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        空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)壓差控制方案

        2014-03-06 05:47:14梁衛(wèi)國
        機電信息 2014年14期
        關(guān)鍵詞:變頻器系統(tǒng)

        梁衛(wèi)國

        (神威藥業(yè)集團有限公司,河北石家莊 051430)

        0 引言

        圖1 實驗室典型的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)

        眾所周知,對于醫(yī)藥、電子潔凈廠房的暖通空調(diào)系統(tǒng),在設(shè)計時主要考慮以下內(nèi)容:凈化、送風(fēng)量、溫濕度、壓差平衡。

        一般情況下,對于凈化、送風(fēng)量、溫濕度這3項控制內(nèi)容都有成熟的設(shè)計及施工方案。但是,對于房間壓差平衡(尤其是大多用戶排風(fēng)隨機運行)則重視不夠,存在較多問題,本文重點就此問題提出相應(yīng)的控制策略與方案。

        1 問題的提出

        某醫(yī)藥企業(yè)新建一研發(fā)中心,該研發(fā)中心大部分房間為實驗室,主要功能為天然藥及化學(xué)藥實驗分析,實驗過程中會產(chǎn)生大量水蒸氣、有毒氣體、有味氣體,因此,對新風(fēng)及排風(fēng)控制有較高的要求。

        該實驗室典型的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)如圖1所示(為簡明起見,本圖沒有給出與本文無關(guān)的中央空調(diào)送風(fēng)及回風(fēng)系統(tǒng))。在系統(tǒng)中,有1個新風(fēng)送風(fēng)機和1個房間排風(fēng)機,這2個風(fēng)機的選型是按照房間排風(fēng)量及4個通風(fēng)櫥的排風(fēng)量設(shè)計匹配的。但是,在實際生產(chǎn)過程中,4個通風(fēng)櫥是隨機運行的。因此,整個通風(fēng)系統(tǒng)的運行工況變化很大。當(dāng)通風(fēng)櫥都不工作或工作數(shù)量較少時,會產(chǎn)生2個問題:(1)房間總排風(fēng)量減少,但送風(fēng)機工作狀態(tài)不變,造成房間正壓變大;(2)房間排風(fēng)口風(fēng)量變大,造成該排風(fēng)口處風(fēng)速過大,產(chǎn)生嘯叫。

        2 控制方案

        針對以上問題,我們可設(shè)計2種解決方案。

        方案1:對通風(fēng)管路進行改造,在排風(fēng)機入口加裝調(diào)節(jié)閥,根據(jù)通風(fēng)櫥工作數(shù)量與調(diào)節(jié)閥門開度,調(diào)節(jié)排風(fēng)機的排風(fēng)量,避免房間排風(fēng)口風(fēng)速過大而產(chǎn)生嘯叫。在新風(fēng)機出口加裝調(diào)節(jié)閥,根據(jù)房間的壓差調(diào)節(jié)送風(fēng)閥的開度,調(diào)節(jié)送風(fēng)量,保證房間壓差平衡。

        方案2:對電氣控制柜進行改造,在電氣控制柜內(nèi)增加2個變頻器和1個小型PLC,由PLC判斷通風(fēng)櫥的開啟數(shù)量,根據(jù)通風(fēng)櫥的開啟數(shù)量調(diào)節(jié)送風(fēng)機及排風(fēng)機的轉(zhuǎn)速,控制房間送排風(fēng)量,從而保證房間壓差平衡。

        以上2個方案各有其特點,其中方案1涉及到通風(fēng)管路和電氣,既有數(shù)字量,又有模擬量,技術(shù)實現(xiàn)上偏向于弱電,適用于裝在已有的空調(diào)自控系統(tǒng)中;方案2實現(xiàn)起來比較簡單,只需要掌握變頻器及PLC的基本知識即可,可作為一個獨立系統(tǒng)使用。

        2.1 方案1的控制原理及實現(xiàn)方法

        方案1的控制原理圖如圖2所示。

        設(shè)備配置說明:空調(diào)自控系統(tǒng)(或PLC)1套、可調(diào)節(jié)風(fēng)閥2個、房間壓差變送器1個。

        控制原理說明:(1)PLC接收4個通風(fēng)櫥的運行信號,根據(jù)通風(fēng)櫥的運行數(shù)量,調(diào)節(jié)排風(fēng)

        閥的開度,使系統(tǒng)排風(fēng)量與實際排風(fēng)量匹配;(2)PLC接收房間壓差傳感器信號,根據(jù)房間壓差調(diào)節(jié)新風(fēng)閥的開度,控制新風(fēng)送風(fēng)量與實際排風(fēng)量匹配,保證房間壓差平衡。

        2.2 方案2的控制原理及實現(xiàn)方法

        方案2的控制原理圖如圖3所示。

        設(shè)備配置說明:1個PLC、2個變頻器。

        控制原理說明:(1)當(dāng)房間按鈕1SB(或2SB)按下時,啟動新風(fēng)機(或排風(fēng)機);(2)當(dāng)房間按鈕1SB(或2SB)按下,沒有通風(fēng)櫥運行時,變頻器的速度控制端子D11、D12、D13狀態(tài)為1、0、0,新風(fēng)機(排風(fēng)機)以最低速Ⅰ段速運行;(3)當(dāng)房間按鈕1SB(或2SB)按下,有1個通風(fēng)櫥運行時,變頻器的速度控制端子D11、D12、D13狀態(tài)為0、1、0,新風(fēng)機(排風(fēng)機)以Ⅱ段速運行;(4)依次類推,有2~4個通風(fēng)櫥運行時,變頻器的速度控制端子D11、D12、D13狀態(tài)分別為(1、1、0)、(0、0、1)、(1、0、1),則新風(fēng)機(排風(fēng)機)分別以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ段速運行。

        3 結(jié)語

        因為本案例屬于項目改造,且沒有空調(diào)自控系統(tǒng),所以最終采用了方案2。選用方案2后,安裝工作比較簡單,主要工作是現(xiàn)場調(diào)試,即根據(jù)現(xiàn)場運行情況對變頻器的5個恒速逐一進行設(shè)定。方案2完成后運行情況良好,系統(tǒng)可以根據(jù)通風(fēng)櫥的運行數(shù)量,自動調(diào)整風(fēng)機的運行速度,從而調(diào)整房間的送排風(fēng)量,很好地解決了房間壓差平衡及嘯叫問題。

        綜上所述,房間壓差平衡是一個比較容易解決的問題,這個問題之所以經(jīng)常出現(xiàn),是因為建設(shè)方和設(shè)計方對此問題重視不夠。因此,在項目建設(shè)初期,建設(shè)方和設(shè)計方應(yīng)對此高度重視,尤其是涉及到多用戶隨機排風(fēng)系統(tǒng)時更要慎重考慮,提前選擇合適的控制方案,以便有效地解決問題。

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