TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐỀ TÀI
Thiết kế hệ thống tự động điều chỉnh thơng số của khơng khí
Phịng cách ly áp lực âm
NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN:
Nguyễn Thị Phương
Nguyễn Văn Phong
Vũ Văn Thanh
Trần Thị Phương Anh

20124433
20123454
20122213
20122442

Ngành Kỹ thuật thực phẩm
Bộ mơn Q trình và thiết bị CNTP

1. Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển thông số không khí – Phịng cách ly áp lực
âm.


2. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
Chương 1: Tổng quan hệ thống điều khiển khơng khí
Chương 2: Nguyên lý phòng cách ly áp lực âm
Chương 3: Xây dựng và phân tích hệ thống vào ra
Chương 4: Lập trình PLC
Chương 5: Sơ đồ mạch điện – điều khiển hệ thống

Người duyệt

Sinh viên

(Ký, ghi rõ họ, tên)

(Ký, ghi rõ họ, tên)


MỤC LỤC


DANH MỤC HÌNH ẢNH


DANH MỤC BẢNG


CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
KHƠNG KHÍ

1.1. Điều khiển thơng số khơng khí
Điều hịa khơng khí là một ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp, công
nghệ và thiết bị nhằm tạo ra một mơi trường khơng khí phù hợp với công nghệ sản
xuất, chế biến hoặc tiện nghi đối với con người.
Như vậy, một hệ thống điều hòa đúng nghĩa là hệ thống có thể duy trì trạng thái
của khơng khí ở trong vùng quy định nào đó, nó khơng bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi
của điều kiện khí hậu bên ngồi hay sự thay đổi phụ tải bên trong.

Các thơng số của khơng khí thường được quan tâm trong hệ thống điều khiển
khơng khí:
-

Áp suất.
Nhiệt độ.
Độ ẩm.
Nồng độ ...
Tùy theo yêu cầu mà ta sẽ có những phương án điều khiển khác nhau.
Với những ứng dụng cụ thể mà ta có những thơng số đặc biệt quan tâm và
những thông số không quan tâm đến, từ đó có những phương pháp điều khiển
thích hợp cũng như quy chuẩn riêng.

Hệ thống điều khiển thơng số khơng khí được ứng dụng nhiều trong các lĩnh
vực trong rất nhiều lĩnh vực trong đời sống từ y tế, thực phẩm đến nghiên cứu,...

1.2. Phạm vi ứng dụng và so sánh
1.2.1. Lên men
Phạm vi ứng dụng: thường thích hợp cho một số nấm mốc và xạ khuẩn. Việc
nuôi thường được tiến hành trên các khay phẳng xếp chồng lên nhau và ủ trong
các buồng chứa vơ trùng đóng kín, giống được cấy vào bằng cách thổi bào tử
vào bên trong buồng chứa. Một hình thức khác là ni hệ sợi nấm trên các cơ
chất rắn như lúa mì, cám hoặc lúa nước trong các thùng quay chậm. Phương
pháp này được dùng để sản xuất một số enzyme.
● Phương án điều khiển:
●

7



-

-

-

Thơng khí : Ơxy rất cần đối với đời sống của vi sinh vật hiếu khí. Tăng thơng
khí đến giới hạn nhất định thì sự phát triển của vi sinh vật cũng tăng lên theo.
Ta sẽ thơng khí liên tục để đảm bảo cung cấp đủ oxy cho quá trình lên
men,sử dụng quạt để thơng gió.
Nhiệt độ và độ ẩm: tùy thuộc vào nhiệt độ tối ưu của vi sinh vật. Thường
trong khoảng 22-32 độ C. Duy trì trong suốt q trình lên men. Ta có thể sử
dụng các bộ phận gia nhiệt như các calorife để gia nhiệt cho khơng khí trong
buồng.
Trong q trình lên men, vi sinh vật sản sinh CO2 và sinh nhiệt nên cần bộ
phận giải nhiệt. Ta sử dụng giàn phun ẩm bố trí trong buồng để giải nhiệt
đồng thời bộ phận phun mù bằng nước sẽ cấp ẩm để độ ẩm tương đối khơng
khí cao, (khoảng 90%) tránh làm khơ mơi trường.
Đảo trộn:có thể dùng thùng quay hay cánh khuấy để tăng khả bề mặt tiếp xúc
giữa cơ chất và oxy khơng khí. Đảo trộn có thể gián đoạn hoặc liên tục. Tốc
độ đảo trộn cần phù hợp với từng giai đoạn và loại vi sinh vật.

1.2.2. Phòng áp lực dương
Phạm vi ứng dụng: Phòng áp lực dương là phòng sạch được thiết kế và xây
dựng sao cho áp suất bên trong phòng cao hơn áp suất khơng khí của khu vực
xung quanh. Ngun lý lưu thơng của dịng khơng khí là từ nơi có áp suất cao
về nơi có áp suất thấp. Điều này nghĩa là khơng khí sẽ đi ra khỏi phịng theo
một chiều, khơng có khơng khí từ bên ngồi đi ngược vào phịng. Ngăn ngừa
khơng khí chưa được lọc có thể chứa các vi khuẩn, virus, nấm mốc từ khu vực
kém sạch hơn xâm nhập vào phòng áp lực dương.

● Phương án điều khiển:
Áp suất: Độ chênh áp lớn hơn 2,5 Pa, thường lý tưởng nhất là 8 Pa. Ta kiểm
sốt khơng khí ra vào phịng bằng các quạt đảm bảo rằng lượng khí thốt ra
ngồi thấp hơn 10 – 15% lượng khí cung cấp.
Lưu ý: khơng khí đi vào và ra cần được xử lý làm sạch tùy theo yêu cầu
độ sạch của phòng.
- Nhiệt độ: tùy vào mục đích sử dụng của phịng ta sẽ có điều chỉnh nhiệt độ
thích hợp. Ví dụ các phịng lưu trữ mẫu, thiết bị y tế vô trùng cần nhiệt độ thấp,
cần có hệ thống làm lạnh. Với những phịng chăm sóc trẻ sơ sinh có thể có
thêm bộ phận sưởi.
●

1.2.3. Phịng áp lực âm
●

Phạm vi ứng dụng: thường dùng cho những phịng cách ly nhiễm khuẩn trong
khơng khí. Những phịng này thơng thường có áp lực nhỏ hơn so với các khu

8


vực khác để ngăn cản tối đa các chất gây ô nhiễm trong không khí (ví dụ như
mầm bệnh vi khuẩn, hóa chất) di chuyển sang các khu vực khác.
●

Nhóm em sẽ tập trung phân tích, thiết kế hệ thống điều khiển phịng áp lực
âm cho các phịng thí nghiệm phân tích lấy mẫu

9



CHƯƠNG 2.

NGUYÊN LÝ PHÒNG CÁCH LY ÁP LỰC ÂM

2.1. Đặc trưng hoạt động
Tại các phòng này cần hệ thống máy tạo áp suất âm ở mức cho phép yêu cầu hút
khơng khí thành 1 chiều đi và khơng thể thốt ra qua phía đó. Điều này có nghĩa là gió
sẽ ln thổi từ ngồi cửa vào trong
Khơng khí ơ nhiễm trong phòng sẽ được hút ra bằng máy xử lý khí (gồm hệ thống
lọc thơ, màng lọc HEPA). Do đó, khơng khí ra hồn tồn khơng nhiễm vi rút, khơng
khí trong phịng được thay sạch cứ 5 phút/lần.
Vì vậy, phịng cách ly áp lực âm cần được hoạt động liên tục để duy trì dịng
khơng khí sạch ln chuyển trong phịng

2.2. Ngun lý hoạt động

Hình 2-1. Sơ đồ ngun lý phòng áp lực âm
❖ Cấu tạo 1 phòng cách ly bệnh nhân áp lực âm thường có 3 khu vực chính:
●

Buồng đệm: cách ly giữa hành lang và buồng cách ly.
Buồng đệm là nơi các nhân viên y tế mặc đồ bảo hộ, vệ sinh và chuẩn
bị trước khi vào buồng cách ly.
10


Buồng cách ly: nơi đặt giường bệnh nhân. Có hệ thống monitor kết nối
ra bên ngồi với thơng số về nồng độ oxy, nhịp thở, nhịp tim... của bệnh
nhân. Khi cần, bệnh nhân và các y bác sĩ có thể trao đổi bằng điện đàm.

● Nhà vệ sinh.
●

❖ Nguyên lý hoạt động:
➢ Các của hút gió tại các nơi nó nguy cơ nhiễm khuẩn cao:

Đầu giường bệnh: gần với hơi thở của bệnh nhân nhất. Để tránh
hơi thở của bệnh nhân chạm đến người khác.
- Nhà vệ sinh: các mầm bệnh và vi khuẩn sẽ không phát tán ngược
trở lại buồng chính.
➢ Các cửa bù gió thường được đặt trên cao, phía đi giường bệnh để tạo
ra dịng khơng khí sạch luân chuyển.
Thứ tự giảm dần áp suất theo khu vực như sau:
Buồng đệm < Buồng cách ly < Nhà vệ sinh
Khơng khí đi từ nơi có áp lực cao đến thấp, nên khơng khí bên ngồi có xu
hướng muốn đi vào bên trong. Xu hướng của khơng khí:
Hành lang → Buồng đệm → Buồng cách ly → Nhà vệ sinh
Lưu ý: Khơng khí trước sau khi vào phịng đều được xử lý tiệt trùng bằng màng lọc
HEPA và tia UV, đặc biệt khơng khí ra.
★ Màng lọc HEPA và tia UV
• Màng lọc HEPA: là một hệ thống lọc khơng khí hiệu quả cao (high-efficiency
particulate air).
− Cấu tạo: bao gồm những sợi rất nhỏ có đường kính sợi kích thước từ 0,3 đến 2
µm sản xuất chồng từng lớp lên nhau ngẫu nhiên tạo thành một tấm lọc nhiều
lớp
− Lọc được bụi bẩn, vi khuẩn, phấn hoa, nấm mốc, các hạt bụi siêu mịn nhỏ có
đường kính > 0,3 micro met, nhưng HEPA cũng có thể giữ lại các hạt nhỏ hơn
khe hở nhờ cơ chế khuếch tán và lực hút tĩnh điện.
− Các giọt bắn chứa mầm bệnh thường từ vài chục micromet, nên bộ lọc HEPA
có thể lọc khơng khí trong đường ống hút từ phịng áp lực âm để đảm bảo độ

sạch gần như tuyệt đối (>99%).
• Chiếu xạ diệt khuẩn bằng tia cực tím UV:
− Sử dụng năng lượng cực tím (UV) để tiêu diệt các loại vi rút, vi khuẩn và nấm
− Năng lượng này giúp tiêu diệt các mầm bệnh trong khơng khí ở căn phịng nơi
nó được phóng thích. Thiết bị được lắp đặt để tránh cho người trong phòng bị
tiếp xúc trực tiếp với tia UV.
− Mầm bệnh trong khơng khí bị tiêu diệt sau khi chúng tiếp nhận một lượng năng
lượng UV thích hợp. Các hạt đó vẫn lưu lại trong khơng khí nhưng khơng cịn
khả năng gây bệnh nữa.
-

11


2.3. Sơ đồ chức năng điều khiển phòng cách ly áp lực âm
❖ Phân tích phương án điều khiển cụ thể để đưa ra sơ đồ.

Áp suất: để kiểm soát khơng khí ra vào phịng, đặc biệt là khơng khí đi ra bên
ngồi ta cần áp suất trong phịng âm (-10 Pa đến -5 Pa).
Ta sử dụng quạt 2 quạt hút và 1 quạt đẩy vào.
- Quạt đẩy luôn bật với cơng suất khơng đổi trong suốt q trình hoạt
động.
- Quạt hút được điều chỉnh tốc độ bằng biến tần.
Luôn đảm bảo rằng lượng khơng khí hút ra lớn hơn lượng khơng khí đi vào
phịng. Sử dụng 2 quạt hút ra, trong đó 1 quạt hoạt động và một quạt dự phòng. Do hệ
thống hoạt động liên tục cả ngày và đêm nên quạt có khả năng gặp sự cố cao, ta cần
bố trí thêm quạt hút dự phịng.
2 quạt sẽ sử dụng 2 bộ lọc riêng biệt và lắp song song như hình vẽ. Trở lực từ
bộ lọc,UV sẽ ngăn khơng cho khơng khí đi qua đường quạt cịn lại khi 1 quạt hoạt
động.

●

Hình 2-2. Sơ đồ bố trí quạt hút

Lưu ý:
Quạt hút để sau hệ HEPA,UV bởi nếu để trước hệ thì quạt hoạt động ở trạng
thái đẩy khí qua hệ lọc, sẽ yếu hơn là hút qua hệ lọc. Khiến áp suất trong
phịng khơng ổn định.

12


●

Độ ẩm: trong phòng sử dụng điều hòa để chỉnh nhiệt độ, thường trong khoảng
20 - 25 độ C tùy thể trạng bệnh nhân nên khơng khí bên trong phịng thường
khá khô. Để đảm bảo sức khỏe người bênh, chúng ta sẽ bổ sung ẩm vào phòng.
- Ta sẽ sử dụng máy phun ẩm để cấp ẩm, lắp trên đường ống dẫn khí vào
phịng, sau quạt đẩy để đi cùng khơng khí vào phịng mục đích tăng sự
đồng đều ẩm và phân bố ẩm tốt hơn trong phòng.
- Lưu ý: Có 2 cách để cấp ẩm:
+ Mở van cấp ẩm theo thời gian t để đạt được lượng m thì ngắt.
+ Sử dụng cân để đo lượng nước trong bình chứa.
Ví dụ:
Lượng nước trong bình hiện tại là M(g).
Lượng ẩm cần cấp tính được là m(g).
→ Lượng nước cịn lại trong bình sau khi cấp cho máy phun là:
M - m (g)
Do khối lượng nước trong bình để xác định thời điểm dừng máy
phun.


Ta lựa chọn cách thứ hai để cấp ẩm cho phòng, sử dụng cân LoadCell để xác định
khối lượng nước trong bình chứa. Bởi, cân LoadCell có độ chính xác cao. Ta sử dụng
một bình chứa nước nhỏ khoảng 5l để cấp nước cho máy phun. Khi lượng nước cịn
lại trong bình là 500g, ta tạm dừng máy phun ẩm 1-2’ để mở van cấp nước từ hệ thống
vào bình nhỏ (sử dụng van điện từ).
Tính tốn độ ẩm cần cấp vào phịng:
Thơng số khơng khí tiêu chuẩn: t0 =25; φ0=75%
Thơng số khơng khí hiện tại: t1 ; φ1
→ Tính được hàm chứa ẩm d và áp suất bão hịa khơng khí theo cơng thức:
ϕ. pbh1
p − pbh1

d = 0, 0622 −

pbh1 = exp(12 −

4026, 42
)
235,5 + 1

Khối lượng riêng của khơng khí được tính bằng cơng thức:
ρ=

pd
p
+ v
Rd .T Rv .T (kg/m3)

Trong đó:

13


Pv = Pbh*φ (Pa)
+ Pd = P-Pv (Pa)
+

( P là áp suất trong phòng, đo bởi cảm biến )
Rd= 287.058 J/(kg·K) - hằng số riêng với khơng khí khơ
+ Rv= 461.495 J/(kg·K) - hằng số riêng với ẩm.
+ T: nhiệt độ phòng - đo bởi cảm biến
+

Vậy: Khối lượng ẩm cần cấp cho phòng là:
m = m0 - m1 = V( ρ0d0 - ρ1d1)
(V: Thể tích phịng)

●

Oxy: áp suất âm khiến lượng oxy trong phịng thấp gây cảm giác bí bách cho
bệnh nhân. Ta cần bổ sung oxy vào phòng.
- Oxy được cấp vào phòng qua van điện từ bật/tắt.
- Oxy được nén trong các bình với áp suất cao nên khi mở van cấp thì
lượng oxy sẽ thốt ra nhanh. Muốn điều chỉnh được lượng oxy chính
xác thì ta điều khiển 2 van điện từ. Một van để điều chỉnh tinh, một van
điều chỉnh thô. Các van được bố trí như hình vẽ:

Hình 2-3. Bố trí van cấp Oxy
-


SV1: điều chỉnh tinh.
14


-

SV2: điều chỉnh thô, van xả nhanh, khi cần cấp thêm oxy sẽ bật.

Khi oxy ở dưới ngưỡng cho phép ta mở cả 2 van. Nhưng chú ý theo thứ tự nếu 2
van đang đóng thì van to mở trước, trễ 1-2s mới mở van nhỏ bởi van nhỏ khi mới mở
thì áp vào lỗ nhỏ sẽ khơng giảm. Lượng O2 tiêu thụ có thể đánh giá số người trong
phịng: lượng O2 giảm nhanh thế hiện nhiều người, cũng đánh giá được mức quá tải và
cảnh báo.
●

Nhiệt độ trong phòng được điều chỉnh bằng điều hịa.

❖ Sơ đồ P&ID:

Hình 2-4. Sơ đồ P&ID phòng cách ly áp lực âm
❖ Chú ý:
15


Chọn quạt hút có cơng suất lớn hơn quạt đẩy.
● Vị trí lắp đặt cảm biến:
- Cảm biến nhiệt độ - độ ẩm: được đặt ngay cạnh đầu cấp không khí vào,
như vậy có thể nhận và xử lý tín hiệu một cách kịp thời.
Ví dụ: trong trường hợp cấp ẩm vào trong phịng nếu ta đặt tại các vị
trí ở xa đầu cấp khơng khí, khi cảm biến nhận ra độ ẩm đã đủ thì lượng

ẩm được đưa vào phịng đã cao hơn mình mong muốn.
- Cảm biến oxy: đầu đo đặt ở gần giường bệnh nhân để tiện theo dõi.
- Cảm biến chênh áp: có hiển thị tại chỗ, để tiện theo dõi, giám sát. Đề
phòng sự cố màn HMI khơng hoạt động.
Cảm biến chênh áp có 2 đầu đo: áp suất trong và áp suất ngồi truyền
tín hiệu về transmitter và tính chênh áp.

16


Hình 2-5. Sơ đồ bố trí thiết bị, cảm biến trong phòng

1: Cảm biến chênh áp ;2: Cảm biến nhiệt ẩm ; 3: Cảm biến oxy; 4: Bơm cấp
ẩm
5: Bình cấp oxy; 6: Quạt đẩy khơng khí vào; 7,8: Quạt hút khơng khí ra

Cảnh báo áp suất: Cảm biến đo chênh áp có lắp thêm bộ phận cảnh báo áp suất
(đèn, cịi báo).
● Cơng tắc cửa ra vào: Để tránh sự cố quên đóng cửa, ở cửa ra vào ra lắp cơng
tắc để kiểm tra cửa đã được đóng hồn tồn hay chưa. Cơng tắc cịn giúp phân
biệt với sự cố hỏng quạt hút khi áp suất trong phòng tăng.
● Bộ xử lý khơng khí: Bộ lọc HEPA và đèn UV
Tiệt trùng khơng khí ra khỏi phịng. Trước khi sử dụng phịng nên bật hệ
thống xử lý khơng khí trước khoảng 5’.
● Cấp ẩm: Với cảm biến nhiệt ẩm, ta lấy các giá trị trung bình trong một khoảng
thời gian để tăng tính chính xác. Trước khi bật máy phun ẩm ta tính tốn lượng
ẩm cần phun, và trong q trình phun ẩm ta khơng nhận tín hiệu cảm biến. Sau
●

17



khi phun xong khoảng 1 - 5 phút ( tùy kích cỡ của phịng) để ẩm có thời gian
khuếch tán phân bố đều thì bắt đầu đo tiếp.
● Tùy yêu cầu mức độ an toàn sinh học mà ta lựa chọn cách xử lý khơng khí phù
hợp.
− Ở mức độ an tồn thấp, loại truyền nhiễm khơng q nguy hiểm, nồng
độ vi khuẩn, virut khơng q cao người ta có thể thải trực tiếp ra môi
trường hướng lên trời, khu vực thống.
− Với những phịng u cầu mức độ an tồn cao, vi khuẩn khó bị tiêu diệt
khi ra ngồi khơng khí thì ta cần các bộ lọc và UV để đảm bảo an tồn.
Ngồi ra, với phịng độ an tồn sinh học cấp 4, người ta cịn có 1 cách xử lý
đơn giản mà triệt để là sử dụng calorife điện trở đốt khơng khí để tiêu diệt vi sinh vật.
Đồng thời khơng khí nóng dễ thốt lên trên cao hơn.
●

Le gió điều khiển bằng tay: Trên đường ống khí ra và vào, lắp le gió điều khiển
bằng tay để phịng trường hợp hệ thống gặp sự cố, khơng khí trong phịng thốt
ra ngồi. Trong trường hợp đó, ta sẽ đóng cả 2 le gió để tiến hành sửa chữa.

18


CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG VÀ PHÂN TÍCH HỆ THỐNG VÀO
RA
3.1. Phân tích sơ đồ I/O hệ thống điều khiển

Hình 3-6. Sơ đồ vào ra I/O của hệ thống
Lưu ý: tín hiệu nhiệt độ chỉ có vai trị giám sát, kiểm tra chứ không dùng để
điều khiển. Đèn UV và quạt đẩy chỉ được bật khi phịng trong q trình hoạt động.


3.2. Lựa chọn cảm biến, chấp hành
3.2.1. Cảm biến
❖ Nguyên tắc lựa chọn cảm biến:
●
●
●
●
●
●

Dải đó: nằm trong vùng đo của cảm biến cần chọn
Tín hiệu đầu ra: phù hợp với hệ thống điều khiển
Sai số: ở mức cho phép của cảm biến.
Khả năng đấu nối: dễ dàng đấu nối.
Kích thước: phù hợp với phịng áp lực âm
Điều kiện mơi trường: ngồi trời hay trong nhà và hoạt động có ổn định không.
19


●

Chi phí.

3.2.1.1. Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm trong phòng
Cảm biến chỉ dùng 1 đầu đo nhưng đo được 2 thơng số nhiệt và ẩm vì phịng
ở quy mơ nhỏ sẽ tiết kiệm chi phí, đơn giản q trình đấu nối.
❖ Phương án lắp đặt:
● Để đảm bảo an tồn cho cảm biến, nếu khơng may bệnh nhân có thể gây
tác động ảnh hưởng đến cảm biến: ta đặt cảm biến cụm (I) bằng cách bắt

lên trên góc cao của tường rồi cụm (II) dây của đầu đo (dài khoảng 2m)
cảm biến sẽ dịng dây ra vị trí cần đo để phù hợp với thẩm mĩ.

Hình 3-7. Cảm biến nhiệt ẩm VELT-W-TH-I4-P
Bảng 3-1. Thông số kỹ thuật cảm biến nhiệt ẩm
Thông số kỹ thuật

Giá trị

Model

VELT-W-TH-I4-P

Phạm vi nhiệt

-40 – 80 ͦ C

Phạm vi ẩm

0 – 100%

Nhiệt độ hoạt động

-40 – 80 ͦ C; -40 - 120 ͦ C ( option)

Ngõ ra

Nhiệt ẩm độc lập 4-20mA,010VDC hoặc RS485

Nguồn cấp


10-30VDC

Sai số

3% độ ẩm và 0.5 ͦ C

20


<8s (tốc độ gió 1m/s)

Thời gian đáp ứng

<25s (tốc độ gió 1m/s)

3.2.1.2. Cảm biến chênh áp
Lý do chọn:cảm biến này có chức năng hiển thị để người giám sát dễ dàng
theo dõi, giám sát các sự cố bất thường.
Vị trí lắp đặt: Các đầu đo :1 đầu đặt bên ngoài phòng còn 1 đầu đo đặt bên
trong phòng dùng dây để kết nối với cụm hiển thị bắt vít vào ngay trên tường
cửa ra vào giữa phòng đệm và phòng điều trị.

Hình 3-2. Cảm biến đo chênh áp
Bảng 3-2 . Thông số kỹ thuật cảm biến chênh áp
Thông số
Ngõ ra tín hiệu
Nguồn cấp
Sai số


Giá trị
4-20mA/0-10V
18-30VDC
0,5%

21


3.2.1.3. Cảm biến đo nồng độ Oxy trong phòng
Lý do chọn cảm biến: chọn cảm biến có hiển thị tại chỗ, để người giám sát
có thể nhận biết ngay khi có có bất thường xảy ra , tránh sự cố màn HMI hỏng,
điều khiển bằng tay.
Vị trí lắp đặt: Đầu đo đặt gần giường bệnh nhân kết nối bằng dây nối với
cụm hiển thị đặt ở cửa ra vào dễ quan sát.

Hình 3-8. Cảm biến đo nồng độ oxy
Bảng 3-3. Thông số kỹ thuật cảm biến đo nồng độ oxy
Thông số kỹ thuật

Giá trị

Thương hiệu

ACE

Mã sản phẩm

AI-O₂-Tx

Khả năng kháng nước và bụi


IP 65

Vật liệu

Inox 304

Hiển thị

LED 7 đoạn
1 ngõ ra Relay điều khiển (NO/NC).

Ngõ ra

1 ngõ ra Analog 4-20 mA.
Giao tiếp

Modbus RS485

Dãy đo

0-25% O2

Sai số

1%

Nguồn cấp

24 VDC, 350 mA


Tuổi thọ

5 năm

Kích thước

80 120 x 85 ( H x W x D )
22


3.2.2. Cơ cấu chấp hành .
3.2.2.1. Chọn quạt hút và quạt đẩy
❖ Chọn quạt ly tâm vì:

Quạt ly tâm có đặc tính là lực hút mạnh, lực đẩy xa, tạo ra được sức ép lớn nên
khơng khí bên trong có thể theo ống gió truyền đi rất xa.
❖ Tính tốn cơng suất quạt:
B1. Tính thể tích khơng gian phịng chứa
Chọn phịng có kích thước 3,5 × 5 x 6m ( H x W x D ) từ đó ta có: V=105m3
B2. Tính tổng lượng khơng khí cần dùng
Ta có tần số thơng thống – số lần thay đổi khơng khí mỗi giờ: 12 lần/ giờ
→ Lưu lượng khơng khí cần thiết là T=105x12=1260m3/h
B3. Tính số lượng quạt hút cần dùng
Dựa vào áp suất u cầu của phịng(-5 → -10Pa)

Hình 3-9. Thông số chọn quạt

23



Hình 3-10. Quạt gió

Kết luận: Ta chọn quạt hút ra có cơng suất lớn hơn quạt bù gió vào, từ đó ta chọn
được quạt : 2 quạt hút ra cơng suất 1,5kW mã CF 11-62.300 và 1 quạt bù gió vào công
suất 1,1 kW mã CF 11-62.350.
3.2.2.2. Chọn biến tần điều khiển quạt
Có 2 phương án điều khiển tốc độ quạt:
− Sử dụng biến tần, điều chỉnh vô cấp, trơn.
− Thay đổi số cặp cực để điều chỉnh tốc độ quạt theo mức.

Chọn phương án sử dụng biến tần bởi ưu điểm điều chỉnh hiệu quả tốt hơn:
− Dễ ràng thay đổi tốc độ động cơ, đảo chiều quay động cơ.
− Giảm dòng khởi động so với phương pháp khởi động trực tiếp, khởi động

sao-tam giác nên không gây ra sụt áp hoặc khó khởi động.
− Q trình khởi động thông qua biến tần từ tốc độ thấp giúp cho động cơ
mang tải lớn không phải khởi động đột ngột, tránh hư hỏng phần cơ khí, ổ
trục, tăng tuổi thọ động cơ.
− Tiết kiệm năng lượng đáng kể so với phương pháp chạy động cơ trực tiếp.

24


− Biến tần thường có hệ thống điện tử bảo vệ quá dòng, bảo vệ quá áp và

thấp áp, tạo ra một hệ thống an toàn khi vận hành.
− Nhờ nguyên lý làm việc chuyển đổi nghịch lưu qua diode và tụ điện nên
công suất phản kháng từ động cơ rất thấp, do đó giảm được dịng đáng kể
trong q trình hoạt động, giảm chi phí trong lắp đặt tụ bù, giảm thiểu hao

hụt điện năng trên đường dây.
− Biến tần được tích hợp các module truyền thơng giúp cho việc điều khiển
và giám sát từ trung tâm rất dễ dàng.
Bảng 3-4. Bảng thông số kỹ thuật của biến tần
Thông số kỹ thuật
Thương hiệu
Mã sản phẩm
Nguồn điện
Phạm vi dao động điện áp
Công suất định mức
Khả năng quá tải
Momen khởi động
Cấp bảo vệ
Kích thước

Giá trị
LS
LS SV008IG5A
AC380V 50/60Hz
± 10% UE
0,75kW
120% trong 60s
150%
IP20
70x128x130mm

25