當我們討論廣義上的蝶閥時， 也包括蝶閥改裝成的各種定風量蝶閥、變風量蝶閥（ 加了執(zhí)行器的定風量閥）、變風量VAV 箱（ VAV BOX） 等變化形式。

一．“壓力無關(guān)閥”與“普通閥”的區(qū)分標準

實驗室通風系統(tǒng)的首要目標是保證操作人員的安全， 通風柜系統(tǒng)要捕捉和阻隔有害氣體， 這就需要對通風柜的面風速進行控制， 首先過高或過低的面風速都是不可接受的， 過低導(dǎo)致無法有效捕捉， 過高導(dǎo)致擾流和渦流， 也會使有害氣體逸出。一個有效的控制系統(tǒng)需要把可能出現(xiàn)的面風速過高或過低的情況都能避免。

公式： 風速0.5m/s  =  排風量/視窗口橫截面積

 

排風柜的排風量變化有兩種情形：

1． 合理變風量（ VAV）：

在視窗升高或降低時， 或者其它因素（ 如一個體型較大的人到達排風柜窗口） 導(dǎo)致使窗口橫截面積變化時， “閥”就會“關(guān)小”或“開大”來改變排風量， 以使“排風柜面風速”恒定不變；

2． 惡性變風量（ 總管來的干擾）：

視窗未動或面風速未要求變化時， 總管中的風壓變化也會向下干擾排風柜頭頂?shù)摹伴y”， 如果此時的“閥”不能“快速化解”掉外界氣壓變化，就會使排風柜的排風量發(fā)生“不該發(fā)生的變化”， 進而影響此時本該穩(wěn)定的面風速；

 

結(jié)論：

一個好 “閥”能夠通過自身的調(diào)節(jié)能力去“快速化解”掉外界氣壓變化導(dǎo)致的“惡性變風量”， 它應(yīng)該只在排風柜面風速要求變化（ 如： 視窗高度變化） 時才主動“關(guān)小”或“開大”使排風柜合理地變風量， 而不能受外界（ 總管） 的壓力變化的影響。

 

這就是我們所提倡的“排風柜閥”應(yīng)該具有優(yōu)秀的“壓力無關(guān)”性。

 

 

二．“文丘里閥”與“蝶閥”的應(yīng)用區(qū)別

相對于蝶閥， 文丘里閥的主要優(yōu)點就在于“真正的壓力無關(guān)”和“快速反應(yīng)”兩點上：

（ 1） 壓力無關(guān)特性： “該變時才變， 不該變時不變”

在通風柜運行過程中對通風柜面風速影響最大的因素就是通風系統(tǒng)管網(wǎng)壓力， 由于其它通風柜或通風設(shè)備的開閉， 或管網(wǎng)其它方面變化會導(dǎo)致通風柜管路壓力發(fā)生變化， 而這種變化是會經(jīng)常發(fā)生的。

如果通風柜系統(tǒng)采用普通蝶閥， 將會導(dǎo)致通風柜面風速經(jīng)常發(fā)生變化， 這對實驗室的安全是非常不利的， 即使是采用風速控制系統(tǒng)， 也只是在面風速改變之后才會進行調(diào)節(jié)， 這將經(jīng)過一系列傳感、計算、調(diào)節(jié)、振蕩過程， 而這時不安全的情況已經(jīng)發(fā)生， 因為管網(wǎng)壓力變化隨時都可能發(fā)生， 單純靠風速控制系統(tǒng)將會導(dǎo)致面風速控制緩慢且頻繁。

采用文丘里閥的通風柜控制系統(tǒng)則能很好解決系統(tǒng)管網(wǎng)壓力變化這一問題，文丘里閥能根據(jù)管網(wǎng)壓力變化自動調(diào)整。這個過程是伴隨管網(wǎng)壓力變化同時發(fā)生， 從而避免了由風速控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)這一過程， 實現(xiàn)了快速穩(wěn)定的風量控制。

（ 2） “快速”地自我調(diào)節(jié)

在通風柜調(diào)節(jié)門開啟或關(guān)閉過程中會出現(xiàn)需要調(diào)節(jié)通風柜排風量的問題，F(xiàn)DE 文丘里閥自身結(jié)構(gòu)特點可以保證其快速的反應(yīng)和調(diào)節(jié)時間，通常要達到其要求風量， 在使用同樣快速的執(zhí)行機構(gòu)的情況下，F(xiàn)DE 文丘里閥只需要執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)10 或20 度， 而蝶閥則需要更大的角度。

（ 3） 文丘里閥的最大風量和最小風量比例為： 20： 1

 

三．蝶閥使用者“亡羊補牢”的局限性

使用蝶閥的人往往采取如下一些補救措施， 希望能夠盡量減少總管壓力波動對其排風柜的抽力造成的影響：

(1) 使用VAV BOX（ 有人又叫變風量調(diào)節(jié)箱） , 采用皮托管去測量風量方式

來自我調(diào)節(jié)

把“ 蝶閥+ 皮托管+ 壓差傳感器+ 局部控制器” 裝在一起， 就做成了一個

VAVBOX。

當通風柜沒有動， 風量本不該變化時， 裝有蝶閥的VAVBOX 用皮托管感知到總管壓力波動造成的惡性風量變化，然后通過壓差傳感器將數(shù)據(jù)傳遞給小控制器，小控制器然后調(diào)節(jié)執(zhí)行器，使之開大或關(guān)小，而小控制器屬DDC 控制原理， 主要缺點是動作緩慢， 需要測量、計算、調(diào)整過程。

但這種方式最大的問題還是其用于風量測量的皮托管等直接暴露在含有灰塵和雜志的廢氣中， 很快就會堵塞， 精度隨即失去真實。

請看！ 為什么不能用VAV BOX?

答案：由于VAV BOX 裝有皮托管等灰塵敏感性裝置，很快就會失去作用。

另外， VAV BOX 做得再好， 其最大風量和最小風量比例也只有： 10： 1，也就是說調(diào)節(jié)精度比文丘里閥小了一倍

（ 2） 使用所謂的“變風量蝶閥”：

所謂的“變風量蝶閥”其實就是在“定風量蝶閥”上加了一個執(zhí)行器！

變風量蝶=（ 定風量蝶閥） +執(zhí)行器

=（ 蝶閥+氣囊） +執(zhí)行器

而定風量閥是不適用于排風柜的，其裝置上設(shè)置氣囊來實現(xiàn)其在排風柜不要求變風量時定風量的目的， 下圖是帶氣囊的定風量蝶閥內(nèi)部原理圖， 當空氣壓力增大時， 氣囊膨脹， 推動前擋板， 使通過蝶閥的氣流截面積減少。

 

 

 

 

 

這種產(chǎn)品是某些國外的定風量閥制造商專門為中國消費者“定制”的便宜貨， 盡管價格極其便宜， 但是幾乎還是“壓力有關(guān)”， 在使用中仍然問題多多：

 

l        某 些 “定風量蝶閥”其實根本“定”不住， 風量還是在隨管網(wǎng)壓力變有的定風量閥倒是能定住， 但該變時也無法變， 那才是真正的定風量閥；

l        某 些 “定風量蝶閥”漏風嚴重，想關(guān)都關(guān)不住，原因是這些稱為“定風量蝶閥”的蝶閥里的氣囊不像彈簧那樣有固定的彈性系數(shù)，而葉片在轉(zhuǎn)動過程中蝶閥的流量曲線也不是線性的， 這樣在應(yīng)用到變風量通風柜控制系統(tǒng)中時， 其精度無法保證。氣囊直接在氣流范圍內(nèi)， 當氣體中含有灰塵等雜質(zhì)時會發(fā)生堵塞， 影響精度。尤其是在排放高溫或有機氣體時， 氣囊存在破損的可能。這類蝶閥在市場上投訴最多；

l        某 些 定 風 量 閥 風 量 小 到 20%就無法再小了， 故最大風量和最小風量的調(diào)節(jié)比可能差到只有5： 1。

 

（ 3） 蝶閥不得不用的管道靜壓法（ VFD）

采用普通蝶閥的系統(tǒng)可以采用保證管道靜壓的方式實現(xiàn)對管道壓力的控制。通過對管道靜壓測量、計算比較、控制風機的方式實現(xiàn)系統(tǒng)管網(wǎng)壓力穩(wěn)定，采用這種方式的缺點是：

 

l        精 度 不 高 ， 實 施 無 法 保 證 ， 對 取 壓 點 的 選 擇 決 定 壓 力 的 控 制 精 度 ， 但通常管網(wǎng)壓力在管道中很難找到合適的點， 尤其是在各個排風設(shè)備阻力和管道阻力都存在差異的情況下無法找到合適的壓力設(shè)定值。

 

l        反 應(yīng) 緩 慢 ， 通 過 這 種 方 式 控 制 風 機 是 一 個 緩 慢 的 過 程 ， 而 實 驗 室 排 風控制對速度要求很高， 在這種情況下很難實現(xiàn)預(yù)期控制目標， 仍然會出現(xiàn)前文提到的情況。

 

 

 

 

 

 

總結(jié)：