CN113932350A - 一种新型的移动负压方舱独立排风单元以及系统 - Google Patents

一种新型的移动负压方舱独立排风单元以及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种新型的移动负压方舱独立排风单元,包括排风模块和控制模块,控制模块包括设置在舱室内的压差传感器、止回阀内的霍尔传感器,压差传感器、霍尔传感器通过信号线与控制模块相连,同时移动负压方舱独立排风系统基于独立排风单元搭建,排风系统采用PLC为控制模块的驱动核心,且内置设有PID运算控制模块。本方案采用“集中送风、分散排风、全送全排,上送下排”的气流组织形式,采用“定送变排”的气流控制方式实现负压控制,实现从清洁区到污染区的压力设置,整体结构简单精巧,零部件选择、连接方式和整体工作原理合理清晰,制作方式和使用方法简单,制作成本和使用成本低,降低了工作人员的劳动负荷和时间成本,适用性好,便于推广。

Description

一种新型的移动负压方舱独立排风单元以及系统
技术领域
本发明涉及新型的移动负压方舱独立排风单元以及系统。
背景技术
目前,排风系统广泛应用在固定场所和设施里面,如医院、宾馆、超市、旅游客车、高铁、地铁等。随着公共场所的不断发展,对排风系统的要求不断增多,排风系统的应用场景不断变换。当前排风系统在应用需求且在控制方面的智能化、自适应和参数设定方面都很成熟,通常采用在设施内部布设多条管道,集中到排风机组后再由一条管道一起排出气体。但是对于小型密闭负压方舱空间下的医用排风系统,考虑到空间紧凑和舱内气体的高传染性,方舱内各个房间需要独立排风,大量敷设管道将严重挤压方舱空间的使用效率且导致方舱内噪音大,严重降低病患居住环境的舒适性。目前的通用排风系统无法满足宽环境适应性、动态运输条件下的压力有效控制要求,不能有效解决小型化负压舱体外部气流不稳定情况下排风模块正常排风和外部空气回灌舱内的问题。
发明内容
为此,本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中小型化负压舱体外部气流不稳定情况下排风模块正常排风和外部空气回灌舱内的问题,从而提供一种新型的移动负压方舱独立排风单元以及系统。
为解决上述技术问题,本发明的一种新型的移动负压方舱独立排风单元,包括:
排风模块,所述排风模块侧部设有管路连接口,管路连接口上加装有适配口径的排风管道,所述排风管道另一端连接在超高效过滤排风口的连接阀口上实现风路的搭建;所述排风模块上部设有阀口,所述阀口通过法兰螺栓连接有适配规格的止回阀;
控制模块,所述控制模块包括设置在舱室内的压差传感器、排风单元内的霍尔传感器,压差传感器和霍尔传感器通过信号线与控制模块相连。
在本发明的一个实施例中,所述排风管道与超高效过滤排风口间设有电动调节阀,且超高效过滤排风口内置设有U15超高效空气过滤器。
在本发明的一个实施例中,所述电动调节阀一侧阀口通过法兰螺栓与排风管道的对应管道口连接,另一侧的阀口通过法兰螺栓与止回阀的对应阀口连接。
在本发明的一个实施例中,所述排风模块内设排风电机,排风电机的出风口处设有止回阀门。
在本发明的一个实施例中,所述排风模块内设有消杀模块,消杀模块通过信号线连接控制模块。
在本发明的一个实施例中,所述舱室内设有压差传感器,压差传感器通过信号线连接控制模块。
在本发明的一个实施例中,所述排风单元内设有霍尔传感器,霍尔传感器通过信号线连接控制模块。
本申请实施例的另一方面,提供一种移动负压方舱独立排风系统,所述的移动负压方舱独立排风系统基于所述的独立排风单元搭建,所述的排风系统采用PLC为控制模块的驱动核心,且内置设有PID运算控制模块。
在本发明的一个实施例中,所述的PLC控制模块一端信号输入与压差传感器连接,另一端信号输出控制端与排风模块连接。
在本发明的一个实施例中,所述的PID运算控制模块中采用PID_Temp,PID算法根据以下等式工作:
Figure BDA0003336718940000021
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:本发明申请所述的一种新型的移动负压方舱独立排风单元以及系统,采用“集中送风、分散排风、全送全排,上送下排”的气流组织形式,采用“定送变排”的气流控制方式实现负压控制。实现从清洁区到污染区的压力设置:休息室-5Pa,缓冲间-10Pa,病房-20Pa,卫生间-25Pa。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明。
图1是一种新型的移动负压方舱独立排风单元的结构示意图。
图2是一种新型的移动负压方舱独立排风单元的工作原理示意图。
图3是一种新型的移动负压方舱独立排风系统的实施例的结构布置图。
图4是一种新型的移动负压方舱独立排风单元的控制原理图。
图5是PID运算控制模块的调节原理图。
图6是一种新型的移动负压方舱独立排风系统舱室负压的历史矢量图。
如图所示:1、排风模块,2、超高效过滤排风口,3、电动调节阀,4、排风管道,5、止回阀,6、压差传感器,7、控制模块,8、霍尔传感器,9、排风电机,10、消杀模块,11、卫生间,12、卫生间排风管,13、排风单元一,14、排风单元二,15、排风单元三,16、排风单元四,17、排风单元五,18、缓冲区,19、休息室,20、排风单元六,21、病房区,22、U15超高效空气过滤器。
具体实施方式
如图1所示,本实施例提供一种新型的移动负压方舱独立排风单元,包括:
排风模块1,所述排风模块1侧部设有管路连接口,管路连接口上加装有适配口径的排风管道4,所述排风管道4另一端连接在超高效过滤排风口2的连接阀口上实现风路的搭建;所述排风模块1上部设有阀口,所述阀口通过法兰螺栓连接有适配规格的止回阀5;
控制模块7,所述控制模块7包括设置在舱室内的压差传感器6、设置在止回阀5内的霍尔传感器8,压差传感器6和霍尔传感器8通过信号线与控制模块7相连。
上述零部件组成一个排风单元,之间通过法兰螺栓连接,形成可拆卸结构。
所述排风管道4与超高效过滤排风口2间设有电动调节阀3,且超高效过滤排风口2内置设有U15超高效空气过滤器22,其中的U15超高效过滤器22主要捕集0.12μm以下的尘粒,用于各种洁净室末端排风口,以及要求较高的均于排风系统。
所述电动调节阀3一侧阀口通过法兰螺栓与排风管道4的对应管道口连接,另一侧的阀口通过法兰螺栓与止回阀5的对应阀口连接。
所述排风模块1内设有连接有排风电机9的排风装置,排风装置的出风口处设有止回阀5。
所述排风模块1内设有消杀模块10,消杀模块10通过信号线连接控制模块7。
所述排风模块1内设有压差传感器6,压差传感器6通过信号线连接控制模块7。
如图,一种移动负压方舱独立排风系统,所述的移动负压方舱独立排风系统基于所述的独立排风单元搭建,所述的排风系统采用PLC为控制模块7的驱动核心,且内置设有PID运算控制模块。
所述的PLC控制模块7一端信号输入与压差传感器6连接,另一端信号输出控制端与排风模块1连接。
进一步地,如图2所示,当外部压强小于舱内压强,但处于动态变化过程中,PLC的控制模块7根据舱内压差传感器6信号值2秒内快速调节排风模块1的风机频率保持压力梯度。当方舱某一侧因为气流原因导致外部压强大于排风模块1内的压强,排风口2上的止回阀5自动关闭同时会触发止回阀霍尔传感器8。止回阀5闭合信号反馈到PLC的控制模块7,PLC的控制模块7会立即提高另一侧排风模块1的排风功能,维持方舱负压状态。当被影响的一侧外部气流恢复正常,止回阀5自动打开排风模块1恢复正常调节状态。
如图3所示,基于医院需求提供一种移动负压方舱独立排风系统由六套独立排风单元组成,病房区21的四张床下各设置了一组排风单元,分别为排风单元一13,排风单元二14,排风单元三15,排风单元四16,缓冲区18和休息室19各设一组排风单元,分别为排风单元五17、排风单元六20,与卫生间相邻的床下排风单元为双排风单元,分两个排风口,一个位于病房区21,一个通过卫生间排风管12连接卫生间11。
进一步地,如图6中表格所示,舱室负压长时间运行状态下,压力稳定。
如图5所示,所述的PID运算控制模块中采用PID_Temp,其中的是一种具有抗积分饱和功能并且能够对比例作用和微分作用进行加权的PIDT1控制器,PID算法根据以下等式工作,且控制区和死区已禁用:
Figure BDA0003336718940000041
下表给出了公式和后续图形中所使用图标的含义。
Figure BDA0003336718940000042
进一步地,如图4所示,负压方舱排风系统运行工作原理如下:
1)作业人员根据舱室需要设定各个舱室的负压值
2)启动排风系统,系统开始自检
3)排风模块运行,启动排风电机,开启电动调节阀,随着排风模块内压力升高止回阀打开。直到舱内的负压达到设定值,见图6。然后控制系统从压差传感器获得负压值经过PID运算同时驱动电机和电动调节阀。
4)新风机组开始对舱内供应新风
5)当舱体一侧遇到强风。遇到强风的排风模块止回阀自动关闭,排风电机提高转速,同时另一侧排风模块的排风电机也提高转速达到维持舱内负压的目的。直到遇到强风一侧的排风模块止回阀重新打开,排风电机和排风阀门恢复正常运行。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种新型的移动负压方舱独立排风单元,其特征在于,包括:
排风模块(1),所述排风模块(1)侧部设有管路连接口,管路连接口上加装有适配口径的排风管道(4),所述排风管道(4)另一端连接在超高效过滤排风口(2)的连接阀口上实现风路的搭建;所述排风模块(1)上部设有阀口,所述阀口通过法兰螺栓连接有适配规格的止回阀(5);
控制模块(7),所述控制模块(7)包括设置在舱室内的压差传感器(6),设置在止回阀(5)内的霍尔传感器(8),压差传感器(6)、霍尔传感器通(8)过信号线与控制模块(7)相连。
2.根据权利要求1所述的一种新型的移动负压方舱独立排风单元,其特征在于:所述排风管道(4)与超高效过滤排风口(2)间设有电动调节阀(3),且超高效过滤排风口(2)内置设有U15超高效空气过滤器(22)。
3.根据权利要求2所述的一种新型的移动负压方舱独立排风单元,其特征在于:所述电动调节阀(3)一侧阀口通过法兰螺栓与排风管道(4)的对应管道口连接,另一侧的阀口通过法兰螺栓与止回阀(5)的对应阀口连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型的移动负压方舱独立排风单元,其特征在于:所述排风模块(1)内设有排风电机(9),排风模块的出风口处设有止回阀门(5)。
5.根据权利要求1所述的一种新型的移动负压方舱独立排风单元,其特征在于:所述排风模块(1)内设有消杀模块(10),消杀模块(10)通过信号线连接控制模块(7)。
6.根据权利要求1所述的一种新型的移动负压方舱独立排风单元,其特征在于:所述舱室内设有压差传感器(6)、霍尔传感器(8),压差传感器(6)、霍尔传感器(8)通过信号线连接控制模块(7)。
7.一种移动负压方舱独立排风系统,其特征在于:所述的移动负压方舱独立排风系统基于权利要求1-6中所述的独立排风单元搭建,所述的排风系统采用PLC为控制模块(7)的驱动核心,且内置设有PID运算控制模块。
8.根据权利要求7所述的一种移动负压方舱独立排风系统,其特征在于:所述的PLC控制模块(7)一端信号输入与压差传感器(6)、霍尔传感器(8)连接,另一端信号输出控制端与排风模块(1)连接。
9.根据权利要求7所述的一种移动负压方舱独立排风系统,其特征在于:所述的PID运算控制模块中采用PID_Temp,PID算法根据以下等式工作:
Figure FDA0003336718930000011
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