CN110989479A - 一种封闭防爆空间的环境参数测量与调控方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种封闭防爆空间的环境参数测量与调控方法及装置，包括空气的引出循环测量装置和空气的室外调控装置。在封闭防爆空间在对角设有空气吸入口和空气送入口；空气的引出循环测量装置中设置有温度、湿度、含氧量、挥发性有机物VOCs等传感器；空气的室外调控装置中设置有蜂窝型转轮空气参数调节与控制系统，并设有蜂窝型转轮的再生流程；同时，在封闭防爆空间的空气进出口管道中，设置有绝缘防静电模块。通过空气参数的室外循环测量装置和空气参数的室外调控装置，实现封闭防爆空间环境参数的安全测量和调控。

Description

一种封闭防爆空间的环境参数测量与调控方法及装置

技术领域

本发明属于特种建筑的环境参数测量和调节控制技术领域，特别涉及一种封闭防爆空间的环境参数测量与调控方法和装置。

背景技术

在一些特殊的建筑应用场合，某些建筑空间需要严格密闭和防爆，但也需要严格监控密闭防爆空间的空气环境参数，并及时做出参数调节，以达到建筑空间的特殊要求。同时，由于密闭和防爆要求，任何能够引起静电的物品、强电、弱电设备仪器元件等都不能出现在密闭防爆空间，也要尽量减少人员的进出频次，以减小密闭防爆空间的潜在风险。因此，传统的空气环境参数测量与空气调节方法和装置难以实现密闭防爆空间的特殊要求。

因此，在这种特定的应用场合与严苛的环境要求下，如何实现空气环境参数的无源测量，真实反映密闭防爆空间的环境参数，并及时进行安全的参数调节控制一直是研究的重点和难点。

现有技术中，针对密闭空间的环境参数的空气调节技术中，如专利《用于控制封闭空间的环境温度的一体环境控制系统和方法》(CN201210593012)；专利《封闭空间的空气调节系统及其工作方法》(CN201310299703)；专利《封闭空间的空气调节系统》(CN201320425218)；专利《封闭空间的空气调节装置》(CN201320425220)；专利《封闭空间用新风系统》(CN201620508667)；专利《封闭空间内气体的净化装置及方法》(CN201611268276)；专利《封闭空间空气再生系统及其方法》(CN201710850111)；专利《封闭空间环境控制系统》(CN201810402271)等虽然都涉及到封闭空间各种各样的空气调节措施，但其技术细节中都将传感器或者部分仪器设备、电子元件放置在密闭空间内，并不符合密闭防爆的严格要求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，根据以上背景技术和特定应用场合实际情况，本发明在严格遵守密闭防爆空间要求的基础上，通过将密闭防爆空间的空气引出进行循环测量和调节控制的方法，辅以必要的绝热保温和绝缘防静电措施，实现密闭防爆空间的环境参数测量和调节目的。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

本发明提供了一种封闭防爆空间的环境参数测量与调控装置，包括封闭防爆空间、循环空气参数测量装置和空气调节控制装置；

所述封闭防爆空间外侧并联连通循环空气参数测量装置和空气调节控制装置，空气调节控制装置与室外空气连通；

所述循环空气参数测量装置，通过循环管道连通有空气参数测量装置，空气参数测量装置内部设传感器；

所述空气调节控制装置，通过循环管道连通有空气调节控制装置，空气调节控制装置内部被蜂窝型转轮分为两个互不连通的空气处理区域和空气再生区域；

所述循环空气参数测量装置和空气调节控制装置共同通过循环管道连通引入至封闭防爆空间内的空气送入口和空气吸入口。

进一步，所述循环管道引入有空气送入口和空气吸入口引入端口处分别设有空气密封和绝缘除静电模块；且空气送入口和空气吸入口对角设置，末端端口为喇叭口型。

进一步，用于连接空气吸入口至空气送入口的循环管道和接头采用聚丙烯、聚氯乙烯、聚丁烯或聚乙烯材质。

进一步，所述循环空气参数测量装置通过循环管道依次连通空气吸入口、第一空气密封和绝缘除静电模块、第一三通、第一风机和第一阀门、空气参数测量装置、第二阀门、第二三通、第二空气密封和绝缘除静电模块和空气送入口形成循环回路。

进一步，所述空气参数测量装置内部被百叶分为空气流动通道和传感器布置通道，传感器布置通道中分别设有温度传感器、湿度传感器、含氧量传感器和VOCs传感器。

进一步，所述空气调节控制装置包括通过循环管道依次连通第一三通至第二风机、第三阀门、空气调节控制装置、第四阀门至第二三通；空气调节控制装置(3)上并设有驱动电机和连通室外空气的循环管。

进一步，所述空气调节控制装置的空气处理区域的面积占2/3，空气再生区域的面积占1/3，蜂窝转轮由电机带动。

进一步，所述室外空气的循环管道上设有第五阀门和第三风机。

进一步，所述循环空气参数测量装置和空气调节控制装置的各循环管道、阀门、风机、传感器，以及空气参数测量装置和空气调节控制装置的外侧经绝热保温和绝缘防静电处理。

本发明还提供了一种所述装置的封闭防爆空间的环境参数测量与调控方法，包括如下步骤：

开启循环空气参数测量装置的阀门并启动第一风机，关闭空气调节控制装置的阀门，封闭防爆空间的空气流经空气参数测量装置进行参数测量；

当空气参数测量装置所测量的数据超出封闭防爆空间的设定值上限时，开启空气调节控制装置的第三阀门、第四阀门和第二风机，启动蜂窝转轮转动；封闭防爆空间内部空气经过空气调节控制装置的空气处理区域进行除湿、调温、除尘和吸附处理；

同时开启第五阀门和第三风机，引入室外空气对空气调节控制装置的空气再生区域进行再生处理；直到封闭防爆空间的参数达到设定值下限，关闭空气调节控制装置、所有阀门和风机；

空气参数测量装置中传感器实时监测封闭防爆空间的空气实测值并传输至控制中心。

与现有技术相比，本发明针对封闭防爆空间采用空气的无源测量方法和外循环式参数调节控制方法，通过空气参数的室外循环测量装置和空气参数的室外调控装置，实现封闭防爆空间环境参数的安全测量和调控。通过在封闭防爆空间的空气进出口管道中设置绝缘防静电模块，杜绝了密闭防爆空间的潜在危险因素，实现参数的自动测量和自动调节，使得系统的参数测量和参数调控的安全性和可靠性大大提高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明的结构流程和原理图。

图中：1、封闭防爆空间；2、空气参数测量装置；3、空气调节控制装置；3’、空气处理区域；3”、空气再生区域；4、第一风机；5、第一阀门；6、第二阀门；7、第二风机；8、第三阀门；9、第四阀门；10、空气送入口；11、空气吸入口；12、第五阀门；13、第一绝缘除静电模块；14、第二绝缘除静电模块；15、第一三通；16、第二三通；17、第三风机；18、室外吸入口；19、电机。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

参照图1所示，给出了封闭防爆空间的环境参数测量与调控装置的结构示意图，在封闭防爆空间1的对角分别设置有空气送入口10和空气吸入口11；在封闭防爆空间1的外侧并联设置有循环空气参数测量装置和引出空气调节控制装置。

其中，空气参数测量装置的连接方式为：封闭防爆空间的空气吸入口11连接至第一三通15，第一三通15的一侧依次连接至第一风机4、第一阀门5、空气参数测量装置2、阀门6至第二三通16，第二三通16的一侧连接至封闭防爆空间的空气送入口10。

空气参数测量装置2的内部被百叶分为两部分，百叶的一侧为空气流动通道，百叶的另一侧为传感器布置通道，布置有温度、湿度、含氧量、VOCs等参数传感器。两个通道中的百叶设计方式能够将通过空气参数测量装置2的空气进行参数测量，且不会由于流体的过度扰动影响传感器的精度。

引出空气调节控制装置的连接方式为：空气吸入口11连接至第一三通15，第一三通15的另一侧依次连接至第二风机7、第三阀门8、空气调节控制装置3、第四阀门9、第二三通16至封闭防爆空间的空气送入口10。

封闭防爆空间对角的空气送入口10和空气吸入口11的末端端口设置有喇叭口型整流器，喇叭口型整流器采用保温塑料材质。

空气吸入口11在封闭防爆空间管道的出口处设置有空气密封和第一绝缘除静电模块13；空气送入口10在封闭防爆空间管道的出口处设置有空气密封和第二绝缘除静电模块14。

空气调节控制装置3的主体为蜂窝型转轮，蜂窝转轮由电机19驱动，转轮分为左右两个互不联通的空气处理区域3’和空气再生区域3”，空气处理区域3’用于调节空气温度和湿度以及吸附空气中的挥发性有机物VOCs，空气再生区域3”区域为再生区域；空气再生区域3”的连接方式为室外吸入口18连接至第五阀门12，再连接至空气调节控制装置3空气再生区域的3”至第三风机17。

用于连接空气吸入口11至空气送入口10之间的所有管道和接头均采用聚丙烯、聚氯乙烯、聚丁烯、聚乙烯等塑料材质。用于连接空气吸入口11至空气送入口10之间的所有管道、接头、阀门、三通、风机、传感器接入端等都做绝热保温和绝缘防静电处理；空气参数测量装置2和空气调节控制装置3的外侧都做绝热保温和绝缘防静电处理。

所有绝热保温和绝缘防静电处理均为了满足封闭防爆空间的密闭和防爆要求以减小密闭防爆空间的潜在风险。

为了实现空气环境参数的无源测量，真实反映密闭防爆空间的环境参数，可以采用如下方式：

开启循环空气参数测量装置的阀门并启动第一风机，关闭空气调节控制装置的阀门，封闭防爆空间1的空气流经空气参数测量装置2进行参数测量；

当空气参数测量装置所测量的数据超出封闭防爆空间的设定值上限时，开启空气调节控制装置的第三阀门8、第四阀门9和第二风机7，启动电机，蜂窝转轮开始转动，封闭防爆空间的内部空气经过空气调节控制装置3的大区域3’进行除湿、调温、除尘和吸附处理；与此同时，开启第五12和第三风机17，引入室外空气对空气调节控制装置3的小区域3”进行再生处理；直到封闭防爆空间的参数达到设定值下限，然后关闭空气调节控制装置的第三阀门8、第四阀门9和第二风机7，关闭第五阀门12和第三风机17，关闭蜂窝转轮电机19；空气参数测量装置2中传感器实时监测封闭防爆空间1的空气实测值并传输至控制中心。

循环空气参数测量流程是：自空气吸入口11-第一绝缘除静电模块13-第一三通15-第一风机4-第一阀门5-空气参数测量装置2-第二阀门6-第二三通16-第二绝缘除静电模块14-空气送入口10始终运行进行参数测量。

而空气调节与控制流程是：空气吸入口11-第一绝缘除静电模块13-第一三通15-第二风机7-第三阀门8-空气调节控制装置大区域3’-第四阀门9-第二三通16-第二绝缘除静电模块14-空气送入口10的运行。

空气再生流程是：室外吸入口18-第五阀门12-空气调节控制装置小区域3”-第三风机17的运行是依据循环空气参数测量流程：空气吸入口11-第一绝缘除静电模块13-第一三通15-第一风机4-第一阀门5-空气参数测量装置2-第二阀门6-第二三通16-第二绝缘除静电模块14-空气送入口10的测量结果来启动和关闭。

通过本发明系统，针对封闭防爆空间采用空气的无源测量方法和外循环式参数调节控制方法，实现参数的自动测量和自动调节，减小人员进出密闭防爆空间的频次，从机理和流程上杜绝了密闭防爆空间的潜在危险因素，使得系统的参数测量和参数调控的安全性和可靠性大大提高。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (10)

1.一种封闭防爆空间的环境参数测量与调控装置，其特征在于，包括封闭防爆空间(1)、循环空气参数测量装置和空气调节控制装置；

所述封闭防爆空间(1)外侧并联连通循环空气参数测量装置和空气调节控制装置，空气调节控制装置与室外空气连通；

所述循环空气参数测量装置，通过循环管道连通有空气参数测量装置(2)，空气参数测量装置(2)内部设传感器；

所述空气调节控制装置，通过循环管道连通有空气调节控制装置(3)，空气调节控制装置(3)内部被蜂窝型转轮分为两个互不连通的空气处理区域(3’)和空气再生区域(3”)；

所述循环空气参数测量装置和空气调节控制装置共同通过循环管道连通引入至封闭防爆空间(1)内的空气送入口(10)和空气吸入口(11)。

2.根据权利要求1所述的一种封闭防爆空间的环境参数测量与调控装置，其特征在于，所述循环管道引入有空气送入口(10)和空气吸入口(11)引入端口处分别设有第一、第二空气密封和绝缘除静电模块(13、14)；且空气送入口(10)和空气吸入口(11)对角设置，末端端口为喇叭口型。

3.根据权利要求2所述的一种封闭防爆空间的环境参数测量与调控装置，其特征在于，用于连接空气吸入口(11)至空气送入口(10)的循环管道和接头采用聚丙烯、聚氯乙烯、聚丁烯或聚乙烯材质。

4.根据权利要求2所述的一种封闭防爆空间的环境参数测量与调控装置，其特征在于，所述循环空气参数测量装置通过循环管道依次连通空气吸入口(11)、第一空气密封和绝缘除静电模块(13)、第一三通(15)、第一风机(4)和第一阀门(5)、空气参数测量装置(2)、第二阀门(6)、第二三通(16)、第二空气密封和绝缘除静电模块(14)和空气送入口(10)形成循环回路。

5.根据权利要求1所述的一种封闭防爆空间的环境参数测量与调控装置，其特征在于，所述空气参数测量装置(2)内部被百叶分为空气流动通道和传感器布置通道，传感器布置通道中分别设有温度传感器、湿度传感器、含氧量传感器和VOCs传感器。

6.根据权利要求1所述的一种封闭防爆空间的环境参数测量与调控装置，其特征在于，所述空气调节控制装置包括通过循环管道依次连通第一三通(15)至第二风机(7)、第三阀门(8)、空气调节控制装置(3)、第四阀门(9)至第二三通(16)；空气调节控制装置(3)上并设有驱动电机(19)和连通室外空气的循环管。

7.根据权利要求6所述的一种封闭防爆空间的环境参数测量与调控装置，其特征在于，所述空气调节控制装置(3)的空气处理区域(3’)的面积占2/3，空气再生区域(3”)的面积占1/3，蜂窝转轮由电机(19)带动。

8.根据权利要求6所述的一种封闭防爆空间的环境参数测量与调控装置，其特征在于，所述室外空气的循环管道上设有第五阀门(12)和第三风机(17)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种封闭防爆空间的环境参数测量与调控装置，其特征在于，所述循环空气参数测量装置和空气调节控制装置的各循环管道、阀门、风机、传感器，以及空气参数测量装置(2)和空气调节控制装置(3)的外侧经绝热保温和绝缘防静电处理。

10.一种权利要求9所述装置的封闭防爆空间的环境参数测量与调控方法，其特征在于，包括如下步骤：

开启循环空气参数测量装置的阀门并启动第一风机，关闭空气调节控制装置的阀门，封闭防爆空间(1)的空气流经空气参数测量装置(2)进行参数测量；

当空气参数测量装置(2)所测量的数据超出封闭防爆空间(1)的设定值上限时，开启空气调节控制装置的第三阀门(8)、第四阀门(9)和第二风机(7)，启动蜂窝转轮转动；封闭防爆空间(1)内部空气经过空气调节控制装置(3)的空气处理区域(3’)进行除湿、调温、除尘和吸附处理；

同时开启第五阀门(12)和第三风机(17)，引入室外空气对空气调节控制装置(3)的空气再生区域(3”)进行再生处理；直到封闭防爆空间(1)的参数达到设定值下限，关闭空气调节控制装置和所有阀门、风机和驱动电机；

空气参数测量装置(2)中传感器实时监测封闭防爆空间(1)的空气实测值并传输至控制中心。

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