的通 风柜 ， 当操 作 门全 开 时 ， 果 满 足 Ｏ ４～ ． 如 ． Ｏ５
ｍｓ ／ 的罩 面风速 ， 操 作 门开启 一 半 或全关 时 ， 作 当 操
面罩面风速将大于设计值 ． 这将影响实验操作和排
风 的效 果 。 根 据某 通风 柜 的 实 际测 试 ， 当柜 门完 全 开 启 时 ， 面风 速 为 Ｏ４ ｍ ｓ 当柜 门 开启 一 半 时 ， 面 罩 ．７ ／ ， 罩 风速 为 Ｏ ８ 叫 当柜 门接 近 全关 时 ， 罩 面风 速 ．６ 其 将更 大 ， 将大 大影 响排 风及 实 验效 果 。 这
通风柜控制
通风柜控制通风柜是实验室中常见的安全设备，用于对有害气体、粉尘和其他危险物质进行控制和处理。
通风柜控制是指对通风柜进行操作和管理，以确保实验室环境的安全性和良好的工作效果。
本文将介绍通风柜控制的基本原理、常见的控制方法以及注意事项。
一、通风柜控制的基本原理通风柜的控制基于以下基本原理：1. 风量控制：通风柜通过控制进风和排风风量来实现空气流动和气体排放的控制。
风量控制通常通过风量调节阀、风机变频控制等方式实现。
2. 负压控制：通风柜工作时应保持负压状态，即柜内气体压力低于室内空气压力。
利用负压控制可确保有害气体不会外溢，保护实验人员的安全。
3. 过滤器控制：通风柜通常配备高效气体过滤器，可过滤掉粉尘、微生物和其他有害物质。
过滤器的控制主要包括过滤器更换周期的设定和过滤器工作状态的监测。
4. 温度和湿度控制：通风柜内的温度和湿度对实验过程和实验人员的舒适度都有影响。
通风柜的控制系统可监测和调节柜内温度和湿度，保障实验室环境的舒适性和效率。
二、通风柜控制的方法根据通风柜的特点和要求，通风柜的控制方法主要包括以下几种：1. 手动控制：这是最基本的控制方法，通风柜的启动、关闭和风量调节均由操作人员手动控制。
这种方法适用于通风柜使用频率较低、操作相对简单的情况。
2. 自动控制：利用传感器和控制系统对通风柜进行自动控制。
通风柜可配置有多个传感器，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等，用于监测实验环境的各项指标，并通过控制系统对风量、温湿度等进行调节和控制。
3. 遥控控制：通风柜的遥控控制可通过网络或无线方式实现。
操作人员可以通过智能手机、电脑等终端设备远程控制通风柜的启动、关闭和风量调节，实现对实验室环境的远程监控和管理。
三、通风柜控制的注意事项在通风柜的控制过程中，需要注意以下事项：1. 设置合理的工作参数：要根据实验要求和实验室环境的特点，合理设置通风柜的风量、负压、温湿度等参数。
过高或过低的控制参数都会影响实验效果和实验人员的安全。
浅论实验室暖通变风量控制原理及特点
浅论实验室暖通变风量控制原理及特点随着科学技术的发展，各类实验室的数目和规模都在不同程度的扩增，逐渐趋向大型化、集结化、综合化，对实验室通风空调系统提出了更高要求。
为了满足市场需求，通风空调系统的设备和相关技术也在迅速的发展完善。
1 系统控制目标与风量设计台式通风柜采用变风量控制，确保通风柜的安全防护性能-控制操作过程中维持通风柜安全的面风速0.5m/s，特殊通风柜面风速0.7～0.8m/s。
控制泄漏浓度≤0.5ml/m3，变风量响应时间≤1s，，面风速偏差≤±0.1m/s，噪声≤60dB（A）。
万向排气罩、原子罩等采用定风量控制。
对于房间气流控制，即有效控制房间送排风量，确保可靠的气流流向维持房间最小换气次数。
控制房间保持一定的换气次数6～12次，确保实验室房间有害气体不停留，24小时运转夜间模式切换。
同时送排风机采用定静压变频系统配合系统变风量运行，新风机组控制送风温湿度保证实验室工作环境的舒适性要求，送排风系统连锁运转，确保系统安全。
中央监视系统需要保证变风量系统各终端控制器支持网络通讯，上传数据，实现远程中央集中监视，确保系统安全运转，另外可通过通讯转换与BA系统对接。
2 变风量控制原理及特点2.1 通风柜变风量通风柜控制原理通风柜必须保持当通风柜调节窗在任何位置均保持通风柜调节门开口面风速为0.5m/s，以保证实验工作人员的安全。
风柜排风采用变风量控制系统，双路控制方式，即位移检测加上面风速检测对通风柜面风速进行控制。
当通风柜调节门移动时，首先调节门位移传感器感器检测排风柜调节门开度变化，即时控制变风量文丘里阀至设定风量，保持排风柜面风速基本稳定在设定值。
当调节门位置不变后，面风速传感器实测通风柜面风速，进行精确微调。
通风柜变风量控制原理图如下图所示。
2.2 实验室负压余风量控制负压余风量控制需要实时计算分析房间内所有变风量排风柜及抽气罩等定排风设施的排风量总和，调节房间补入新风量，使排风量与补入新风量的差值恒定（保持从分析间外渗入分析间内的风量恒定）。
通风柜恒风速变频风量控制系统的功能特色
通风柜恒风速变频风量控制系统的功能特色通风柜恒风速变频风量控制系统是一种应用于实验室、医院、工厂等环境中的通风设备控制系统。
它通过采用变频控制技术，可以实现对通风柜内的风速进行精确调控，从而确保通风柜内的气流稳定性和安全性。
该系统具有以下功能特色：1.恒风速控制：通风柜恒风速变频风量控制系统通过监测通风柜内的风速，并根据设定值对风机的转速进行调节，以实现恒定的风速输出。
这种恒风速控制可以保证通风柜内的气流稳定，从而确保实验的可靠性和准确性。
2.变频调速：该系统采用变频器来实现对风机的调速控制，可以根据需要对风机的转速进行精确调节。
这种变频调速功能使得通风柜在不同工作状态下可以灵活调整风量，从而满足各种实验场景的需要。
3.温度与湿度控制：通风柜恒风速变频风量控制系统可以通过传感器实时监测通风柜内的温度与湿度，并根据设定值对风机的转速进行调节，以实现恒定的温湿度输出。
这种温湿度控制功能可以确保通风柜内的环境条件符合实验要求，从而保证实验结果的可靠性。
4.节能环保：通风柜恒风速变频风量控制系统采用变频调速技术，可以根据实际需求自动调整风机的转速，从而节省能源。
此外，该系统还配备了空气净化设备和过滤器，可以有效去除通风柜内的有害气体和颗粒物，保护环境和人身安全。
5.远程监控与管理：通风柜恒风速变频风量控制系统可以与计算机网络连接，通过远程监控软件实现对通风柜的远程监控和管理。
用户可以通过计算机终端对通风柜的工作状态、风速、温湿度等参数进行实时监测和调控，提高通风柜的运维效率和管理水平。
6.报警与自诊断：通风柜恒风速变频风量控制系统配备了多种安全保护功能，如风速过高、温湿度异常等，一旦检测到异常情况，系统会及时发出报警信号，并自动采取相应的措施进行处理。
同时，系统还具有自诊断功能，可以对故障进行自动诊断和排除，提高通风柜的可靠性和稳定性。
综上所述，通风柜恒风速变频风量控制系统具有恒风速控制、变频调速、温湿度控制、节能环保、远程监控与管理、报警与自诊断等功能特色。
通风柜控制器控制模式解析
通风柜控制器控制模式解析
通风柜控制器就是它表面的微电脑控制器，是由微电脑控制单元、执行器单元、传感器输入单元、显示单元、操作单元这五大部分组成的，利用微机执行繁杂的逻辑计算与控制，提高各种设备的运行可靠性，并能简化系统设备的繁杂性，管理各种机电设备的运行情况。
可通过传感器取出柜内各项物理参数供操作者使用。
目前，国内通风柜控制器采用的是PID控制，可以使排风风速能稳定在用户设定的面风速。
采用的液晶显示器，使操作变得更简单和直观。
采用了待机、强制排风、有人/无人排风等多种工作模式，让装置变得更加实用。
为了能更精确地检测实际风速，实时、准确地控制排风，采用了先进的风速标定方法。
为了完成响应外界环境的输入，通风柜控制器可以在有人无人状态下输入、窗开度、反馈输入量、人工设定输入量等，通过判断和计算，输出一定的电压控制文丘里阀门，形成一个闭环控制，同时还能将当前排风柜的排风量通过RS-485总线传输到补风控制器，然后通过ModBus协议通信，与上位机之间采用RS-485总线形式选用RSM-485低功耗芯片做电平转换。
每个实验室房间的补风控制器可以通过RS-485获得该房间的每个通风柜的排风量，控制补风系统统一向各柜内送风，弥补排风带来的房间压差和房间热量的流失，可在实施监控和参数设置时，进行批量操作，大大简化了操作量。
通风柜控制器还有数据储存电路、复位电路和RS-232通信电路。
复位电路和数据存储电路可以用CAT1025实现，CA T1025电源电路能准确监视电源供电情况，可进行手动复位。
数据存储电路主要存储用户设置的面风速、实时显示类型、控制柜的高度和宽度等一系列参数和控制器的校准参数。
通风柜与变频风量控制系统简介
北京大学新化学南楼通风柜与变频风量控制系统简介一、配置与功能标准实验室（三至九层04、06、08、23、25、27、29、31号房间）设计了最简化、廉价、实用的通风柜恒风速变频风量控制系统与吊顶排风连锁控制系统。
一层和二层装有单台通风柜的大实验室只设计了通风柜排风与吊顶排风连锁控制系统，没有变频器和传感器。
1．标准实验室通风柜及风量控制系统的配置每个实验室配置1台风机和1个变频器，最多能配置3个通风柜，可以任意减少通风柜。
每个通风柜都装有位移传感器，随着玻璃柜门开启（升降）幅度的变化自动调整系统的排风量，以维持通风柜正面的面风速基本不变（风速为0.5±0.1m/S）。
当每个通风柜的玻璃柜门都关闭（降到底）时，吊顶排风的电控阀门随即自动开启，通过吊顶上的2个排风口对室内进行整体排风。
当任一通风柜的柜门开启时，吊顶排风的电控阀门随即关闭。
当风机电源关闭时，风道有一定的自然排风作用。
2．通风柜恒风速变频风量控制系统的功能特色（1）通过位移传感器直接控制变频器，风道内不装传感器，避免了传感器被腐蚀和污染。
（2）通过玻璃柜门的升降直接调整风量（未加其它开关），使用方法简洁。
（3）节能效果好，低强度排风时既可省电、又可减少室内及楼内热量或冷量的损失。
（4）低强度排风时，室内外噪音变小。
3．通风柜恒风速变频风量控制系统的基本技术参数风机额定功率2200W，额定风量6000 m3/hr，全功率运行时大约每2分钟即可将室内空气更换一遍。
吊顶排风的风量为800～1100 m3/hr。
大约10分钟即可将室内空气更换一遍。
风道自然排风的风量为0～60 m3/hr（与大气风力和室内外温差有关）。
通风柜柜门半开至全开时面风速约为0.5 m/S，柜门开启高度小于30cm时面风速约为1 m/S。
4．通风柜的材质与性能柜体为全钢型，表面静电喷涂环氧树脂（采用国际名牌涂料，防腐性能较好）。
台面板采用20mm厚专用陶瓷板，既耐化学腐蚀又耐高温，周围贴有环氧树脂挡水沿。
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三种通风柜VAV控制方式比较
一性能卓越的视窗位移传感器VAV系统
大量工程实践证明，视窗位移传感器（或称“调节门传感器”）的使用，只有在同时使用文丘里阀的情况下才能获得完整的快速响应（<1秒）效果。
在通风柜上安装LCS视窗位移传感器，实际测量视窗的位置，并将此信号传递给控制器，计算每一时刻通风柜的开口面积，进而计算为了保障进口风速为恒定的0.5m/s时所需的排风量，并以此信号控制LCS文丘里阀的变化。
此种控制方式具备非常强的抗室内气流干扰能力，控制效果好，系统监测视窗位置和通风柜排风量，反应速度快，避免安装可能给系统带来不稳定因素的干扰源（如风速传感器），同时LCS文丘里阀能够有效化解来自管网的压力波动，LCS文丘里阀的精度高，反应速度快，系统响应时间通常为1秒钟左右，而蝶阀由于不能过滤管网压力波动，往往配置在成本较低的风速传感器系统中。
二 价格低廉的风速传感器VAV系统
无论是何种风速传感器，原理都是利用气流上下游压差形成的“风”，将一个风速传感器安装于通风柜侧壁，测量通过该传感器的风速，以此代替通风柜的平均进口风速，然后根据风速信号修正蝶阀开度，使蝶阀在反复的“矫枉过正”过程中逐渐回到设定值。
此种方式的缺点需要在系统设计时严肃考虑：
1. 拖累系统响应时间，对于通风柜控制来说，响应时间最重要，而该系统必须要等风速
已经实际出轨并被风速传感器检测出偏离后才开始调节，响应时间为3秒钟左右。
2. 抗气流干扰能力弱，微弱气流即可使风速传感器的两个内外压差测量点失去平衡，系
统常处于不稳定状态，蝶阀执行器持续转动，寿命短，维修多。
3. 以风速传感器所在侧壁一点处的风速代表平均进口风速，不具有代表性。
因为通风柜
前操作者的位置，通风柜内放置物品的位置，以及室内气场的动态化，都会使风速传感器的测量点偏移离开初始值。
侧壁所测点的风速很难代表进口平均面风速。
三双传感器带动VAV系统
目前国内有厂家重新推出了多年前已经被淘汰的由视窗位移传感器和风速传感器同时带动的通风柜控制系统。
美国劳伦斯伯克利国家实验室曾经对同时使用视窗位移传感器和风速传感器带动的通风柜VAV系统进行了长时间跟踪观察，结果显示同时使用两种传感器并没有带来预期的效果。
部分原因可能在于风速传感器一经使用即会给VAV系统带来其原有的先天缺陷，导致系统重回“动态摇摆”状态，而这些缺陷并没有因为视窗位移传感器的存在而消失。
除此以外，两个传感器同时运行拖累了控制环节的速度，系统反而不如预期的效果。