專利名稱：一種變頻通風(fēng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種變頻通風(fēng)裝置，用于醫(yī)藥化工實驗室的廢氣排放，屬于 通風(fēng)裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，化工合成實驗室如雨后春筍般進入高科技園區(qū)，通風(fēng)柜排風(fēng)裝置的 結(jié)構(gòu)大多是由控制開關(guān)直接啟動風(fēng)機排風(fēng)。但大部分單位缺少專業(yè)技術(shù)人員設(shè)計 系統(tǒng)，從而存在風(fēng)量小、噪音大、安全運行時間短、電能源浪費嚴(yán)重、負(fù)壓大、 空調(diào)制冷制熱損耗巨大等缺陷。令很多企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)頭痛不已。由于此方案具有結(jié)構(gòu) 簡單，初裝費用低優(yōu)勢，所以目前仍被大部分企業(yè)采用。
還有一種全自動自適應(yīng)通風(fēng)系統(tǒng)，俗稱VAV系統(tǒng)。由文丘里閥或風(fēng)速傳感器 作為模擬信號輸出，模擬信號經(jīng)PLC處理，由PLC給變頻器編程通訊，變頻器按 設(shè)定參數(shù)驅(qū)動風(fēng)機運行，同時可以利用PC機或文本人機界面訪問及修改運行參 數(shù)功能。該裝置具有風(fēng)量大小可調(diào)、噪音小、安全運行時間長、電能源節(jié)約、房 間壓差小、空調(diào)制冷制熱損耗低、靈敏度高等優(yōu)點。可以說近乎完美，但由于其 造價昂貴，企業(yè)初裝費用巨大，大部分創(chuàng)業(yè)型企業(yè)不會選擇。目前在一些外企及 國家研究部門能發(fā)現(xiàn)它的蹤跡。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種價格低廉同時又不降低其性能的變頻通風(fēng)裝置。
為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是提供了一種變頻通風(fēng)裝置，包 括具有變頻馬達配置的中壓防腐風(fēng)機及至少一個通風(fēng)柜，其特征在于，通風(fēng)柜通 過聚丙烯變徑管路連接中壓防腐風(fēng)機，在通風(fēng)柜與中壓防腐風(fēng)機之間連接有電動 風(fēng)閥，變頻馬達連接變頻控制裝置，變頻及風(fēng)閥控制電路一端連接變頻控制裝置， 另一端通過風(fēng)閥執(zhí)行馬達連接電動風(fēng)閥，變頻及風(fēng)閥控制電路置于通風(fēng)柜內(nèi)。
本實用新型的優(yōu)點是滿足現(xiàn)代實驗室通風(fēng)系統(tǒng)要求，降低空調(diào)能量損耗，降低用戶企業(yè)初裝經(jīng)費，系統(tǒng)運行高效節(jié)能。在傳統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上只需增加 少量設(shè)備，不僅適合初裝用戶，同樣也適合老系統(tǒng)改造。


圖1為本實用新型提供的一種變頻通風(fēng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型提供的一種變頻通風(fēng)裝置的總體電氣框圖； 圖3為變頻及風(fēng)閥控制電路的連接示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合實施例來具體說明本實用新型。
實施例
如圖1及圖2所示，為本實用新型提供的一種變頻通風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，包 括具有變頻馬達配置的中壓防腐風(fēng)機1(中壓防腐風(fēng)機1采用西門子或東元變頻 馬達，中壓防腐風(fēng)機l的葉輪及蝸殼采用聚丙烯制作)及四個通風(fēng)柜2，通風(fēng)柜 2通過聚丙烯變徑管路連接中壓防腐風(fēng)機1，為了降低系統(tǒng)噪音，在風(fēng)機負(fù)壓端 裝一只消音器，消音器與風(fēng)機連接處采用軟聚丙烯法蘭連接，用來降低風(fēng)機震動 傳導(dǎo)，在通風(fēng)柜2與中壓防腐風(fēng)機1之間連接有電動風(fēng)閥3，變頻馬達連接變頻 控制裝置，變頻及風(fēng)閥控制電路一端連接變頻控制裝置，另一端通過風(fēng)閥執(zhí)行馬 達連接電動風(fēng)閥3，變頻及風(fēng)閥控制電路置于通風(fēng)柜2內(nèi)。西門子或東元變頻馬 達具有防護等級高，繞組耐溫升高，能適應(yīng)低頻運轉(zhuǎn)要求，同時，價格比一般Y 型電機高30%左右，只存在電機價格差別，性價比高。
考慮到安裝經(jīng)濟要求及噪音控制， 一般一套系統(tǒng)適合通風(fēng)風(fēng)量在12000M3/H 左右，管網(wǎng)靜壓在800Pa左右，考慮噪音原因，干管風(fēng)速一般選擇10—12M/S， 支管風(fēng)速在7—8M/S，因此適合四個通風(fēng)柜2為一套組合。單臺通風(fēng)柜風(fēng)量用公 式SHA^3600H4.2求得。式中S為通風(fēng)柜開口截面積(ltf)，V為風(fēng)速(M/S)，3600 為時間系數(shù)，1.2為保險系數(shù)，風(fēng)量單位為M7H，將四臺通風(fēng)柜2的風(fēng)量之和作 為總風(fēng)量，設(shè)計時需注意的是取通風(fēng)柜最大截面積計算。通風(fēng)柜單臺出風(fēng)口當(dāng) 量直徑不小于300mm。一般單臺通風(fēng)柜局部阻力在90 120Pa左右，四臺在360 480Pa之間，具體視安裝條件而定，設(shè)計時取最大值。管道沿程阻力用系數(shù)法計 算，公式PV2K/2，式中，P為介質(zhì)密度，V為管道風(fēng)速，K為系數(shù)。系統(tǒng)總靜壓
4等于局部阻力與沿程阻力之和。 一般四臺組合風(fēng)機都能滿足要求，出風(fēng)口若有進 水洗滌塔要求，還應(yīng)考慮風(fēng)機動壓條件。企業(yè)設(shè)計工程師在系統(tǒng)設(shè)計之前應(yīng)根據(jù) 自身條件綜合考慮。
變頻控制裝置采用成都希望集團旗下的森蘭SP60型變頻器，根據(jù)實際運行
要求合理改變運行頻率，任意一臺啟動或任意幾臺組合都按設(shè)定頻率運行，頻率
設(shè)定由技術(shù)人員根據(jù)每臺通風(fēng)柜面風(fēng)速達到0. 5 0. 7之間時鎖定運行頻率。在 系統(tǒng)不在滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)時節(jié)能效果明顯。由于設(shè)計之前考慮了保險系數(shù)，在需增加 一些局部排風(fēng)要求時還能滿足要求，只不過需重新設(shè)定運行參數(shù)而已。還可以根 據(jù)各企業(yè)的風(fēng)速要求不同合理調(diào)整運行參數(shù)。變頻器具體功能可以閱讀說明書。 如圖3所示，為變頻及風(fēng)閥控制電路的連接示意圖，包括交流接觸器，選用 較常見的施耐德電器0901型交流接觸器，該交流接觸器具有四組動合、動斷輔 助觸點，在圖3中分別用序號KM1-1 KM1-3、 KM2、 KM3及KM4表示，每組動合、 動斷輔助觸點對應(yīng)一個磁力線圈，在圖3中分別用序號KM1、 KM21、 KM31及KM41 表示，每個如圖l所示的通風(fēng)柜內(nèi)都有一組動合、動斷輔助觸點，并且在每個通 風(fēng)柜內(nèi)都有一個風(fēng)閥執(zhí)行馬達，在圖3中分別用序號M1、 M2、 M3及M4表示，在 每個通風(fēng)柜上還有一個通風(fēng)柜風(fēng)機開啟按鈕，在圖3中分別用序號SB1、 SB2、 SB3及SB4表示。
以下就第一組動合、動斷輔助觸點的連接方式作詳細(xì)敘述，其他連接方式與 第一組相同，第一風(fēng)閥執(zhí)行馬達Ml分別連接交流接觸器的第二動合輔助觸點 KM1-2、第一動斷輔助觸點KM1-3及第一零線N1，第二動合輔助觸點KM1-2串聯(lián) 第一通風(fēng)柜風(fēng)機開啟按鈕SB1后與交流接觸器的第一動斷輔助觸點KM1-3相并 聯(lián)，第一動斷輔助觸點KM1-3及第一通風(fēng)柜風(fēng)機開啟按鈕SB1與第一火線Ll相 連接，交流接觸器的第一動合輔助觸點KM1-1跨接在所述變頻器的第一輸入端 XI及COM端之間，交流接觸器的第一磁力線圈KM1跨接在第一通風(fēng)柜風(fēng)機開啟 按鈕SB1與第一零線N1之間。
上述電路的工作原理是合上通風(fēng)柜風(fēng)機開啟按鈕，交流電流一路經(jīng)通風(fēng)柜 風(fēng)機開啟按鈕流入交流接觸器的磁力線圈，接觸器動合輔助觸點得電閉合，接觸器動斷輔助觸點得電斷開，交流電流另一路經(jīng)動合觸點流入電動風(fēng)閥執(zhí)行器馬 達，風(fēng)閥開啟，同時接觸器動斷輔助觸點斷開。直到全部風(fēng)閥到達開啟位置后， 由風(fēng)閥內(nèi)部的行程開關(guān)斷開交流電流通路，等待關(guān)閉信號到來。交流接觸器上還 有一組動合輔助觸點接通變頻器的輸入端(即圖中的X1至X2)與C0M，變頻器 采集到一組運行開關(guān)量信號，驅(qū)動變頻電機按設(shè)定頻率運轉(zhuǎn)。斷開通風(fēng)柜風(fēng)機開 啟按鈕，交流接觸器磁力線圈失電釋放，動合觸點斷開，變頻器的輸入端(即圖 中的X1至X2)與COM也處在斷開狀態(tài)，變頻器無輸出，風(fēng)機停止。交流接觸器 上的動斷觸點在磁力線圈失電時閉合，交流電流經(jīng)動斷觸點流入電動執(zhí)行器馬 達，風(fēng)闊關(guān)閉，直到全部關(guān)閉位置時由其內(nèi)部行程開關(guān)斷開交流電流通路。等待 下一個開啟信號到來?？刂葡到y(tǒng)中任意一臺或幾臺開啟按鈕閉合，變頻器開關(guān)量 采集都會很準(zhǔn)確的輸出驅(qū)動頻率，組合頻率為24-1=15種，需人工根據(jù)實際風(fēng)量 要求設(shè)定參數(shù)，也是很簡單的。
置于外墻上的補風(fēng)系統(tǒng)采用自然方式，在通風(fēng)柜前上方設(shè)一補風(fēng)罩，補風(fēng)風(fēng) 量根據(jù)補風(fēng)量占抽風(fēng)量的70%—90%設(shè)計，補風(fēng)口距地約2米較理想，補風(fēng)口截 面根據(jù)公式S:Q/V本3600計算，式中V選擇5 7M/S范圍，若風(fēng)速過高將使操 作者有不舒適感覺。外墻需留防雨百葉窗作為新風(fēng)口，百葉窗截面同樣用公式 S=Q/V*3600計算，但還要注意式中V選擇2. 5 4M/S范圍，且滿足四臺通風(fēng)柜 總風(fēng)量的70% 90%值。新風(fēng)口與補風(fēng)罩可以無管道連接也可以有管道連接，如 有管道連接管道截面風(fēng)速不大于5M/S較合適，在自然補風(fēng)效果不佳時可以用動 力補風(fēng)。不過用動力補風(fēng)管道截面可以小一些。所用補風(fēng)風(fēng)機需滿足動壓大的功 能(抽風(fēng)機靜壓大)，用變頻器與抽風(fēng)變頻器互鎖控制，才能達到風(fēng)量平衡在設(shè) 計的范圍內(nèi)。不過這樣一來加大了運行成本， 一般可以利用抽風(fēng)機產(chǎn)生的負(fù)壓自 然使新風(fēng)注入來節(jié)約初裝成本和今后的運行成本。本設(shè)計提倡自然補風(fēng)方案。所 用空調(diào)采用吸頂式安裝，空調(diào)送風(fēng)口垂直距離高與補風(fēng)口 1000mm，水平距離 2000ram為理想距離。這樣空調(diào)能量損耗最小。補進的新風(fēng)在通風(fēng)柜升降門截面 口形成一道風(fēng)簾，通風(fēng)柜門截面外與通風(fēng)柜截面內(nèi)由于新風(fēng)量小于抽風(fēng)量自然存 在負(fù)壓差，通風(fēng)柜內(nèi)的廢氣不會溢出，同時整個實驗室與走廊也存在負(fù)壓差。如
6用動力補風(fēng)特別要注意實驗室必須處在負(fù)壓狀態(tài)，否則將引起交叉污染。 一般壓 差在-5 -15Pa范圍內(nèi)較合適。
權(quán)利要求1.一種變頻通風(fēng)裝置，包括具有變頻馬達配置的中壓防腐風(fēng)機(1)及至少一個通風(fēng)柜(2)，其特征在于，通風(fēng)柜(2)通過聚丙烯變徑管路連接中壓防腐風(fēng)機(1)，在通風(fēng)柜(2)與中壓防腐風(fēng)機(1)之間連接有電動風(fēng)閥(3)，變頻馬達連接變頻控制裝置，變頻及風(fēng)閥控制電路一端連接變頻控制裝置，另一端通過風(fēng)閥執(zhí)行馬達連接電動風(fēng)閥(3)，變頻及風(fēng)閥控制電路置于通風(fēng)柜(2)內(nèi)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種變頻通風(fēng)裝置，其特征在于，所述變頻控制裝置為 變頻器。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種變頻通風(fēng)裝置，其特征在于，所述變頻及風(fēng)閥控制 電路包括交流接觸器，第一風(fēng)閥執(zhí)行馬達(Ml)分別連接交流接觸器的第二 動合輔助觸點(KMl-2)、第一動斷輔助觸點(KM1-3)及第一零線(Nl)，第 二動合輔助觸點(KM1-2)串聯(lián)第一通風(fēng)柜風(fēng)機開啟按鈕(SB1)后與交流接 觸器的第一動斷輔助觸點(KM1-3)相并聯(lián)，第一動斷輔助觸點(KM1-3)及 第一通風(fēng)柜風(fēng)機開啟按鈕(SB1)與第一火線(Ll)相連接，交流接觸器的 第一動合輔助觸點(KM1-1)跨接在所述變頻器的第一輸入端(XI)及COM 端之間，交流接觸器的第一磁力線圈(KM1)跨接在第一通風(fēng)柜風(fēng)機開啟按 鈕(SB1)與第一零線(Nl)之間。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的一種變頻通風(fēng)裝置，其特征在于，在所述 中壓防腐風(fēng)機(1)的負(fù)壓端上設(shè)有消音器。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種變頻通風(fēng)裝置，其特征在于，所述消音器與所述風(fēng) 機連接處采用軟聚丙烯法蘭。
專利摘要本實用新型涉及一種變頻通風(fēng)裝置，包括具有變頻馬達配置的中壓防腐風(fēng)機及至少一個通風(fēng)柜，其特征在于，通風(fēng)柜通過聚丙烯變徑管路連接中壓防腐風(fēng)機，在通風(fēng)柜與中壓防腐風(fēng)機之間連接有電動風(fēng)閥，變頻馬達連接變頻控制裝置，變頻及風(fēng)閥控制電路一端連接變頻控制裝置，另一端通過風(fēng)閥執(zhí)行馬達連接電動風(fēng)閥，變頻及風(fēng)閥控制電路置于通風(fēng)柜內(nèi)。本實用新型的優(yōu)點是滿足現(xiàn)代實驗室通風(fēng)系統(tǒng)要求，降低空調(diào)能量損耗，降低用戶企業(yè)初裝經(jīng)費，系統(tǒng)運行高效節(jié)能。在傳統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上只需增加少量設(shè)備，不僅適合初裝用戶，同樣也適合老系統(tǒng)改造。
文檔編號F24F11/02GK201407774SQ20092007307
公開日2010年2月17日 申請日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者蔡世美 申請人:杰達維(上海)醫(yī)藥科技發(fā)展有限公司