一过程，实现了快速稳定的风量控 制。 2. “快速”地自我调节
在通风柜调节门开启或关闭 过程中会出现需要调节通风柜排 风量的问题，文丘里阀自身结构特 点可以保证其快速的反应和调节 时间，通常要达到其要求风量，在 使用同样快速的执行机构的情况 下，文丘里阀只需要执行器旋转 10 或 20 度，而蝶阀则需要更大的角 度。
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2) 空气压缩机规格 Accel Ⅱ型系列阀门为不
连续空气消耗机构，压缩机规 格为：单阀和双阀：10scim（每 分钟标准立方英寸数） 2. 操作环境：温度：0～50℃；相对 湿度：0～90％无冷凝 3. 性能：阀门在压降 150～750Pa 的 范围内与压力无关； 风量控制精确到气流控制信 号的±5％。阀前、阀后无需附加的 直风道； 空 气 流 量 控 制 范 围 ： 60 ～ 10,000m3/hr； 对控制信号变化的反应时间： <1 秒； 对风道静压变化的反应时间：
浅析文丘里阀在通风柜控制系统中的应用
提要：本文简单介绍了文丘里阀的结构及工作原理，通过与蝶阀的对比，分析文丘里阀 的技术特性，并辅以珠海壳牌通风柜系统中文丘里阀应用实例，探讨文丘里阀在通风柜控制 系统中的应用，为通风柜控制系统的设计施工提供参考。
关键词：文丘里阀 压力无关性 蝶阀 通风柜
一、文丘里阀简介 文丘里气流控制阀，由 Phoenix 控制公 司设计生产，将机械的、压力无关的调节阀 与高速度的位置/气流控制器结合在一起， 满足了气流控制的独特需求。通过空气动力 学设计，使阀门具有静音工作性能。快速反 应的自动压力平衡装置，提供可靠的通风柜 集尘与室内压力的控制，风量的控制不受通 风系统波动的影响。 这些阀门可以被用于定风量控制、双稳 态控制或者变风量控制的应用场合。在设计 中要使气流发挥最大的功效，同时要减小有 关的噪声。 文丘里阀具有以下几个特性： 压力无关操作：所有类型的阀门都包括 一个可以即刻响应的机械组件，该组件用于 在静压变化时保持风量设定点。 气流控制：通过气流速度控制器组件定 位，风量可以得到调整。 Accel Ⅱ型阀门常用于以下应用场合： 定风量控制（CVV 系列）：用于在静压
<1 秒。 4. VAV 控制器：
1) 数字型：24VAC（±15％），60Hz 网络通讯：通过 PEM 选项作 Accel-Link 点扩展。
2) 模拟型：±15VDC @ 0.145 安培 电流 控制信号：0～10VDC。 反馈信号：0～10VDC。 报警信号：0～10VDC。
5. 工作原理：所有的阀都可根据管道 内的静压变化，在瞬时做出调整以 维持准确的风量。阀体都具有压力 补偿装置（锥体内的弹簧补偿）， 保证在 1*压力范围内。风量与压力 无关。
五、安装方法与注意事项 阀门安装材料及步骤： a) 安装阀门之前要完整阅读安装指
导。 b) 检 查 阀 门 标 牌 上 的 数 据 是 否 与
HVAC 表相符合。 c) 确认正确的气流方向和阀门在风
道系统内的方向（如：水平方向）。 注意：阀门若不能垂直或水平安装 会影响阀门性能。 d) 风 道 内 阀 门 入 口 一 侧 要 留 有 14.6cm 的无障碍空间以便阀杆到 达最大风量位置。 e) 在阀周围保留最小 36cm 的自由无
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也只是在面风速改变之后才会进 行调节，这将经过一系列传感、计 算、调节、振荡过程，而这时不安 全的情况已经发生，因为管网压力 变化随时都可能发生，单纯靠风速 控制系统将会导致面风速控制缓 慢且频繁。
采用文丘里阀的通风柜控制 系统则能很好解决系统管网压力 变化这一问题，文丘里阀能根据管 网压力变化自动调整。这个过程是 伴随管网压力变化同时发生，从而 避免了由风速控制系统来调节这
控制精度对比图：
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其次，使用所谓的“变风量蝶阀”：所谓 的“变风量蝶阀”，其实就是在“定风量蝶阀” 上加了一个执行器，变风量蝶阀=（定风量 蝶阀）+执行器=（蝶阀+气囊）+执行器，而 定风量阀是不适用于排风柜的，其装置上设 置气囊来实现其在排风柜不要求变风量时 定风量的目的。
某些“定风量蝶阀”漏风严重，想关都关
原理图如下
三、文丘里阀与各种定/变风量蝶阀对 比
通风柜风量控制上选择的压力无关阀 一般为蝶阀或者文丘里阀，广义上的蝶阀也 包括蝶阀改装成的各种定风量蝶阀、变风量 蝶阀（甚至加了执行器的定风量阀）、变风 量 VAV 箱（VAV BOX）等变化形式。
相对于蝶阀，文丘里阀的主要优点就在 于“真正的压力无关”和“快速反应”两点上：
1，合理变风量（VAV）：在视窗升高或 降低时，或者其它因素（如一个体型较大的 人到达通风柜窗口）导致使窗口横截面积变 化时，“阀”就会“关小”或“开大”来改变排风 量，以使“通风柜面风速恒定不变”；
2，恶性变风量（总管来的干扰）：视窗 未动或面风速未要求变化时，总管中的风压 变化也会向下干扰通风柜头顶的“阀”，如果 此时的“阀”不能“快速化解”掉外界气压变化， 就会使通风柜的排风量发生“不该发生的变 化”，进而影响此时本该稳定的面风速；
四、通风柜的压力无关性 实验室通风系统的首要目标是保证操
作人员的安全，通风柜系统要捕捉和阻隔有 害气体，这就需要对通风柜的面风速进行控 制，首先过高或过低的面风速都是不可接受 的，过低导致无法有效捕捉，过高导致扰流 和涡流，也会使有害气体逸出。一个有效的 控制系统需要把可能出现的面风速过高或 过低的情况都能避免。通风柜的排风量变化 有两种情形：
不住，原因是这些称为“定风量蝶阀”的蝶阀 里的气囊不像弹簧那样有固定的弹性系数， 而叶片在转动过程中蝶阀流量曲线也不 是线性的，这样在应用到变风量通风柜控制 系统中时，其精度无法保证。气囊直接在气 流范围内，当气体中含有灰尘等杂质时会发 生堵塞，影响精度。尤其是在排放高温或有 机气体时，气囊存在破损的可能。
达到了业主以上要求。
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非工作模式按钮或远程软件操作 切换到非工作模式，房间会切换房 间排风到夜间排风风量：透过关断 阀 EMV2-2-01 关闭两组万向抽气 罩的排风（排风量为 800CMH，送 风量为 1300CMH），保持余风量为 500CMH，维持房间 3 次/h 的换气 率及 5Pa 的正压。 7. 文丘里阀需要有 150Pa 至 750Pa 的 压差，以实现与压力无关的风量控 制；实验室监控器监视房间送排风 系统的运行状态，在房间送排风管 压力出现异常时，通过墙上现场触 摸屏的报警提示操作人员。 8. 房间温湿度需保持在 20+/-2℃ 及 40+/-10%（夏天）及 20+/-2℃ 及 40+/-10%（冬天），房间的温湿度 控制由精密空调机负责控制。 9. 调试完毕后，文丘里阀在工作压力
“压力无关性”与蝶阀对比图：
蝶阀采用“亡羊补牢”的局限性 使用蝶阀，往往需要采取如下一些补救
措施，希望能够尽量减少总管压力波动对其 排风柜的抽力造成的影响：
首先，使用 VAV BOX（又叫变风量调节 箱），采用皮托管去测量风量方式来自我调 节把“蝶阀+皮托管+压差传感器+局部控制 器”装在一起，就做成了一个 VAVBOX。
因此，一个好“阀”能够通过自身的调节 能力去“快速化解”掉外界气压变化导致的 “恶性变风量”，它应该只在通风柜面风速要 求变化（如：视窗高度变化）时才主动“关 小”或、“开大”使通风柜合理的变风量，而不 能受外界（总管）的压力变化的影响。
综上所述，“通风柜阀”应该具有优秀的 压力无关性，而文丘里阀则满足这个要求。
上完成组装。将风道滑入阀门法兰。
图 5：几种常见的文丘里阀安装方法。
六、应用实例 珠海壳牌技术服务中心精密仪器室排
风系统
房间排风由两组万向抽气罩(EAV2-2-01) 及一组房间排风(EAV2-2-02) 组成, 而房间 送风则由一组房间送风(SAV2-2-01)负责。
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送排风流程：新风机组（两组）――通 风柜（七个房间）――排风机（三台排风机， 常开两台，一台备用）
通风柜结构：送风管――文丘里阀――
实验室内――两个文丘里阀（一个定风量、 一个变风量阀；变风量阀有两个万向排风罩 以方便实验人员移动）――排风管。
通风柜控制系统结构如下图：
通风柜排风和换气要求： 3. 正常运行模式下，房间的排风量为 1100CMH，送风量为 1690CMH， 利用 500CMH 的余风量生成房间 5Pa 的正压。实验室通风柜风阀使 用文丘里阀。 4. 当房间负压出现偏差时，系统 自动 微调房间送风量，以维持房间正压 在设定范围内。 5. 操作人员可以通过现场触摸屏的 非工作模式按钮或远程软件操作 切换到非工作模式，房间会切换房 间排风到夜间排风风量：透过阀 EMV2-2-01 关闭两组万向抽气罩的 排风（排风量为 800CMH，送风量 为 1300CMH ）， 保 持 余 风 量 为 500CMH，维持房间 3 次/h 的换气 率及 5Pa 的正压。 6. 操作人员可以通过现场触摸屏的
变化的情况下维持设定风量； 双稳态控制（PEV/PSV 系列）：用于高/
低风量控制； 本机可升级（BEV/BSV 系列）：用于高/
低风量控制，带反馈选件可升级为变风量控 制阀；
变风量控制（EXV/MAV 系列）：用于闭 环反馈变风量控制；
二、文丘里阀组成及相关技术参数 1. 技术特性：
1) 结构 焊缝连续的 16#的离心浇筑铝 制阀体。 阀体采用不镀膜铝或者带耐 腐蚀烘干酚醛涂层。 复合材料的 Teflon 轴承。 弹簧等级的不锈钢弹簧和 Celanex3300 滑块组件。 送风阀采用 3/8”的柔性密封 槽聚乙烯保温。 见下图：
1. 压力无关特性：“该变时才变，不 该变时不变”
在通风柜运行过程中对通风 柜面风速影响最大的因素就是通 风系统管网压力，由于其它通风柜 或通风设备的开闭，或管网其它方 面变化会导致通风柜管路压力发 生变化，而这种变化是会经常发生 的。
如果通风柜系统采用普通蝶 阀，将会导致通风柜面风速经常发 生变化，这对实验室的安全是非常 不利的，即使是采用风速控制系统，