實驗室通風(fēng)柜有哪些控制方式
發(fā)布時間：2022.08.11發(fā)布者：admin
實驗室內(nèi)的氣流控制主要是指對實驗室內(nèi)常用的實驗室家具設(shè)備如通風(fēng)柜，萬向抽氣罩、原子吸收罩等，以及整個實驗室的室壓進行控制。為了保障實驗室通風(fēng)柜前試驗者的安全，各國對于進入通風(fēng)柜的面風(fēng)速都有嚴格的要求。
通常情況下都會要求通風(fēng)柜面風(fēng)速嚴格限制在0.5m/s左右。如果通風(fēng)柜面風(fēng)速過小，那么通風(fēng)柜內(nèi)氣體很可能會溢出，而如果通風(fēng)柜面風(fēng)速過大，又會在柜內(nèi)形成紊流，也會導(dǎo)致柜內(nèi)氣體溢出。經(jīng)過將近四十年的發(fā)展，實驗室控制系統(tǒng)已經(jīng)由初的定風(fēng)量系統(tǒng)，發(fā)展到目前比較常用的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。
1．定風(fēng)量控制（CVA）
出現(xiàn)于上世紀40年代，無論實驗室通風(fēng)柜調(diào)節(jié)窗開度如何，風(fēng)量始終保持一定。此種方式優(yōu)勢在于控制簡單，但是缺點也非常明顯，通風(fēng)柜面風(fēng)速會隨著調(diào)節(jié)窗位置而不斷變化，安全性能差，而且能耗驚人。
2．雙穩(wěn)態(tài)控制（2-state）
當(dāng)人們逐漸意識到定風(fēng)量系統(tǒng)在安全性和能耗性上的缺陷之后，雙穩(wěn)態(tài)控制也就應(yīng)運而生了。此種控制系統(tǒng)只有高風(fēng)量與低風(fēng)量兩種狀態(tài)，其典型的應(yīng)用為，在夜間或者實驗室內(nèi)沒有操作人員時，將系統(tǒng)降低為低風(fēng)量運行。可以在一定程度上降低能耗，但是同定風(fēng)量系統(tǒng)一樣，其抵抗外擾的能力仍然較差，同時在工況轉(zhuǎn)換時室內(nèi)壓力波動比較大。
3．變風(fēng)量控制（VAV）
進入八十年代之后，隨著控制技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了更加合理的實驗室氣流控制方法，即變風(fēng)量控制。變風(fēng)量控制是通過實驗室內(nèi)通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門開度的變化或者通風(fēng)柜面風(fēng)速的變化調(diào)節(jié)系統(tǒng)的送排風(fēng)量，從而保障無論調(diào)節(jié)窗開度如何，始終可以精確控制通風(fēng)柜面風(fēng)速為0.5m/s。系統(tǒng)適應(yīng)性強，可以在充分保障安全的前提下降低能耗，但是對閥門的控制精度和反應(yīng)速度的要求高。
4．自適應(yīng)控制（UBC）
在二十世紀末，出現(xiàn)的自適應(yīng)控制系統(tǒng)是在VAV系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過在實驗室通風(fēng)柜和生物安全柜上安裝探測器，以監(jiān)測通風(fēng)柜或者生物安全柜前是否有人活動，當(dāng)有人操作時，保持面風(fēng)速恒定為0.5m/s，以此保障操作者的安全，而如果通風(fēng)柜前無人進行操作時，則將進口風(fēng)速降低為0.3m/s。采用此種控制方式，可以在使用VAV系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，再次大幅降低能耗。
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