“ 中国计量科学研究院食品中微量成分计量实验室,作为一个颇具代表性的化学类实验室,以该实验室改造工程项目为例,针对其变风控制系统的工艺要求和运行使用特点,介绍该实验室通风系统设计和自控系统的设计方案及思路 ”
食品中微量成分计量实验室介绍
中国计量科学研究院食品中微量成分计量实验室位于北京市昌平区,属于改造项目,改造总面积135.51m2,分为更衣室、前处理室、天平室和高浓度样品处理室四个区域。主要用于食品中微量成分计量方面的研究,改造完成后应能实现分析、检测和高纯标准物质的研制制备等功能,实验中主要用到薄层色谱法、高效液相色谱(含质谱联用)技术、气相色谱含质谱联用)技术、毛细管电泳技术等分析方法,实验中可能会产生少量低浓度有害物质。
空调通风系统设计参数
室外设计参数
室外空调计算干球温度夏季33.5℃,冬季-9.9℃:室外空调计算湿球温度夏季26.4℃。室外计算相对湿度夏季61%,冬季44%:室外通风计算干球温度夏季29.7℃,冬季-3.6℃
室内设计参数
各实验区域温度均要求23℃士3℃,相对湿度要求65%15%,更衣室、前处理室要求ISO7级洁净天平室和高浓度样品处理室要求1SO6级洁净。
空调通风系统设计
按照实验室工艺要求,该项目设置一套净化空调全新风系统,采用恒温恒湿立式组合空调机组,净化系统末端设高效送风口。排风采用带活性炭的吸附排风机箱。自带冷热源的直接膨胀式净化空调机组对净化房间进行冷却或加热。
室外新风经初效和中效过滤后,然后进入风冷管道机进行冷热处理,再通过送风管及末端高效送风口送入,以满足房间净化要求。通过调节房间的回风量来满足房间的正负压要求。净化空调系统不仅要满足实验室空气沽净度要求和压力梯度要求,同时还要满足实验室温度、湿度噪声等要求。
净化空调机组风量6600m3h,制冷量105kW,电加热量为0+20+12+6kW,电加湿量85kgh,机外余压700Pa。
自控系统设计
夏季空调机组由室外压缩机来控制冷盘管处理后的空气温度到15℃-16℃,相对湿度90%(此参数可修改设定),冬季及过渡季节,空调机组室外机压缩机及电加热来控制加热后空气温度为16℃~I8℃C(根据现场实际设定),然后再有每间实验室送风管上的电加热器无级控制该房间室内温度,风管电加热器应采取静电接地,并设置无风断电及超温保护,夏季每个房间的湿度由直膨式室外压缩机调节控制,冬季每个房间的湿度由加湿器调节控制。
正压控制
室内正压分别由每个房间送风主管上的变风量调节阀控制。在送风总管上设置压差传感器,根据此处风管静压控空调机组变频送风机。在排风总管上设置压差传感器,根据此处风管静压控制变频排风机。
消防控制
当发生火灾时,根据消防报警信号,联锁关闭送风管道上的防火阀,并联锁停止空调机组和排风机运行。
顺序控制
空调机组与新风电动调节阀联锁,排风机与空调机组联锁。在每个房间(除更衣室外)设置开关,打开开关,联锁开启该房间送风主管上的变风量阀及排风主管上的电动调节阀。关闭开关,联锁关闭该房间主风管上的变风量调节阀及排风主管上的电动调节阅。当任意一个房间开关开启,空调系统运行,当三个房间开关全关闭时,空调系统停止。当空调系统停止运行时,这些阀门均处于关闭状态。
更衣室的送风主管上的变风量调节阀及排风主管上的电动调节阀与空调机组联锁,当空调机组运行时,这两个阀门联锁开启,当空调机组停止时,这两个阀门联锁关闭。
通风柜设置开关,当前处理室通风柜使用时,打开开关,排风电动调节阀开启,排风电动调节阀关闭。当通风柜停止使用时,关闭开关排风电动调节关闭,排风电动调节阀开启。
当高浓度样品处理室通风柜使用时,打开开关,排风电动词节阀开启,排风电动调节阅关闭。当通风柜停止使用时,关闭开关,排风电动调节阅关闭,排风电动调节阀开启,并且每个排风支管上设置定风量调节阀。
中央控制监控系统
设置中央控制系统,现场控制器为DDC控制器,安装在控削箱中,中央监控软件具有人机对话功能可以设置及调整控制参数,显示被控量的数据。