潔凈(jing)室(shi)壓差控(kong)制系統(tong)的(de)完整(zheng)控(kong)制方法(fa)
潔凈(jing)室(shi)壓差控(kong)制系統(tong)的(de)核心(xin)目(mu)標是(shi)維(wei)持(chi)潔凈(jing)室(shi)與(yu)周(zhou)圍(wei)環境(如非潔凈(jing)區、室(shi)外)或(huo)潔(jie)凈(jing)室(shi)內不(bu)同(tong)區域(yu)之間的(de)穩定(ding)壓差,以(yi)防止(zhi)汙(wu)染物(wu)侵(qin)入或(huo)擴(kuo)散(san)。以(yi)下(xia)從(cong)技術原理(li)、控(kong)制策略(lve)、設備聯動及(ji)優化方(fang)法(fa)四(si)個維(wei)度(du),系統(tong)梳(shu)理(li)其控制方法(fa):
壹(yi)、基礎(chu)控(kong)制方法(fa)
1. 機(ji)械式風(feng)量平(ping)衡(heng)控(kong)制
原理(li):通(tong)過調(tiao)節送(song)風、回風和(he)排(pai)風(feng)量的比(bi)例,維(wei)持(chi)壓差平(ping)衡(heng)。
公(gong)式:ΔP ∝ (Q_送(song) - Q_回 - Q_排(pai))²
(ΔP為(wei)壓差,Q為(wei)風(feng)量)
實(shi)現方式:
手(shou)動調(tiao)節閥(fa):在(zai)回風或(huo)排(pai)風(feng)支(zhi)管(guan)上安(an)裝(zhuang)手動風(feng)閥(fa),通過(guo)人工(gong)調(tiao)節開度(du)平(ping)衡(heng)風(feng)量。
余壓閥(fa):在(zai)潔(jie)凈(jing)室(shi)圍(wei)護結(jie)構(gou)上安(an)裝(zhuang)余壓閥(fa),當(dang)壓差超過(guo)設定值時自動開啟泄壓。
局限性(xing):
調(tiao)節精(jing)度(du)低(di),依賴(lai)人工(gong)經(jing)驗(yan);
無(wu)法(fa)實(shi)時響應動態(tai)變化(如(ru)門(men)啟閉(bi)、過(guo)濾(lv)器(qi)堵塞(sai))。
2. 電(dian)動風(feng)閥(fa)自動控(kong)制
原理(li):通(tong)過電(dian)動執(zhi)行器驅動風(feng)閥(fa)開度(du),結(jie)合(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)反(fan)饋(kui)實(shi)時調(tiao)節風(feng)量。
實(shi)現方式:
定(ding)風(feng)量(CAV)控制:送風(feng)量恒(heng)定,通過(guo)調(tiao)節回風或(huo)排(pai)風(feng)閥(fa)開度(du)維(wei)持(chi)壓差。
變風(feng)量(VAV)控制:根據(ju)壓差反(fan)饋(kui)動態(tai)調(tiao)節送(song)風量,同(tong)時匹配回風/排(pai)風(feng)量。
優勢(shi):
響應速度(du)快(kuai),精(jing)度(du)高(gao)(可達(da)±1Pa);
適合動態(tai)負荷變化的(de)潔(jie)凈(jing)室(shi)(如(ru)制藥車間、實(shi)驗(yan)室(shi))。
二、智(zhi)能(neng)控(kong)制策略(lve)
1. PID閉(bi)環(huan)控(kong)制
原理(li):通(tong)過比(bi)例(P)、積分(fen)(I)、微分(fen)(D)算法,根(gen)據(ju)壓差偏(pian)差自(zi)動調(tiao)整(zheng)風(feng)閥(fa)開度(du)或(huo)風(feng)機(ji)頻(pin)率。
實(shi)現步驟:
設定目(mu)標壓差(如(ru)+10Pa);
傳(chuan)感(gan)器(qi)實(shi)時測量實(shi)際壓差;
PID控(kong)制器計(ji)算偏差並輸(shu)出控制信號;
執(zhi)行器調(tiao)整(zheng)風(feng)閥(fa)或(huo)風(feng)機(ji),直(zhi)至壓差穩(wen)定(ding)。
優化方(fang)向:
引(yin)入自(zi)適應PID參數(shu),應對(dui)不(bu)同(tong)工(gong)況;
結(jie)合(he)前饋(kui)控制(如預測門(men)啟閉(bi)對(dui)壓差的(de)影(ying)響)。
2. 模型預測控(kong)制(MPC)
原理(li):建立(li)潔(jie)凈(jing)室(shi)空(kong)氣(qi)流(liu)動模(mo)型,預測未來壓差變化,提(ti)前優化控(kong)制策略(lve)。
應用(yong)場(chang)景:
多區域(yu)壓差協同(tong)控(kong)制(如潔(jie)凈(jing)走廊(lang)與(yu)緩沖間);
復雜(za)氣流(liu)組織(zhi)(如(ru)單向流(liu)與(yu)非單向流(liu)混(hun)合)。
優勢(shi):
減少超調(tiao),提高(gao)穩定(ding)性(xing);
降(jiang)低(di)能(neng)耗(hao)(如優化風(feng)機(ji)頻(pin)率)。
三(san)、設備聯動與(yu)冗余設計(ji)
1. 關鍵(jian)設備聯動
風(feng)機(ji)-風(feng)閥(fa)聯動:
送(song)風機(ji)頻(pin)率與(yu)送風(feng)閥(fa)開度(du)同(tong)步(bu)調(tiao)節,避免(mian)風(feng)量沖突;
排(pai)風(feng)機(ji)與(yu)排(pai)風(feng)閥(fa)聯動,確(que)保排(pai)風(feng)量穩定(ding)。
過濾(lv)器(qi)狀(zhuang)態(tai)監(jian)測:
通(tong)過(guo)壓差傳(chuan)感(gan)器(qi)監(jian)測過(guo)濾(lv)器阻(zu)力,當(dang)阻(zu)力超過(guo)閾(yu)值時自動報(bao)警並調(tiao)整(zheng)風(feng)量補償。
2. 冗余控制策略(lve)
備用傳(chuan)感(gan)器(qi):主(zhu)傳(chuan)感(gan)器(qi)故(gu)障(zhang)時自動切(qie)換(huan)至(zhi)備用傳(chuan)感(gan)器(qi);
手(shou)動-自(zi)動切(qie)換(huan):控(kong)制系統(tong)故(gu)障(zhang)時可手(shou)動調(tiao)節風(feng)閥(fa)維(wei)持(chi)基本(ben)壓差;
緊(jin)急泄壓:情況下(xia)(如(ru)火災),通過(guo)快(kuai)速(su)泄壓閥(fa)保護(hu)人員(yuan)安全。
四(si)、優化與(yu)維(wei)護(hu)方法
1. 動態(tai)校準(zhun)與(yu)補償
季節性(xing)補償:根(gen)據(ju)室(shi)外溫度(du)、濕(shi)度(du)調(tiao)整(zheng)送(song)風(feng)量(如夏(xia)季濕度(du)高(gao)時增加送風量);
門(men)啟閉(bi)補償:通(tong)過(guo)紅外傳(chuan)感(gan)器(qi)檢測門(men)狀態(tai),提(ti)前調(tiao)整(zheng)風(feng)量抵消(xiao)開門(men)時的壓差波(bo)動。
2. 定(ding)期(qi)維(wei)護(hu)與(yu)驗證(zheng)
風量平(ping)衡(heng)測試:每季度(du)或(huo)半(ban)年重新測試並調(tiao)整(zheng)風(feng)閥(fa)開度(du);
傳(chuan)感(gan)器(qi)校準(zhun):每年校準(zhun)壓力傳感(gan)器(qi),確(que)保(bao)精(jing)度(du);
系統(tong)模(mo)擬(ni)驗(yan)證:通(tong)過(guo)CFD(計(ji)算流(liu)體(ti)動力(li)學)模(mo)擬(ni)優化氣(qi)流(liu)組織(zhi)。