CN103982974A - Cit智能通风控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种CIT智能通风控制系统,包括一个或多个排风柜（10）、主风管（21）、排风机（22）、排风机控制器（23）、第一变频器（24）、室内压力传感器（31）、室内压力控制器（32）、送风控制器（33）、第二变频器（34）、送风机（35）、第一送风阀（36）、外部送风管（37）和散流器（38）；排风柜（10）上设有柜门（11），排风柜（10）内部设有排风柜控制器（13）和门位置传感器（14），排风柜（10）的正面设有面风速传感器（15），排风柜（10）的排风口设有电动风阀（12）。本发明的智能通风控制系统，实现了面风速恒定以及排风速度自适应的功能，避免了有害气体溢出室外，又降低了能量消耗，同时自动恒定室压，保持环境的舒适。

Description

CIT智能通风控制系统

技术领域

本发明涉及环保节能技术领域，尤其涉及一种CIT智能通风控制系统。

背景技术

目前在实验室中，一般是由排风柜通过风管及排风机，将实验产生的有害气体排出室外，现有的排风柜不具有面风速恒定功能，存在有害气体外溢从而伤害操作人员的风险。同时，排风机无排风量自动适应功能，存在耗能高的问题，而且排风机在风门被关小的情况下长时间高速运转，窝壳就会产生震动，风机扇叶和电动机都会受到严重损害因而缩短寿命。另外，现有的排风机无室内气压调节功能，影响人员舒适性以及存在有害气体溢出到室外从而进一步扩大危害问题。

发明内容

基本背景技术提出的技术问题，本发明提供的一种CIT智能通风控制系统，增加了面风速自动恒定功能，增加了排风机的排风量自适应控制功能，增加了室内压力自动调节功能。

本发明提出的一种CIT智能通风控制系统，包括一个或多个排风柜、主风管、排风机、排风机控制器、第一变频器、室内压力传感器、室内压力控制器、送风控制器、第二变频器、送风机、第一送风阀、外部送风管和散流器；排风柜上设有柜门，排风柜内部设有排风柜控制器和门位置传感器，门位置传感器与柜门连接，排风柜的正面设有面风速传感器，排风柜的排风口设有电动风阀，电动风阀的出风口连接主风管，电动风阀上设有风阀开度传感器和风阀执行器，主风管位于室外的出风口安装有排风机，室内压力传感器、散流器安装在室内，外部送风管安装在室外，送风机安装在外部送风管的进风口，第一送风阀安装在外部送风管上，散流器安装在第一送风阀的出风口；排风柜控制器输入端分别连接门位置传感器、面风速传感器和风阀开度传感器，排风柜控制器输出端分别连接风阀执行器、排风机控制器输入端以及室内压力控制器输入端，排风机控制器输出端连接第一变频器输入端，第一变频器输出端连接排风机，室内压力控制器输入端还连接室内压力传感器，室内压力控制器输出端连接送风控制器输入端和第一送风阀，送风控制器输出端连接第二变频器输入端，第二变频器输出端连接送风机；在工作过程中，柜门吸入室内的风，电动风阀将风送入主风管从排风机排出，门位置传感器、面风速传感器、风阀开度传感器分别向排风柜控制器输入门位置信号、面风速信号、风阀开度信号，排风柜控制器输出信号通过风阀执行器对电动风阀进行控制，排风机控制器接收排风柜控制器输出的门位置信号、面风速信号、风阀开度信号，通过第一变频器控制排风机排风，室内压力控制器接收排风柜控制器输出的门位置信号和室内压力传感器输出的室内压力信号，室内压力控制器判断室内压力状况，并分别向第一送风阀和送风控制器输出控制信号，送风控制器通过第二变频器控制送风机送风，送风机通过外部送风管为室内送风，送风经过第一送风阀进入散流器散流后均匀输入室内。

优选地，主风管上还设有连通室内的支管，支管中设有辅助排风阀，其进风口通向室内，出风口通向主风管，辅助排风阀输入端连接室内压力控制器。

优选地，主风管上靠近排风机的一端设有消音器。

优选地，外部送风管中靠近送风机的一端设有第二送风阀，第二送风阀连接送风控制器输出端。

本发明中，每台排风柜通过面风速传感器实时检测面风速信号，并通过排风柜控制器自动调节面风速，保持恒定值，防止有害气体溢出。本发明中根据排风机控制器的输出信号，通过变频器控制排风机排风，实现了排风速度自动适应功能，降低了能量消耗，同时避免了排风速度与排风柜的柜门开合度不匹配而导致的机器震动，使得设备使用寿命得以延长。本发明中还增设了室内压力控制功能，室内压力传感器检测室内压力，室内压力控制器32根据检测到的室内压力状况，控制送风机向室内送风，维持室内压力，既保证了工作环境的舒适性，同时进一步保证了有害气体不向室外扩散。

附图说明

图1为本发明提出的一种CIT实验室废气处理系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出的一种CIT实验室废气处理系统包括两个排风柜10、主风管21、排风机22、排风机控制器23、第一变频器24、室内压力传感器31、室内压力控制器32、送风控制器33、第二变频器34、送风机35、第一送风阀36、外部送风管37和散流器38。

排风柜10上设有柜门11，排风柜10内部设有排风柜控制器13和门位置传感器14，门位置传感器14与柜门11连接，实时监测门位置信号；排风柜10的正面设有监测面风速的面风速传感器15；排风柜10的排风口设有电动风阀12，电动风阀12的出风口连接主风管21，电动风阀12上设有监测风阀开度的风阀开度传感器121和直接控制风阀运转的风阀执行器122。主风管21位于室外的出风口安装有排风机22，主风管21上还设有连通室内的支管，支管中设有辅助排风阀25，其进风口通向室内，出风口通向主风管。室内压力传感器31、散流器39安装在室内，外部送风管38安装在室外，送风机35安装在外部送风管38的进风口，外部送风管38中靠近送风机35的一端安装有第二送风阀37，辅助控制送风机35的送风速度。第一送风阀36安装在外部送风管38上，散流器39安装在第一送风阀36的出风口，散流器35的作用是使得送风均匀进入室内以免造成干扰。

排风柜控制器13输入端分别连接门位置传感器14、面风速传感器15和风阀开度传感器121，排风柜控制器13输出端分别连接风阀执行器122、排风机控制器23输入端以及室内压力控制器32输入端。排风机控制器23输出端连接第一变频器24输入端，第一变频器24输出端连接排风机22，排风机控制器23通过第一变频器24控制排风机22排风。室内压力控制器32输入端还连接室内压力传感器31，室内压力控制器32输出端连接送风控制器33输入端、第一送风阀36和辅助排风阀25。，送风控制器33输出端连接第二变频器34输入端和第二送风阀37，第二变频器34输出端连接送风机35，送风控制器33通过第二变频器34控制送风机35进行送风。

以上实施方式中，为了避免排风机22工作时，噪声过大，影响工作人员，在主风管21上靠近排风机22的一端设有消音器26，进行降噪。

本实施方式提供的CIT实验室废气处理系统工作时，柜门11吸入室内的风，电动风阀12将风送入主风管21从排风机22排出。门位置传感器14、面风速传感器15、风阀开度传感器121分别向排风柜控制器13输入门位置信号、面风速信号、风阀开度信号，排风柜控制器13根据接收到的信号，综合判断门位置、面风速和风阀开度情况，并通过风阀执行器122对电动风阀12进行调整控制。例如，当柜门11开合度较小，而风阀开度较大时，为了避免排风柜10发生震动，减少使用寿命，排风柜控制器13便通过风阀执行器122减小风阀开度。排风机控制器23接收排风柜控制器13输出的门位置信号、面风速信号、风阀开度信号，通过第一变频器24控制排风机22排风，调整排风速度。室内压力控制器32接收排风柜控制器13输出的门位置信号和室内压力传感器31输出的室内压力信号，室内压力控制器32判断室内压力状况。当室内压力过大，且排风柜10的柜门11开合度已经不能满足排风要求时，室内压力控制器32控制辅助排风阀25开启，直接将室内的风吸入主风管21并通过排风机22排出室外；当室内压力过小时，室内压力控制器32控制辅助排风阀25关闭或减缓运转速度，并向送风控制器33发送信号，送风控制器33通过第二变频器34控制送风机35运转，吸入室外的风进入外部主风管38，同时，室内压力控制器32控制第一送风阀36开启，外部主风管38中的风通过第一送风阀36和散流器39均匀输入室内，维持恒定室压，如果室内压力过小，送风机35正常运转达不到送风需求，送风控制器33控制第二送风阀37开启，加快送风速度。

以上实施例中，操作排风柜10的柜门11开启时，排风柜控制器13控制风阀执行器122使电动风阀12跟随增加开度，电动风阀12必须跟随柜门11动作，以此达到快速响应。本实施例中设定排风柜门开启的全程时间为3秒，风阀开启的全程时间为4秒。面风速传感器15检测面风速值，排风柜控制器13将当前面风速值与给定值比较，并通过风阀执行器122控制风阀开度进行微调，从而达到面风速恒定的目的。面风速参考值可设为0.5米/秒，或者设定值±20%静态和±40%动态。

排风机控制器23接收排风柜控制器13传送过来的信号，根据各个排风柜10柜门11的开启位置，计算出需求排风量，再根据各个排风柜10的电动风阀12开度情况进行修正，排风机控制器23控制第一变频器24，从而控制排风机22速度，以满足排风量的实际需求值。此时，各个排风柜中，风阀开度最大的一台，为70%左右。

室内压力控制器32接受各个排风柜10的柜门11的门位置信息和室内压力传感器31采集的室内压力信息，根据室内换气周期要求，计算并控制第一送风阀36和辅助排风阀25，维持室内压力为-5Pa，室内换气周期设为0.1～0.125小时。室内压力控制器32的一个输出信号控制送风控制器33，送风控制器33控制第二变频器34，进而控制送风机33的速度，以满足送风需求。

以上实施例中每台排风柜10面风速自动恒定在0.5米/秒，消除了有害气体溢出；排风机22的排风量自动适应控制，降低了能量消耗，同时避免了窝壳震动，使得设备使用寿命得以延长；增加了室内压力控制功能，维持室内压力-5Pa，既保证了工作环境的舒适性，同时进一步保证了有害气体不向室外扩散。另外，以上实施例中，还增加了消音器26进行降噪，保证了安静的工作环境。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种CIT智能通风控制系统,其特征在于，包括一个或多个排风柜（10）、主风管（21）、排风机（22）、排风机控制器（23）、第一变频器（24）、室内压力传感器（31）、室内压力控制器（32）、送风控制器（33）、第二变频器（34）、送风机（35）、第一送风阀（36）、外部送风管（37）和散流器（38）；排风柜（10）上设有柜门（11），排风柜（10）内部设有排风柜控制器（13）和门位置传感器（14），门位置传感器（14）与柜门（11）连接，排风柜（10）的正面设有面风速传感器（15），排风柜（10）的排风口设有电动风阀（12），电动风阀（12）的出风口连接主风管（21），电动风阀（12）上设有风阀开度传感器（121）和风阀执行器（122），主风管（21）位于室外的出风口安装有排风机（22），室内压力传感器（31）、散流器（39）安装在室内，外部送风管（38）安装在室外，送风机（35）安装在外部送风管（38）的进风口，第一送风阀（36）安装在外部送风管（38）上，散流器（39）安装在第一送风阀（36）的出风口；排风柜控制器（13）输入端分别连接门位置传感器（14）、面风速传感器（15）和风阀开度传感器（121），排风柜控制器（13）输出端分别连接风阀执行器（122）、排风机控制器（23）输入端以及室内压力控制器（32）输入端，排风机控制器（23）输出端连接第一变频器（24）输入端，第一变频器（24）输出端连接排风机（22），室内压力控制器（32）输入端还连接室内压力传感器（31），室内压力控制器（32）输出端连接送风控制器（33）输入端和第一送风阀（36），送风控制器（33）输出端连接第二变频器（34）输入端，第二变频器（34）输出端连接送风机（35）；在工作过程中，柜门（11）吸入室内的风，电动风阀（12）将风送入主风管（21）从排风机（22）排出，门位置传感器（14）、面风速传感器（15）、风阀开度传感器（121）分别向排风柜控制器（13）输入门位置信号、 面风速信号、风阀开度信号，排风柜控制器（13）输出信号通过风阀执行器（122）对电动风阀（12）进行控制，排风机控制器（23）接收排风柜控制器（13）输出的门位置信号、面风速信号、风阀开度信号，通过第一变频器（24）控制排风机（22）排风，室内压力控制器（32）接收排风柜控制器（13）输出的门位置信号和室内压力传感器（31）输出的室内压力信号，室内压力控制器（32）判断室内压力状况，并分别向第一送风阀（36）和送风控制器（33）输出控制信号，送风控制器（33）通过第二变频器（34）控制送风机（35）送风，送风机（35）通过外部送风管（38）为室内送风，送风经过第一送风阀（36）进入散流器（39）散流后均匀输入室内。 

2.如权利要求1所述的CIT智能通风控制系统,其特征在于，主风管（21）上还设有连通室内的支管，支管中设有辅助排风阀（25），其进风口通向室内，出风口通向主风管（21），辅助排风阀（25）输入端连接室内压力控制器（32）。 

3.如权利要求1或2所述的CIT智能通风控制系统,其特征在于，主风管（21）上靠近排风机（22）的一端设有消音器（26）。 

4.如权利要求1或2所述的CIT智能通风控制系统,其特征在于，外部送风管（38）中靠近送风机（35）的一端设有第二送风阀（37），第二送风阀（37）连接送风控制器（33）输出端。