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淨(jìng)化空調係統的室內壓差控製-壓差控製方(fāng)法

更新(xīn)時間(jiān):2014-03-06  |  點擊(jī)率:2689

對於(yú)壓(yā)差控製係(xì)統(tǒng)來說,其所(suǒ)達到的(dí)結(jié)果(guǒ)實(shí)質(zhì)上是對滲(shèn)人或滲出(chū)空氣的(dí)控製,就(jiù)其控製(zhì)策(cè)略(lüè)而(ér)言可分為(wéi)被動(dòng)式和(hé)主(zhǔ)動(dòng)式(shì)控(kòng)製。
定風(fēng)量(liáng)(CAV)是(shì)一(yī)種(zhǒng)被動式的(dí)控(kòng)製方法,它使(shǐ)用手動(dòng)風(fēng)量調(tiáo)節(jié)閥,通過簡(jiǎn)單的送(sòng)風(fēng)和排風平(píng)衡,送風比(bǐ)排風(fēng)少(或(huò)多)一(yī)定(dìng)的量(餘(yú)風(fēng)量),來(lái)達(dá)到所期望的(dí)壓(yā)差(chà)。在選(xuǎn)擇(zé)定風(fēng)量(liáng)這(zhè)樣的控製策(cè)略時必(bì)須認(rèn)真的(dí)考(kǎo)慮(lǜ),因為(wéi)定風量係(xì)統有(yǒu)突出的(dí)局限性(xìng)。主(zhǔ)要有(yǒu)以(yǐ)下幾點:
(1) 所有(yǒu)時(shí)間,設備必須保持(chí)恒定(dìng)的送風(fēng)量和排(pái)風量。
(2) 不(bù)能有(yǒu)任(rèn)何排風設備(bèi)(如(rú)生物(wù)安全(quán)櫃等(děng))增(zēng)加(jiā)或減少,靈活性差。未(wèi)來的擴展(zhǎn)會由(yóu)於係統容(róng)量(liáng)限製(zhì)而受(shòu)限。
(3) 必(bì)須按全負(fù)荷設計,要有(yǒu)較(jiào)大(dà)的(dí)餘量(liáng)來(lái)彌(mí)補由於過濾器等(děng)造(zào)成的(dí)送風(fēng)和排風(fēng)係統(tǒng)性能的下降(jiàng),連續的(dí)全負荷(hé)運(yùn)行(háng)使能耗極(jí)大,因此(cǐ)運(yùn)行成本(běn)非(fēi)常(cháng)高。
(4) 由於風機(jī)係(xì)統,過(guò)濾(lǜ)器(qì)係(xì)統(tǒng)等(děng)性(xìng)能下(xià)降(jiàng)或風閥位(wèi)置(zhì)改變(biàn)等情(qíng)況下,係統(tǒng)經常要(yào)重(zhòng)新(xīn)進行(háng)風平衡調試(shì),需要大量的維(wéi)護(hù)。
(5)  由於(yú)在所有(yǒu)時間(jiān)都是(shì)大風量運行,噪音(yīn)會過高。因此(cǐ)如(rú)果不(bù)能接(jiē)受(shòu)以上(shàng)的(dí)局(jú)限性時,就(jiù)不應選取(qǔ)這(zhè)樣的(dí)控製策(cè)略(lüè)。目(mù)前,通過在送風(fēng)管(guǎn)和(hé)排風(fēng)管(guǎn)上采(cǎi)用(yòng)壓(yā)力(lì)無關型的(dí)定風(fēng)量控(kòng)製裝置(zhì)(如文丘(qiū)裏閥(fá))的(dí)定(dìng)風量(liáng)係統,在一定程(chéng)度上(shàng)可以主動的,動態(tài)的(dí)調節流量(liáng),消除係統(tǒng)靜(jìng)壓波動(dòng)造成的對(duì)流量(liáng)的影(yǐng)響(xiǎng),從而保(bǎo)證流(liú)量(liáng)的(dí)恒(héng)定和控製(zhì)的穩(wěn)定(dìng)。
變風(fēng)量(liáng)係統(tǒng)(VAV)是(shì)一(yī)種主(zhǔ)動式的(dí)壓力(lì)控製策(cè)略,它通過電動(dòng)風(fēng)量調節閥連(lián)續不斷(duàn)的對送風量(liáng)或(huò)排(pái)風(fēng)量進行(háng)調節(jié),以(yǐ)保持希(xī)望的(dí)壓力(lì)。主動(dòng)式的VAV壓力控(kòng)製方(fāng)法可(kě)以分(fēn)為兩種(zhǒng):純(chún)壓差(chà)控(kòng)製(OP)和餘(yú)風量(又(yòu)稱為(wéi)流(liú)量(liáng)追(zhuī)蹤)控製(zhì)(AV)。
2.1 純壓差(chà)控製方(fāng)法(fǎ) 
 純壓差(chà)控(kòng)製方法(fǎ)相對而言簡(jiǎn)單明了(liǎo),其(qí)控製原(yuán)理(lǐ)為:壓(yā)差傳感器測量室(shì)內與(yǔ)參照(zhào)區域(yù)的壓(yā)差(OP),與設(shè)定點(即期(qī)望的(dí)壓差(chà))比較後,控製(zhì)器根據偏(piān)差按(àn)PID調(tiáo)節算法對(duì)送風(fēng)量(liáng)(或(huò)排風量(liáng))進行控製(zhì),從而達到(dào)要(yào)求的壓差。可以看出,送風(fēng)量(或(huò)排(pái)風量(liáng))是(shì)壓(yā)差(Δp),設(shè)定點以(yǐ)及PID常(cháng)數(shù)(α,β)的函(hán)數(shù)。另(lìng)外一種相似的(dí)壓差控製方(fāng)法則(zé)是根據伯努利原(yuán)理,利用一(yī)個(gè)裝(zhuāng)在(zài)小(xiǎo)管內的(dí)風速探頭,將小(xiǎo)管(guǎn)置(zhì)於潔淨室與(yǔ)參照區(qū)之間的開孔中,由(yóu)於(yú)潔(jié)淨室內與(yǔ)參(cān)照(zhào)區的壓力差將(jiāng)使空(kōng)氣(qì)從此(cǐ)小(xiǎo)管(guǎn)中流(liú)過,管中的風速探(tàn)頭就可傳(chuán)感(gǎn)潔(jié)淨(jìng)室內(nèi)與參照(zhào)區之(zhī)間(jiān)的(dí)空氣(qì)流(liú)速,從(cóng)而根(gēn)據(jù)伯(bó)努利(lì)原理(lǐ)利用(yòng)風速計算出潔淨室與(yǔ)參(cān)照(zhào)區(qū)的(dí)壓(yā)差,根(gēn)據此壓(yā)差信(xìn)號(hào),按(àn)照上述(shù)的方法(fǎ),控(kòng)製器(qì)對潔(jié)淨室的(dí)送風或排風量進行(háng)控(kòng)製,達(dá)到(dào)所期(qī)望(wàng)的壓差(chà)值,這(zhè)樣的(dí)方法(fǎ)稱為“偽(wěi)壓差”控(kòng)製方法(fǎ)。 
2.2 餘風量(氣流(liú)追蹤)控製方(fāng)法(fǎ)   
潔淨(jìng)室的送(sòng)風(fēng)量(liáng)與排風(fēng)量之間(jiān)保持一定的風量差(chà)(稱為(wéi)餘(yú)風量),必然會(huì)導致(zhì)潔(jié)淨(jìng)室(shì)產生一定(dìng)的(dí)壓差。餘(yú)風量(liáng)(氣流追(zhuī)蹤(zōng))控製即控製(zhì)係(xì)統實(shí)時測量(liáng)風量(送風(fēng)和排(pái)風量)變(biàn)化,通過(guò)調(tiáo)節(jié)送(sòng)風(fēng)量或(huò)排(pái)風(fēng)量,動(dòng)態(tài)的達(dá)到相(xiāng)應的風量平衡(héng),使(shǐ)送風(fēng)量和(hé)排風(fēng)量之(zhī)間保持恒(héng)定的風(fēng)量(liáng)差,從(cóng)而(ér)維持恒定(dìng)的(dí)壓差(chà)。其基(jī)本原理(lǐ)見圖2,控製(zhì)係統(tǒng)利(lì)用(yòng)氣流(liú)測量裝(zhuāng)置(zhì)實(shí)時測量送(sòng)風量和排風(fēng)量(liáng),排風(fēng)量可以(yǐ)在排(pái)風(fēng)主管上(shàng)測量,或(huò)如圖中(zhōng)在各個單獨(dú)的排風(fēng)上進(jìn)行測(cè)量(liáng)並求和,控(kòng)製器(qì)據此調節送風量(liáng),使(shǐ)其追(zhuī)蹤(zōng)排風(fēng)量的變(biàn)化(huà),保(bǎo)持(chí)一定的(dí)餘(yú)風量,從而(ér)達(dá)到(dào)所希望的壓(yā)差(chà)值。可(kě)以看出餘風(fēng)量控(kòng)製(zhì)是(shì)一(yī)個開環控(kòng)製係(xì)統。在(zài)這裏,餘風量(liáng)就是達到所希望(wàng)壓差時(shí)滲(shèn)人或(huò)滲(shèn)出(chū)潔淨室的(dí)空(kōng)氣(qì)流量(liáng)(單位為CFM )。負的(dí)餘(yú)風(fēng)量即(jí)總(zǒng)排風量(liáng)大(dà)於總送(sòng)風量(liáng),它(tā)將導致負(fù)壓的產生(shēng),而(ér)正的(dí)餘(yú)風(fēng)量(liáng)則(zé)是總送風量大於總排(pái)風(fēng)量(liáng),它(tā)將導(dǎo)致正壓(yā)產生(shēng)。
餘風量是定(dìng)值(zhí)。但(dàn)在實際情況下(xià),它(tā)是變(biàn)化(huà)的(dí),例如當流量(liáng)傳感器發(fā)生偏(piān)移時,實(shí)際的餘風量也將發生(shēng)變化(huà)。因(yīn)此(cǐ),應(yīng)該考慮選(xuǎn)擇足夠(gòu)大(dà)的餘(yú)風量(liáng)來彌(mí)補由(yóu)於圍護結構氣密程度(dù),風管(guǎn)泄漏以(yǐ)及流量測(cè)量裝置(zhì)精度誤(wù)差等造成(chéng)的影(yǐng)響(xiǎng)。上(shàng)述(shù)的兩種(zhǒng)壓差(chà)控(kòng)製(zhì)方法(fǎ),在實(shí)際(jì)運用(yòng)中(zhōng)都必須(xū)按照預定(dìng)的頻(pín)率進行(háng)驗(yàn)證。例如對餘風量控製,每(měi)半年就應該(gāi)進行(háng)對(duì)設(shè)定(dìng)的(dí)餘(yú)風(fēng)量進行校正。
2.3 混合控製係統
由於生物安全等級(jí)3或4級的生物(wù)安全(quán)實(shí)驗室的研(yán)究和(hé)實(shí)驗對象非常危(wēi)險(xiǎn),實驗室的(dí)壓(yā)差控(kòng)製以及(jí)氣流方向(xiàng)控製更加重要,必須(xū)確保壓(yā)差和氣流方向得到穩定可靠的控製(zhì)。對於這樣(yàng)壓差控製(zhì)非常關(guān)鍵的地(dì)方,采用純壓差(chà)控(kòng)製和(hé)餘風量控製兩(liǎng)種(zhǒng)方法(fǎ)混(hùn)合的控製係統(tǒng)是很(hěn)好的(dí)選擇,它(tā)可以確保(bǎo)對實驗室壓差穩(wěn)定可靠的控製(zhì)。           
通常的做(zuò)法是(shì)采(cǎi)用(yòng)餘風(fēng)量控製作(zuò)為基(jī)本(běn)控(kòng)製(zhì)方法(fǎ),同(tóng)時(shí)加(jiā)人壓差傳(chuán)感器和(hé)控製器(qì)對(duì)餘(yú)風(fēng)量控製係統的餘(yú)風(fēng)量(liáng)進行設定。當房間特(tè)性(xìng)發(fā)生變化時,如(rú)風管(guǎn)的泄(xiè)漏(lòu)以及(jí)圍護結(jié)構的(dí)氣密性等(děng)發生變化(huà),餘風(fēng)量也會發(fā)生(shēng)變(biàn)化(通常(cháng)是變(biàn)大(dà)),此(cǐ)時(shí)壓差控製係統可(kě)以動(dòng)態(tài)的計算出(chū)一個合適(shì)的餘風(fēng)量,以(yǐ)保持穩(wěn)定的(dí)壓(yā)差控製。同(tóng)時,一(yī)旦(dàn)餘風(fēng)量增加到一(yī)個預定值時(shí),係(xì)統(tǒng)將發出(chū)報警,此時(shí)可能需要(yào)對流量測(cè)量(liáng)裝(zhuāng)置(zhì)進行(háng)校(xiào)正,或(huò)者(zhě)對(duì)風管和(hé)圍護(hù)結構的(dí)泄漏進行處(chǔ)理,使(shǐ)係(xì)統狀態回(huí)到(dào)正常範圍內。因此這樣(yàng)的係統可以通(tōng)過對餘風(fēng)量(liáng)的監(jiān)視實現對(duì)整個實(shí)驗室的控製係統,風管係(xì)統(tǒng),圍護結構完整性(xìng)的監視(shì)。