埃松连载文丘里阀的应用场景

文丘里阀是一种基于文丘里效应制造的风量调节与控制设备，是一种与压力无关、高调节比、快速响应型、高精度风量控制阀门。文丘里阀被广泛应用于各类风险环境中，而作为科研人员重要的工作场所，为了保障人员安全，通风系统应能快速而有效地排除危害健康的污染物，通风控制系统的建设也是保证风险环境安全最重要的一环。

文丘里阀在科研建筑中的应用起源于美国，过去的几十年里，高精度文丘里阀都处于一个进口产品垄断的状态，为了实现设计要求，建设出更高标准的风险环境，国内科研建筑都会大量地采用进口的控制系统及产品。但是，随着我国工业企业技术进步及配套产业链的成熟，中国制造快速赶上并超越进口产品，足够为风险环境的建设提供更好的系统、产品及服务。

埃松文丘里阀

近年来，我国科研建筑的建设总量已远超欧美发达国家，因此亟需寻找进口产品的国产替代。埃松自主研发的文丘里阀保留了进口产品的优势，并从设计、生产工艺及材料工艺上深入研究，保证其实际应用更加适合当前的科研建筑。

文丘里阀采用文丘里原理制作，外部推杆式执行器带动内部阀杆直线运动，内部椎体结构随阀杆运动改变阀门开口面积。文丘里阀具备机械式压力无关性，椎体结构内的弹簧可以根据管道内的压力变化进行自动调节，保证阀门风量稳定不变。

埃松文丘里阀优势

“快”——响应速度快

当通风柜移门开度改变时可在1秒内迅速响应，并在3s内达到所需的排风量；当管道内的压力变化时可在1秒内迅速响应，使空气流量一直保持在设定值，实现系统的稳定性。

“准”——精准控制

在阀门调节范围内，风量控制精确±5%，确保风量高精度控制并实现通风柜稳定在0.5m/s的安全面风速和实验室房间压力的精确控制。

“稳”——性能稳定

对于影响文丘里阀精度和压力无关性的核心配件“弹簧与椎体”，埃松通过CFD模拟、产学研合作研究、工程测试，从材料、工艺水平、生产工艺等方面严控质量，从而确保产品的性能稳定。

“智”——智能联动

埃松变风量文丘里阀自带智能控制器，功能齐全，且标配开放式通讯协议，便于接入楼宇自控系统，并可作为智能终端设备接入到埃松智慧实验室管理系统，实现大数据智慧运维。

埃松文丘里阀特点

快速调节，压力无关

1、阀门在-Pa压力范围内风量与压力无关，同一系统中相邻文丘里阀间压力无关；

2、阀门风量调节比最高可达20:1；

3、对命令信号变化的响应时间小于1秒；

4、对风管静压变化的响应时间小于1秒；

出厂标定，控制精准

1、阀门采用文丘里效应作为控制原理，满足风险环境通风对于风量控制的严苛要求；

2、埃松文丘里阀出厂进行50点风量预标定，保证风量控制精度±5%以内；

3、阀门含椎体组件，能随时根据系统压力实时调整文丘里阀的打开截面积，使空气流量始终保持在设定值；

工艺精湛，应用无忧

1、阀门采用标准铝制结构，不锈钢抛光阀杆采用特氟龙喷涂；

2、阀门阀体采用进口粉末静电喷涂，酚醛树脂、特氟龙喷涂可选；

3、单阀出厂标配一体成型法兰，便于安装和维护；

4、阀门安装无需直管段，对出入口条件无要求；

权威认证，品质保证

1、埃松文丘里阀通过基于ASHRAE-“响应速度”测试；

2、埃松文丘里阀通过国家空调设备质量监督检验中心出具的“风量与阀门前后压差无关性”权威认证；

3、埃松文丘里阀通过权威机构出具的CE、FCC、RoHS认证；

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

典型案例应用

高校：同济大学口腔医学院、上海科技大学物质科学与技术学院、浙江大学义乌校区、西湖大学、浙江海洋大学等

医药/生物制药：浙江华海制药科技有限公司、常州四药制药有限公司等

埃松文丘里阀应用实景

结语

从排风柜、到实验室和负压隔离病房，均属于风险环境和受控空间，这些风险空间保证安全的关键点在于通风系统的建设，而通风系统的稳定性则在于定、变风量阀门的稳定性，保证排风设备的风量稳定、维持房间的压力梯度稳定都需要阀门发挥出自身的作用与优势，从小小的阀门出发，每一步都选择最合适的产品配置，才能帮助我们设计、建设出更加安全、舒适、节能、智能的实验室。