CN106840282A - 基于气体温升的风机流量及效率测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于气体温升的风机流量与效率测试方法，通过测量风机进出口流体的温度以及压力，同时测量出输入给风机的轴功率，利用求解方程的方法计算出风机的质量流量以及风机的效率。

Description

基于气体温升的风机流量及效率测试方法

技术领域

本发明涉及风机流量与效率的测试方法。

背景技术

在生产工艺中，能够精确的确定风机的流量与效率对于优化生产工艺，提高生产效率以及降低能耗有着很重要的作用。

现在常用的风机流量测量方法是基于速度场法，比如电站用风机的流量测试就是依据《DL/T469-2004电站锅炉风机现场性能试验》标准来进行的。根据该标准，风机风量的测试采取网格法，如果能够选取到符合流场条件的测量截面，通过测量各测孔内的时均动压，然后可以计算出该测量截面的平均动压：

式中：p_d——平均动压，Pa

p_di——各测孔动压，Pa

再进一步测量出当地的大气压力p_a，测量截面处的空气温度t以及测量截面处的平均静压p_s，那么该处的空气的体积流量可以按照下式计算：

式中：Q_v——为空气的体积流量，m³/s。

S——测量截面的面积，m²。

ρ——测量截面处气体密度，kg/m³，可以通过下式计算：

式中：ρ₀——标准状态下的空气密度，取值为1.293kg/m³。

风机效率的测量一般是下述公式计算：

式中V为风机的体积流量，Δp为风机进出口全压差，W为输入给风机的轴功率。

采用上述方法，在风道内流场较为均匀时是比较精确的。根据流体力学原理，一般在6倍管径长的直管道内可以获得比较理想的测试流场，但是很多时候系统设计时为了减少占地面积，往往结构比较紧凑，而风道的直径一般比较粗大，所以测试截面的选取往往不能够满足精确测量的要求，比如因为风道弯曲导致测量截面存在较大的速度差，或者局部有漩涡或回流现象，都会给流量以及效率的测量带来较大的误差。

此外，该种方法工作量较大，而且也不能为运行人员所掌握，一般需要专业的测试机构来完成，费时费力。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明旨在提供一种基于温升的风机流量与效率的测试方法。

本发明采用的技术方案为：

一种基于温升的风机流量与效率的测试方法，通过测量风机进出口处气体的温度、环境压力与风机出口压力，同时测量出输入风机的轴功率，通过求解方程的方法来计算出风机的流量与效率。

本发明原理明确，测试过程简单，精度较高，同时易于为运行人员掌握。

附图说明

附图为本发明的系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。

附图标记说明如下：

1——风机 2——风机进口 3——风机出口 4——电动机 5——传动轴

如图所示的实施例中，通过在风机进口2及风机出口3处安装温度表，可以将该处气体的温度测量出来，在风机进口2处安装压力表测量出环境压力，在风机出口3处安装压力表测量出风机出口压力，同时利用功率表将电动机4的输入功率测量出来，可以采用下列方法计算风机的流量与效率。

如果电动机4的输入功率为W₁，那么风机输入的轴功率为：

式中：W_n——电动机额定功率，kW

η_n——电动机额定效率

W₀——电动机空载输入功率，kW

W₁——电动机的输入功率，kW

电动机的输入功率W₁可以根据测量出来的电动机电流与电压以及功率因子等参数计算出来。电动机的额定功率W_n取自电动机的铭牌参数，电动机的空载输入功率W₀或者取自电动机的说明书，或者取自现场测量值。

假如测量出风机进口2处的空气温度为T₀，环境压力为p₀，风机出口3处气体温度为T，表压力为p，那么根据能量守恒方程有：

式中：W_c——输入风机1的轴功率，kW

m——气体质量流量，kg/s

u——风机出口3处气体平均速度，m/s

u₀——风机进口2处气体平均速度，m/s

Q——风机1表面散热量，kW

c_p——气体的定压比热，kJ/(kg.℃)

如果风机1的进口为环境大气，那么u₀＝0。

又因为：

式中：S——风机出口3处测量截面面积，m²

风机出口3处空气密度为：

将上述2式代入式(a)并忽略掉风机1表面的散热后可以得到：

因此，通过求解式(b)即可计算出风机1的流量。

于是风机出口3处气体全压为：

风机出口3处气体总温为：

于是风机1的效率为：

式中：k——气体的比热比。

Claims (1)

1.一种基于气体温升的风机流量与效率测试方法，其特征在于，通过测量风机进出口气体的温度与压力，测量或计算出输入风机的轴功率，同时测量出风机所处位置的大气压力，利用求解方程的方法来计算出风机的流量与效率。