一、 規(guī)范
1. 1潔凈間空調(diào)系統(tǒng)相關規(guī)范
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高,目前在電子、制藥、食品、生物工程、醫(yī)療等領域?qū)崈糸g的要求越來越高,潔凈技術也隨之發(fā)展起來。它綜合了工藝、建筑、裝飾、給排水、空氣凈化、暖通空調(diào)等各方面的技術。按照中華人民共和準GBJ73-84《潔凈廠房設計規(guī)范》,其與空調(diào)系統(tǒng)相關的主要技術指標為:
1. 空氣潔凈度:
等級 每M3空氣中≥0.5微米塵粒數(shù) 每M3空氣中≥0.5微米塵粒數(shù)
100級 ≤35×100
1000級 ≤35×1000 ≤250
10000級 ≤35×10000 ≤2500
100000級 ≤35×100000 ≤25000
2. 溫、濕度:
(1) 滿足生產(chǎn)要求;
(2) 生產(chǎn)工藝無溫、濕度要求時,潔凈室溫度為20-26℃,濕度小于70%;
(3) 人員凈化用室和生活用室溫度為16-28℃。
3. 潔凈室正壓:
潔凈室必須維持一定的正壓。不同等級的潔凈室以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的靜壓差,應不小于4.9Pa,潔凈區(qū)與室外的靜壓差,應不于9.8 Pa.。
此外,還有對于風量,風速等的技術要求。總之,潔凈間的各項指標都非常嚴格,因此,對其進行的控制就成為必須。
1. 2潔凈間空調(diào)自控的意義
在現(xiàn)代商業(yè)及工業(yè)樓宇中,空調(diào)系統(tǒng)設備較多,自動化管理是使其安全工作并良好運行的重要保證。同時,空調(diào)的能源消耗一般占總能源消耗的40%以上,因此空調(diào)節(jié)能是節(jié)能的重要手段。對潔凈間而言,更是如此。采用空調(diào)自控產(chǎn)品,會產(chǎn)生下列一系列好處:
先,由于空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)自動化監(jiān)控,可以使系統(tǒng)能夠更安全的運行,并大限度的提高舒適程度。對潔凈間來說,更成為保證生產(chǎn)所必須的條件。
此外,由于實現(xiàn)了自動化監(jiān)控,可以在滿足系統(tǒng)安全運行及保證系統(tǒng)的各種技術指標的同時,大限度的實現(xiàn)節(jié)能控制,符合日益的節(jié)能和環(huán)保需要。有關資料表明,采用空調(diào)自控系統(tǒng)后,可節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)設備年度運行費用的10%。更樂觀的估計認為可達15%-30%。而空調(diào)自控產(chǎn)品的投資占整個樓宇或廠房總投資的不到0.5%,收回投資時間短。
同時,由于實現(xiàn)設備的自動控制和管理,可縮減人員維護,節(jié)約人員開支,提高綜合管理水平,減少突發(fā)事故的發(fā)生和設備損壞,從而帶來潛在效益。
1. 3潔凈間空調(diào)控制系統(tǒng)功能簡價
Excel 20中文版控制器是美國HONEYWELL公司Excel 5000控制器家族中的一員。特別適合應用于潔凈間如手術室,潔凈廠房的空調(diào)控制,依照《潔凈室施工驗收規(guī)范》,《潔凈廠房設計規(guī)范應》,《采通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》等國家標準,并綜合考慮上述各系統(tǒng)的內(nèi)在,我們以Excel 20為核心構建了較完整的潔凈間空調(diào)自控系統(tǒng),它具備以下特點:
1. 恒溫恒濕比例積分控制
2. 室內(nèi)遠程啟停空調(diào)
3. 室內(nèi)溫度設定
4. 關鍵故障(火災)報警及聯(lián)鎖
5. 非關鍵故障(濾網(wǎng)堵塞/送風過熱)報警及聯(lián)鎖
6. 夏季防止送風凝露/冬季防凍
7. 開機順序和聯(lián)鎖等。
8. 自定義啟停時間程序等。
下面,對其構成、工作原理等作詳細介紹。
二.潔凈間空調(diào)自控系統(tǒng)構成
2. 1模擬儀表自動控制
由模擬控制器(又稱模擬控制儀表)、傳感器、執(zhí)行器與被控對象組成的自控系統(tǒng)見圖2-1,這是單回路控制系統(tǒng)框圖。由于其理論成熟、結構簡單、投資少、易于調(diào)整等因素,過去在空調(diào)、冷熱源及給排水等系統(tǒng)中得到廣泛應用。
一般模擬控制器為電氣式或電子式,只有硬件部分,無需軟件支持。因此,在調(diào)整、投運過程中比較簡單。其組成一般為單回路控制系統(tǒng),只能適用于小規(guī)模空調(diào)系統(tǒng)。從發(fā)展趨勢來說,己經(jīng)較少采用,在此不作進一步說明。
2.2計算機控制系統(tǒng)
由于計算機枝術、控制技術、通信技工及圖像技術的發(fā)展,使微計算機控制技術在制冷空調(diào)自動控制的應用愈來愈普遍。傳統(tǒng)控制系統(tǒng)在引人微計算機后,就可以充分利用計算機的強大算術運算、邏輯 運算及記憶等功能,運用微機指令系統(tǒng),編制出符合控制規(guī)律的軟件。微機執(zhí)行這些程序,就能實現(xiàn)被控參數(shù)的控制與管理,如數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理等。
計算機的控制過程可歸納為實時數(shù)據(jù)采集、實時決策和實時控制三個步驟。這三個步驟不斷地重復進行就會使整個系統(tǒng)按照給定的規(guī)律進行控制、調(diào)節(jié)。同時,也對被控變量及設備運行狀態(tài)、故障等進行監(jiān)測、限報警和保護,記錄歷史數(shù)據(jù)等。
應該說,計算機控制在控制功能如精度、實時性、可靠性等方面是模擬控制所無法擬控制所*的。更為重要的是,由于計算機的引入而帶來的管理功能(如報警管理,歷史記錄等)的增強更是模擬控制器根本無法實現(xiàn)的。因此,近年來,在制冷空調(diào)自動控制的應用上,尤其在大中型空調(diào)系統(tǒng)的自動控制中,計算機控制已經(jīng)占主導地位。
2.2.1直接數(shù)字控制
所謂在接數(shù)字控制是以微處理機動為基礎、不借助模擬儀表而將系統(tǒng)中的傳感器或變送器或的輸出信號直接輸入到微型計算機中,經(jīng)微型計機按預先編制的程序計算處理直接驅(qū)動執(zhí)行器的控制方式,簡稱DDC(Direct Digital Control),這種計算機稱為直接數(shù)字控制器,簡稱DDC控制器。
DDC控制器中的CPU運行速度很快,并且其配置的輸入出端口(I/0)般較多。因此,它可以同時控制多個回路,相當于多個模擬比高等特點。
2.2.2集散型控制系統(tǒng)
集散型控制系統(tǒng)Total Distributed System縮寫為TDS。與過去傳統(tǒng)的計算機控制方法相比,它的控制功能盡可能分散,管理功能盡可能集中。其基本結構如圖2-3。它是由中央站、分站、現(xiàn)場傳感器與通信通道連接起來。
分站就是上述以微處理為核心的DDC控制器。它分散于整個系統(tǒng)各被控設備的現(xiàn)場,與現(xiàn)場的傳感器及執(zhí)行器等直接連接,實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的檢測與控制。中央站實現(xiàn)集中監(jiān)控和管理功能,如集中監(jiān)視、集中啟停控制、集中參數(shù)修改、報警及記錄處理等。可以年看出,集散型控制系統(tǒng)的集中管理功能由中央站完成,而控制與調(diào)節(jié)功能由分站即DDC控制器完成。
二、 潔凈間空調(diào)自控系統(tǒng)的實現(xiàn)
3. 1空氣凈化
一般的潔凈間空間系統(tǒng)中,空氣化處理采用空氣過濾器。通常情況下,安裝初效過濾器和中效過濾器后,空氣潔凈度可以達到10000級。而對于的凈要求的潔凈間還應安裝過濾器。這樣,空氣潔凈度可以達到更高(如100級甚至更高)。
過濾器使用時,濾料上沉附的灰塵將慢慢增加,這樣會增大氣流阻力,影響整個空調(diào)系統(tǒng)的運行。因此,工程上應對過濾器的氣流阻力變力進行自動檢測和報警。通常采用差壓法測量過濾器前后的壓差Pd,并將此差壓信號進行顯示和根據(jù)設定的差壓限值報警,以便及時清理或更換。
4. 2溫度控制
3.2.1一次加熱的控制
空氣一次加熱又稱預加熱,是用來加熱新風或加熱新風與一次回風的混合風。一次加熱一般只用于冬季很冷的地區(qū),防止新風與一次回風混合后達到飽和,產(chǎn)生水霧或結冰。一次加熱還應用于一次混合不允許變動的凈空調(diào)系統(tǒng)中。
當采用蒸氣或熱水進行加熱時,一般采用控制蒸氣或熱水的調(diào)節(jié)閥開度實現(xiàn)溫度控制;當采用電加熱時,通過晶閘管電力控制器,控制其加熱電功率實現(xiàn)溫度控制。其原理如圖3-2所示。
3.2.2二次加熱與三次加熱的控制
空氣二次加熱通常設在表冷器之后或二次回風混合段后。二次加熱的目的是在有相對濕度要求的情況下,為了保證送風溫度或空調(diào)室內(nèi)的溫度。其控制方式與一次加熱的情況基本相同。
三次加熱又成精加熱,通常是在高精度溫度控制時,用于溫度微調(diào)而設置的加熱段。其控制應根據(jù)具體情況參照上述原理實施。
3.3濕度控制
3.3.1加濕處理及控制
潔凈間空調(diào)工程中,加濕操作一般是在冬季或過渡季節(jié)空氣干燥時進行。空氣加濕的方法比較多。通常采用蒸汽加濕器和電加濕器的開關控制或功率調(diào)節(jié)。蒸汽加濕時,根據(jù)濕度控制要求,可通過對電磁閥進行位式控制或采用二通調(diào)節(jié)閥的連續(xù)調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。
3.3.2除濕(干燥)處理及控制
空氣冷卻干燥處理常用表冷器來完成。表冷對空氣的處理的等濕冷卻二種處理過程。采用表冷器進行濕度控制時,是通過調(diào)節(jié)表冷器的冷媒(如冷凍水)流量來實現(xiàn)。當濕度高于要求的值時,可通過加大冷水閥的開度來加大其流量,實現(xiàn)除濕(即干燥)處理;反之減少流量,實現(xiàn)加濕處理。
應該說明的是,由于空氣的物理性質(zhì),其濕度的控制相對比較復雜,方法也較多。而且,空氣的溫度和濕度二個參數(shù)在調(diào)節(jié)過程中又相互影響。如某些原因使室內(nèi)溫度升高,引起空氣中水蒸汽的飽和分壓變化,在含濕量不變的情況下,將使相對濕度減少。因此,對其中某一參數(shù)進行調(diào)節(jié)時,也會引起另一參數(shù)的變化。例如在夏季采用表冷器進行除濕調(diào)節(jié),開大冷水閥時,在使?jié)穸然謴驼5耐瑫r,也使溫度降低。因此,在工藝設計和自控方案設計時都應充分考慮到這一特點。
3.4正壓控制
我國國家標準規(guī)定,不同潔凈室之間應大于4.9Pa,潔凈區(qū)與之間應大于9.8 Pa。潔凈室內(nèi)的結構等基本確定,在運行過程中,保持正壓可以通過控制新風量或回風量來實現(xiàn)。即通過控制新風門或回風門的開度來實現(xiàn)。
3.5其它控制與空調(diào)節(jié)能
對潔凈間而言,除上述必需保證的技術指標示,還有一些對于安全與節(jié)能等方面的要求。結合多年的工程實踐,主要有如下一些方面。
3.5.1風機故障報警
通過檢測風機的風流狀態(tài)判斷風機是否正常工作。若因電機燒毀或皮帶松動等原因?qū)е嘛L機停轉,應立即報警?lt;BR>3.5.2風機變頻控制
為保持潔凈間內(nèi)穩(wěn)定的正壓或一定的新風/回風比,可以對機(電機)轉數(shù)實施變頻控制。實踐證明,變頻控制比單純的風門開度調(diào)節(jié)控制效果更佳,而且可大幅度節(jié)約電力消耗。因為在空調(diào)系統(tǒng)中,新風/回的輸送占電能消耗的大比例。而風門控制實際上是通過節(jié)流裝置(即風門)來實現(xiàn)氣流的改變。
3.5.3水泵變頻控制
在一泵對一調(diào)節(jié)系統(tǒng)時,采用變頻調(diào)速(水泵轉數(shù))實現(xiàn)流量控制比采用節(jié)流裝置(即調(diào)節(jié)閥)為佳。這種方式不僅體現(xiàn)在控制效果更佳,同時體現(xiàn)在大幅度節(jié)約電力消耗上。
3.5.4節(jié)能程序
由于計算機控制系統(tǒng)的應用,使節(jié)能控制成為現(xiàn)實。即除了上述對空調(diào)系統(tǒng)工藝特點實施的節(jié)能控制手段外,計算機控制還可實現(xiàn)如焓差控制、夜晚循環(huán)、夜風凈化、佳啟停、零能量區(qū)等。當然,對于某個特定的潔凈廠房,其節(jié)能程序應根據(jù)其具體情況進行編制,以達到佳的節(jié)能效果。
四、 空調(diào)控制系統(tǒng)的設備配置
實現(xiàn)空調(diào)自動控制系統(tǒng)的設備有控制器、傳感器及執(zhí)行器等。如前的主流控制系統(tǒng)己以從模擬控制轉變?yōu)橛嬎銠C控制,在此,主要對實現(xiàn)直接數(shù)字控制既DDC控制的設備作簡單介紹。
4. 1DDC控制器
電源:24;耗電:45防護標準:后備電池:3V鋰電池;液晶顯示:4行×16安符
EPROM中駐有標準程序;Excel能型DDC控制器,是中國國家標準規(guī)定的DCP智能型分站。每臺控制器之編程均貯存在自己的記憶體內(nèi)。Excel 20含有16位微處理器i80186可控制16個物理點,(即可聯(lián)接16個探測器,開關,執(zhí)行器)。
它由基本的CPU模塊及電源模塊作為基礎,再任意按照實際需要由軟件置以下功能模塊:
類比輸和入模塊(AL):7個點,0~1VDC,2~10VDC,420MA;
類比輸出模塊(AO):3個點,210VDC;
數(shù)字輸入模塊(DI):2點,干接點;
數(shù)字輸出模塊(DI):4個繼電器輸出
開關量的啟/停可以通過時間計劃表來控制其何時啟停。彈性時間計劃長可達1年.
4.2溫度傳感器
室內(nèi)溫度傳器T7412,設定點可調(diào),有效溫度范圍:-20℃到50℃,大傳輸距離:200米;,NTC20K。環(huán)境要求:--35℃到60℃,5%RH到95%RH,電氣接線:2X 1.5MM2,應與線電源屏蔽,室外溫度傳感器C703F,有效溫度范圍:-20℃到50℃;大傳輸距離:200米,NTC20K,環(huán)境要求:-35℃到60℃,5%RH到95%RH,電氣接線:2×1.5MM2,應與線電源屏蔽,風道式溫度傳感器C7031C,有效溫度范圍:-20℃-50℃,大傳輸距離:200米
4.4冷熱水閥及驅(qū)動器,比例積分電動閥
其中包括:閥門V5011,等百分比特性,電動閥門執(zhí)行器ML7984或M7421,選配不同閥體,適用于冷凍水,熱水介質(zhì),DN25-150各格供選擇
4.5蒸汽加熱/加濕閥及驅(qū)動器
閥門V5011,線性特性,電動閥門執(zhí)行器M7421,選配不同閥體,適用于蒸汽介質(zhì),DN25-150各規(guī)格供選擇
4.6電動風門驅(qū)動器
電動新風閥ML6184,風門執(zhí)行器ML6XXX,ML7XXX,ML8XXX,適用于0.75M2-15M2面積的風門,有開關型/斷續(xù)型/連續(xù)型供選擇
4.7空氣壓差開關
DPS400,壓力范圍:40-400Pa,保護級:IP54,開關容量:1./250VAC
4.8空氣壓差表及壓差變送器
1. 微壓差表2000系列:
現(xiàn)場顯示:指針顯示;測量范圍:小節(jié)0-60 Pa;
2. 微壓差變送器MODT30
測量范圍:小0-25 Pa輸出信號:4-20MA輸入信號:空氣壓差,工作電源:10-35VDC
4.9其它檢測、校驗儀器
1. 便攜式數(shù)字溫/濕度表485-1/2:量程:溫度-30-85℃ ;濕度0-RH;精度:溫度±0.5℃;溫度±2%RH;供電:9V堿性電池;探頭長度:219mm(485-2型).
2. 便攜式數(shù)字壓力/壓差表477型(帶溫度顯示):
量程:小0-1000 Pa;工作溫度:0-50℃;精度:50%FS;供電:9V堿性電池;
3. 便攜式數(shù)字風速表471型(帶溫度顯示):
量程:小0-1000 Pa;工作溫度:0-40℃;精度: ±3%FS;供電:9V堿性電池;
4. 便攜式數(shù)字粒子計數(shù)器:
手持式,電池操作;以0.1FM(立方英尺/分鐘)計算0.3或0.5微米粒子;
5種計算模式;
存儲數(shù)據(jù):200組;RS232/RS485輸出;顯示:4行液晶顯示,7位計算結果;
凈化設備有限公司位于浙江省紹興市上虞區(qū)道墟鎮(zhèn),,是華東地區(qū)凈化設備行業(yè)中的制造商之。可按ISO14644-1標準、GB50073-2001國家標準及國家GMP規(guī)范要求為微電子、生物醫(yī)藥、醫(yī)院手術室、光纖光纜、食品飲料、精密儀器、半導體及新材料應用等行業(yè)的空氣凈化系統(tǒng)工程設計、施工、檢測及技術服務。
公司主營凈化工作臺系列、風淋室系列、通風柜系列,生物安全柜系列被廣泛應用于醫(yī)療衛(wèi)生、電子、制藥、生物、食品、農(nóng)林、畜牧獸醫(yī)、檢驗檢疫、航空航天、汽車制造、精密儀器、大專院校和各科研機構,在和東南亞市場享有高的聲譽。
凈化設備有限公司竭誠為的消費者和經(jīng)銷商服務,將以的產(chǎn)品;人性化的服務;低廉的;熱誠歡迎您的加盟!