埃松文丘里阀的应用场景
文丘里阀目前已广泛应用于所有对风量要求高精度的场所,如生物安全实验室、动物实验室、理化实验室、医院和洁净室的送、排风系统,以及实验室排风柜、试剂柜和排风罩的排风系统中。
▎应用场景之通风柜等排风设备
通风柜也叫排风柜,排风柜是化学实验室重要的排风设备,排风柜操作过程中,需要保持其移门下的开口平均面风速稳定在0.5m/s,因此需要测量移门位置,通过控制器计算得到排风柜的风量,控制相应变风量阀门满足其实时的风量要求。
埃松文丘里阀与位移传感器、数显面板的“三件套”控制组合,如下图所示,其原理是“开环”的变风量控制方式,由于文丘里阀的风量出厂标定,因此,当位移传感器测得排风柜移门位置发生变化时,文丘里阀立即响应,进行风量调节,其响应速度更快,调节精度更高。
排风柜文丘里阀变风量控制系统
▎应用场景之生物安全实验室
生物安全实验室是开展传染病防治、生物防范和应用生物安全研究必备的实验场所,可为实验人员免受病原微生物感染并防止病原微生物泄漏到外环境提供重要的安全平台。因此,生物安全实验室的气流防护至关重要,在实验室环境安全控制上严格做到实验室独立区域设计,功能分区明确,保证实验室洁净环境,人流物流严格分流,设计合理的压力梯度,形成有序的气流组织方向,切实做到避免交叉污染。
以PCR实验室为例,在暖通系统上PCR实验室需设置独立的一套全新风空调系统,不同房间的排风宜设置止回装置,标本制备区的全排生物安全柜需要设置一台专用排风机,压力梯度与通风控制如下图所示,送风设置定风量阀门,排风设置变风量阀门,维持实验室压力梯度的稳定。
PCR实验室暖通系统
▎应用场景之动物房
实验动物房是指适宜于饲养、繁育实验动物的建筑物。这类建筑应具有特定的环境要求和实验手段,实验动物房环境的稳定不仅可以保证实验动物的正常繁育和品质,更为重要的是提高实验研究的准确性与可靠性,保证更好的科研成果的产出。文丘里阀由于其结构特点,在排风过程基本不会被动物毛发堵塞,因此更适用于动物房使用。
以SPF级动物(鼠)的屏障环境为例,采用全新风直流系统的空调方案,如下图所示,有主机型IVC空调净化系统示意,采用的是定送变排的控制方式;无主机型IVC空调净化系统示意,工作人员所处的“大环境”采用的是定送变排的控制方式,实验动物所处的“小环境”则是采用的定送定排的控制方式。
有主机型IVC空调净化系统
无主机型IVC空调净化系统
▎应用场景之理化实验室
理化类实验室需要时刻保持微负压的状态,送风阀门需要实时快速地跟随排风阀门的变化而变化,保证实验室压力的稳定及气流的单向性。理化实验室的压力控制一般有两种方式,第一种为直接压差控制,如下图所示,直接压差控制是通过压差传感器测量实验室内和实验室相邻区域的压差,与设定的压差进行比较后,控制器根据压力偏差,控制变风量送风阀门或变风量全室排风阀门来达到要求的压差值。
理化实验室的直接压差控制
第二种控制方式为余风量控制,如下图所示,其原理是保持排风量与送风量之间的差值不变,这个差值称为余风量,从而保证实验室内外产生一定的压差,控制器实时追踪排风量与送风量,保证变风量送风阀门和变风量排风阀门连锁变化,维持余风量的不变。
理化实验室的余风量控制
▎应用场景之负压隔离病房
自从2020年新冠疫情的爆发到现在的反复出现,以火神山、雷神山为典型的负压隔离病房的建设,让人们充分意识到了负压隔离病房在保护医护人员不受感染、保护患者之间不发生交叉感染以及保护室外环境不受污染起到关键性作用。负压隔离病房是采用负压控制对患者和医护人员进行隔离的屏障房间,送排风之间的风量控制与联动是保证负压环境的关键,如下图所示,采用定送变排的控制方式,保证病房、缓冲间及卫生间之间的压力梯度不变。
负压隔离病房的控制产品配置
▎应用场景之洁净室
GMP要求制药、食品等生产企业应具备良好的生产设备,合理的生产过程,完善的质量管理和严格的检测系统,确保最终产品质量(包括食品安全卫生)符合法规要求。洁净室根据不同的生产工艺流程和其洁净要求,气流组织、压力梯度均需要严格按照规范要求进行设计及建设,保证能够满足生产要求。如下图所示,洁净室暖通系统一般采用一次回风系统,定送变回的控制方式,如有排风设备,则单独设置排风机进行排风。
洁净室控制原理图