Как настроить лабораторную систему подачи, вытяжки и контроля давления воздуха Venturi Valve?

1. Основная логика управления давлением в лаборатории

В лабораториях с риском загрязнения обычно поддерживается отрицательное давление, благодаря чему воздух поступает в лабораторию из относительно чистых зон, например из коридора. Основное соотношение:

Общий расход вытяжного воздуха > Расход приточного воздуха

Между этими значениями поддерживается определённая разница расхода — Offset Airflow. Контроллер регулирует приточные и вытяжные клапаны на основании данных о текущем расходе воздуха, поддерживая перепад давления в помещении в проектном диапазоне.

В чистой лаборатории с положительным давлением действует обратная логика:

Расход приточного воздуха > Общий расход вытяжного воздуха

Конкретные значения перепада давления и разницы расходов нельзя принимать по единому фиксированному нормативу. Их необходимо рассчитывать с учётом герметичности помещения, площади щелей под дверями, кратности воздухообмена, уровня риска и требований проекта.

2. Как следует настраивать приточную систему?

На приточной стороне обычно устанавливается Supply Venturi Valve, который регулирует объём воздуха, поступающего в помещение. Клапан может работать в режиме постоянного или переменного расхода:

• Постоянный расход подходит для лабораторий с относительно стабильной нагрузкой;

• Переменный расход подходит для проектов с большим количеством вытяжных шкафов и часто меняющимися режимами работы;

• Приточный воздух также должен соответствовать требованиям к наружному воздуху для персонала, регулированию температуры и влажности и минимальной кратности воздухообмена.

Максимальный расход приточного клапана нельзя выбирать только по текущей потребности. Необходимо также учитывать открытие вытяжных шкафов, возможное увеличение количества оборудования и запас регулирования системы.

Однако слишком большой клапан может привести к тому, что обычный расход будет постоянно находиться в нижней части диапазона регулирования, что снизит стабильность управления.

3. Как следует настраивать вытяжную систему?

Лабораторная вытяжка обычно подразделяется на:

1. Fume Hood Exhaust: специализированная вытяжка из лабораторного шкафа;

2. General Exhaust: общеобменная вытяжка помещения;

3. Equipment Exhaust: вытяжка от шкафа биологической безопасности или технологического оборудования.

Если вытяжной шкаф использует регулирование переменного расхода, вытяжной клапан должен быстро изменять расход в зависимости от высоты открытия створки или сигнала скорости воздуха на рабочем проёме. Клапан общеобменной вытяжки используется для дополнительного удаления воздуха и поддержания минимальной кратности воздухообмена.

При наличии коррозионно-активных газов следует выбирать ABS, алюминиевый сплав с защитным покрытием или другую коррозионно-стойкую конструкцию с учётом конкретной среды. Также необходимо подтвердить совместимость материалов уплотнений, исполнительного механизма и крепёжных деталей.

4. Как регулируется давление в помещении?

К распространённым способам управления относятся регулирование по разнице расходов, прямое регулирование по перепаду давления и комбинированное управление.

Регулирование по разнице расходов воздуха

Контроллер рассчитывает Offset Airflow на основании расхода приточного и общего вытяжного воздуха. Этот способ обеспечивает быструю реакцию и подходит для помещений с относительно стабильной герметичностью.

Прямое регулирование по перепаду давления

Room Pressure Sensor измеряет перепад давления между лабораторией и коридором, после чего система корректирует приточный или вытяжной расход. Этот метод отражает фактическое давление, однако открытие и закрытие дверей может вызывать кратковременные колебания.

Комбинированное управление

Разница расходов используется как основа для быстрого регулирования, а сигнал перепада давления — для медленной корректировки. Это позволяет сочетать высокую скорость реакции и долговременную стабильность и подходит для лабораторий с повышенными требованиями.

При наладке системы необходимо установить соответствующую зону нечувствительности и задержку, чтобы открытие дверей персоналом не вызывало частых колебаний клапанов.

Рисунок 3: Offset Airflow and Room Pressure Control

5. Какие параметры необходимо подтвердить перед закупкой?

Также необходимо предоставить размеры воздуховодов, количество вытяжных шкафов, данные о герметичности помещения, логику блокировки вытяжного оборудования и требования к интерфейсу BMS.

6. Как настраивать систему для разных инженерных проектов?

Для обычной химической лаборатории можно использовать следующую конфигурацию:

Приточный клапан + Вытяжной клапан лабораторного шкафа + Клапан общеобменной вытяжки + Контроллер помещения

В чистых лабораториях необходимо дополнительно предусмотреть контроль перепада давления и аварийную сигнализацию.

Если несколько вытяжных шкафов подключены к общей вытяжной системе, необходимо согласовать работу всех клапанов, частотно-регулируемого вентилятора и системы статического давления. Это позволит избежать влияния работы одного вытяжного шкафа на другие конечные устройства.

7. Частые вопросы при закупке

Достаточно ли установить только датчик перепада давления?

Нет. Датчик перепада давления только измеряет результат. Для выполнения управляющих действий всё равно необходимы регулируемые приточные и вытяжные устройства. В проектах с высокими требованиями рекомендуется контролировать как расход воздуха, так и перепад давления.

Может ли клапан Вентури напрямую заменить контроллер помещения?

Нет. Клапан Вентури измеряет и регулирует расход воздуха, а контроллер помещения рассчитывает соотношение приточного и вытяжного воздуха и управляет логикой давления, аварийными сигналами и блокировками.

Чем больше разница между вытяжным и приточным расходом, тем безопаснее?

Нет. Слишком большая разница расходов может затруднить открытие дверей, повысить уровень шума и увеличить энергопотребление. Разницу следует определять с учётом площади утечек и требуемого перепада давления.

8. Решения Yueboyang для лабораторных клапанов Вентури

Jiangsu Yueboyang Purification Equipment может подобрать приточные и вытяжные клапаны Вентури, исполнительные механизмы и систему управления с учётом таблицы расходов воздуха лаборатории, перепада давления в помещении, количества вытяжных шкафов и интерфейсов управления.

Компания поддерживает индивидуальный подбор материалов корпуса клапана, диапазона расхода и способа связи с BMS.

При закупке рекомендуется предоставить полный Room Data Sheet и Control Sequence, чтобы одновременно выполнить подбор клапанов, согласование логики управления и наладку системы.