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當(dāng)我們討論廣義上的蝶閥時(shí)， 也包括蝶閥改裝成的各種定風(fēng)量蝶閥、變風(fēng)量蝶閥（ 加了執(zhí)行器的定風(fēng)量閥）、變風(fēng)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(biāo)準(zhǔn)
實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)的首要目標(biāo)是保證操作人員的安全， 通風(fēng)柜系統(tǒng)要捕捉和阻隔有害氣體， 這就需要對(duì)通風(fēng)柜的面風(fēng)速進(jìn)行控制， 首先過高或過低的面風(fēng)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(huì)使有害氣體逸出。一個(gè)有效的控制系統(tǒng)需要把可能出現(xiàn)的面風(fēng)速過高或過低的情況都能避免。
公式： 風(fēng)速0.5m/s = 排風(fēng)量/視窗口橫截面積
排風(fēng)柜的排風(fēng)量變化有兩種情形：
1． 合理變風(fēng)量（ VAV）：
在視窗升高或降低時(shí)， 或者其它因素（ 如一個(gè)體型較大的人到達(dá)排風(fēng)柜窗口） 導(dǎo)致使窗口橫截面積變化時(shí)， “閥”就會(huì)“關(guān)小”或“開大”來改變排風(fēng)量， 以使“排風(fēng)柜面風(fēng)速”恒定不變；
2． 惡性變風(fēng)量（ 總管來的干擾）：
視窗未動(dòng)或面風(fēng)速未要求變化時(shí)， 總管中的風(fēng)壓變化也會(huì)向下干擾排風(fēng)柜頭頂?shù)摹伴y”， 如果此時(shí)的“閥”不能“快速化解”掉外界氣壓變化，就會(huì)使排風(fēng)柜的排風(fēng)量發(fā)生“不該發(fā)生的變化”， 進(jìn)而影響此時(shí)本該穩(wěn)定的面風(fēng)速；
結(jié)論：
一個(gè)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(fēng)量”， 它應(yīng)該只在排風(fēng)柜面風(fēng)速要求變化（ 如： 視窗高度變化） 時(shí)才主動(dòng)“關(guān)小”或“開大”使排風(fēng)柜合理地變風(fēng)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(fēng)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(duì)于蝶閥， 文丘里閥的主要優(yōu)點(diǎn)就在于“真正的壓力無關(guān)”和“快速反應(yīng)”兩點(diǎn)上：
（ 1） 壓力無關(guān)特性： “該變時(shí)才變， 不該變時(shí)不變”
在通風(fēng)柜運(yùn)行過程中對(duì)通風(fēng)柜面風(fēng)速影響最大的因素就是通風(fēng)系統(tǒng)管網(wǎng)壓力， 由于其它通風(fēng)柜或通風(fēng)設(shè)備的開閉， 或管網(wǎng)其它方面變化會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)柜管路壓力發(fā)生變化， 而這種變化是會(huì)經(jīng)常發(fā)生的。
如果通風(fēng)柜系統(tǒng)采用普通蝶閥， 將會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)柜面風(fēng)速經(jīng)常發(fā)生變化， 這對(duì)實(shí)驗(yàn)室的安全是非常不利的， 即使是采用風(fēng)速控制系統(tǒng)， 也只是在面風(fēng)速改變之后才會(huì)進(jìn)行調(diào)節(jié)， 這將經(jīng)過一系列傳感、計(jì)算、調(diào)節(jié)、振蕩過程， 而這時(shí)不安全的情況已經(jīng)發(fā)生， 因?yàn)楣芫W(wǎng)壓力變化隨時(shí)都可能發(fā)生， 單純靠風(fēng)速控制系統(tǒng)將會(huì)導(dǎo)致面風(fēng)速控制緩慢且頻繁。
采用文丘里閥的通風(fēng)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(dòng)調(diào)整。這個(gè)過程是伴隨管網(wǎng)壓力變化同時(shí)發(fā)生， 從而避免了由風(fēng)速控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)這一過程， 實(shí)現(xiàn)了快速穩(wěn)定的風(fēng)量控制。
（ 2） “快速”地自我調(diào)節(jié)
在通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門開啟或關(guān)閉過程中會(huì)出現(xiàn)需要調(diào)節(jié)通風(fēng)柜排風(fēng)量的問題，F(xiàn)DE 文丘里閥自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以保證其快速的反應(yīng)和調(diào)節(jié)時(shí)間，通常要達(dá)到其要求風(fēng)量， 在使用同樣快速的執(zhí)行機(jī)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(fēng)量和最小風(fēng)量比例為： 20： 1
三．蝶閥使用者“亡羊補(bǔ)牢”的局限性
使用蝶閥的人往往采取如下一些補(bǔ)救措施， 希望能夠盡量減少總管壓力波動(dòng)對(duì)其排風(fēng)柜的抽力造成的影響：
(1) 使用VAV BOX（ 有人又叫變風(fēng)量調(diào)節(jié)箱） , 采用皮托管去測(cè)量風(fēng)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(gè)
VAVBOX。
當(dāng)通風(fēng)柜沒有動(dòng)， 風(fēng)量本不該變化時(shí)， 裝有蝶閥的VAVBOX 用皮托管感知到總管壓力波動(dòng)造成的惡性風(fēng)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(diǎn)是動(dòng)作緩慢， 需要測(cè)量、計(jì)算、調(diào)整過程。
但這種方式最大的問題還是其用于風(fēng)量測(cè)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(huì)堵塞， 精度隨即失去真實(shí)。
請(qǐng)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(huì)失去作用。
另外， VAV BOX 做得再好， 其最大風(fēng)量和最小風(fēng)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(fēng)量蝶閥”：
所謂的“變風(fēng)量蝶閥”其實(shí)就是在“定風(fēng)量蝶閥”上加了一個(gè)執(zhí)行器！
變風(fēng)量蝶=（ 定風(fēng)量蝶閥） +執(zhí)行器
=（ 蝶閥+氣囊） +執(zhí)行器
而定風(fēng)量閥是不適用于排風(fēng)柜的，其裝置上設(shè)置氣囊來實(shí)現(xiàn)其在排風(fēng)柜不要求變風(fēng)量時(shí)定風(fēng)量的目的， 下圖是帶氣囊的定風(fēng)量蝶閥內(nèi)部原理圖， 當(dāng)空氣壓力增大時(shí)， 氣囊膨脹， 推動(dòng)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(fēng)量閥制造商專門為中國消費(fèi)者“定制”的便宜貨， 盡管價(jià)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(fēng)量蝶閥”其實(shí)根本“定”不住， 風(fēng)量還是在隨管網(wǎng)壓力變有的定風(fēng)量閥倒是能定住， 但該變時(shí)也無法變， 那才是真正的定風(fēng)量閥；
l 某 些 “定風(fēng)量蝶閥”漏風(fēng)嚴(yán)重，想關(guān)都關(guān)不住，原因是這些稱為“定風(fēng)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(dòng)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(fēng)量通風(fēng)柜控制系統(tǒng)中時(shí)， 其精度無法保證。氣囊直接在氣流范圍內(nèi)， 當(dāng)氣體中含有灰塵等雜質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生堵塞， 影響精度。尤其是在排放高溫或有機(jī)氣體時(shí)， 氣囊存在破損的可能。這類蝶閥在市場(chǎng)上投訴最多；
l 某 些 定 風(fēng) 量 閥 風(fēng) 量 小 到 20%就無法再小了， 故最大風(fēng)量和最小風(fēng)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(shí)現(xiàn)對(duì)管道壓力的控制。通過對(duì)管道靜壓測(cè)量、計(jì)算比較、控制風(fēng)機(jī)的方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管網(wǎng)壓力穩(wěn)定，采用這種方式的缺點(diǎn)是：
l 精 度 不 高 ， 實(shí) 施 無 法 保 證 ， 對(duì) 取 壓 點(diǎn) 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(diǎn)， 尤其是在各個(gè)排風(fēng)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(fēng) 機(jī) 是 一 個(gè) 緩 慢 的 過 程 ， 而 實(shí) 驗(yàn) 室 排 風(fēng)控制對(duì)速度要求很高， 在這種情況下很難實(shí)現(xiàn)預(yù)期控制目標(biāo)， 仍然會(huì)出現(xiàn)前文提到的情況。
總結(jié)：
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文丘里閥系統(tǒng) |
蝶閥控制系統(tǒng) |
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調(diào)節(jié)比 (最大風(fēng)量和最小風(fēng)量之比要求7:1) |
可達(dá)到20:1 |
裝進(jìn)VAVBOX 也只10:1 |
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防止堵塞方面 |
視窗門高傳感器不在氣
流范圍內(nèi)，所以不存在堵
塞問題；如采用風(fēng)速傳感
器：獨(dú)特的設(shè)計(jì)防止灰塵
阻塞（熱敏傳感器經(jīng)18
年2 千多個(gè)項(xiàng)目驗(yàn)證過） |
用于壓力無關(guān)的裝置
（氣囊或皮托管）直接
在氣流范圍之內(nèi)，當(dāng)排
出的氣體有灰塵等物質(zhì)
時(shí)會(huì)發(fā)生堵塞影響控制
效果 |
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反應(yīng)時(shí)間 |
可達(dá)0.33 秒 |
3 秒 |
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閥門結(jié)構(gòu)/設(shè)計(jì) |
由閥桿處的兩個(gè)支柱支撐閥桿和閥錐，避免復(fù)雜
的支撐結(jié)構(gòu)。減少故障
率。堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)防止分
解、腐蝕和破裂。 |
橡膠管與氣囊容易被風(fēng)干破裂導(dǎo)致風(fēng)閥失去控
制：當(dāng)用于惡劣環(huán)境時(shí)
橡膠或塑料材質(zhì)在閥門
殼體和轉(zhuǎn)頁之間產(chǎn)生的
分解會(huì)帶來潛在污染。 |
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噪音 |
較小的噪音 |
噪音較大 |
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壓力無關(guān)性 |
真實(shí)完全的壓力無關(guān)性；
采用簡(jiǎn)潔機(jī)械裝置進(jìn)行
穩(wěn)定的壓力無關(guān)控制，內(nèi)
部結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，不會(huì)發(fā)生分
解，破裂和腐蝕 |
蝶閥屬壓力有關(guān)，只好
采用氣囊或皮托管試圖
達(dá)到壓力無關(guān)控制，但
氣囊或皮托管都容易堵
塞導(dǎo)致實(shí)效或精度降
低，氣囊在有機(jī)氣體排
放或溫度較高氣體中會(huì)
風(fēng)干分解導(dǎo)致失去控制
效果，經(jīng)常造成排風(fēng)受
管網(wǎng)壓力影響，形成通
風(fēng)柜面風(fēng)速無規(guī)律變化 |
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