CN109695587A - 一种风机能效在线评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于风机能效评价技术领域，提供了一种风机能效在线评价方法，包括如下步骤：S1、在线流量设备实时监测各测点的风机流量及风机压力，并发送至DCS操作系统；S2、DCS操作系统基于平均风机流量、平均风机压力及电机输入功率计算风机的有效功率及风机效率；S3、DCS操作系统实时显示风机的有效功率、风机效率、平均风机流量、平均风机压力及电机输入功率。通过在线流量设备实时测定风机的流量、压力参数，结合电机输入功率实时计算风机的有效功率W0及风机效率η，便于中控操作员实时分析、评价、量化风机的实际运行能效指标，对能效偏低的风机及时查找原因，确保生产线使用的风机运行在最佳的工艺状况下，以达到最经济的运行效果。
Description
技术领域
本发明属于风机能效评价技术领域，提供了一种风机能效在线评价方法。
背景技术
生产线运行的风机是影响系统电耗的一个主要因素，目前DCS系统对风机有效功率、风机效率等能效评价只能通过携带热工设备进行标定(测定流量、压力等数据)，再进行数值计算，无法实时直接智能化显示在中控DCS画面上，对风机性能的评价存在滞后性，不能全面系统地实时分析风机运行的情况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在线的风机能效评价方法。
为了实现上述目的，本发明采用一种风机能效在线评价方法，方法包括如下步骤
S1、在线流量设备实时监测各测点的风机流量Q及风机压力P，并将检测到的风机流量Q及风机压力P发送至DCS操作系统；
S2、DCS操作系统基于平均风机流量、平均风机压力及电机输入功率W计算风机的有效功率W0及风机效率η；
S3、DCS操作系统实时显示风机的有效功率W0、风机效率η、平均风机流量Q、平均风机压力P及电机输入功率W。
进一步的，所述各检测点的确定方法具体如下：
S11、检测风管是否存在最佳安装位置，若检测结果为是，则在最佳安装位置处获取风管截面，在风管截面上均匀设置设定数量的测点；若检测结果为否；则执行步骤S12；
S12、基于风管形状及风管的截面尺寸来确定测点的数量，并在距弯头、阀门或变径管下游方向的2/3风管长度处获取风管截面，在分风管截面上均匀布置测点；
所述最佳安装位置为距弯头、阀门或变径管下游方向不小于6倍直径，且距头、阀门或变径管上游方向不小于3倍直径处。
进一步的，若风管的形状为圆形，则在截面圆上选取相互垂直的两条直径，在选取的两直径上均匀设置测点；若风管的形状为矩形，则将矩形截面沿横向及纵向进行等分，等分成若干子矩形，子矩形的中心设为测点。
进一步的，对于矩形风道，当量直径D＝2AB/(A+B)，其中A、B分别为矩形的两个边长。
进一步的，风机的有效功率W0及风机效率η的计算公式分别如下所示：
其中，为平均风机进口全压(Pa)，为平均风机出口全压(Pa)，为平均风机流量(m3/h)，W为电机输入功率(Kw)，η1为电机效率，η2为电机的联轴传动效率。
本发明的优点在于：通过在线流量设备实时测定风机的流量、压力参数，结合电机输入功率实时计算风机的有效功率W0及风机效率η，便于中控操作员实时分析、评价、量化风机的实际运行能效指标，对能效偏低的风机及时查找原因，确保生产线使用的风机运行在最佳的工艺状况下，以达到最经济的运行效果，提高工厂总体效益。
附图说明
图1为本发明实施例提供的风机能效在线评价方法流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例提供的风机能效在线评价方法流程图，该方法包括如下步骤：
S1、在线流量设备实时监测各测点的风机流量Q及风机压力P，并将检测到的风机流量Q及风机压力P发送至DCS操作系统，风管上各测点位置的确定方法具体如下：
S11、检测风管是否存在最佳安装位置，最佳安装位置为距弯头、阀门或变径管下游方向不小于6倍直径，且距头、阀门或变径管上游方向不小于3倍直径处，针对矩形风道，当量直径D＝2AB/(A+B)，其中A、B分别为矩形的两个边长。
若风管存在最佳安装位置，则在任一最佳安装最值处获取风管截面，在风管截面上均匀设置设定数量的测点，若风管不存在最佳安装位置，则执行步骤S12
S12、基于风管形状及风管的截面尺寸来确定测点的数量，在距弯头、阀门或变径管下游方向的2/3风管长度处获取截面，在截面上均匀设置测点；
若风管的形状为圆形，则设置的测点数量具体如下：
①圆形风管尺寸＜300mm时，测点数1个；
②圆形风管尺寸300mm～600mm时，测点数不少于8个点；
③圆形风管尺寸600mm～2000mm时，测点数不少于12个点；
④圆形风管尺寸＞2000mm时，测点数不少于16个点；
测点的设置位置具体如下：在截面圆选取相互垂直的两条直径，在选取的两直径上均匀设置测点。
若风管的形状为矩形，则设置的测点数量具体如下：
①矩形管道面积＜0.1m2时，测点数1个
②矩形管道面积0.1m2～0.5m2时，测点数4个
③矩形管道面积0.5m2～1.0m2时，测点数6个
④矩形管道面积1.0m2～4.0m2时，测点数8个
⑤矩形管道面积＞4m2时，测点数至少16个。
测点的设置位置具体如下：将矩形截面沿横向及纵向进行等分，等分成若干子矩形，子矩形的中心设为测点。
S2、DCS操作系统基于平均风机流量、平均风机压力及电机输入功率W(电机为风机的电机)计算风机的有效功率W0及风机效率η；
以平均风机流量为例进行说明，由于多台在线流量设备同时采集不同测点的风机流量及风机压力，风机流量的平均值是指多台在线流量设备在同一时刻在不同测点检测到的风机流量的平均值。
在DCS操作系统内集成有风机的有效功率W0及风机效率η的计算模型，风机的有效功率W0及风机效率η的公式分别如下公式(1)和公式(2)所示：
其中，为平均风机进口全压，为平均风机出口全压，为平均风机流量，W为电机输入功率，η1为电机效率，η2为电机的联轴传动效率。
S3、DCS操作系统实时显示风机的有效功率W0、风机效率η、平均风机流量平均风机压力及电机输入功率W。
通过在线流量设备实时测定风机的流量、压力参数，结合电机输入功率实时计算风机的有效功率W0及风机效率η，便于中控操作员实时分析、评价、量化风机的实际运行能效指标，对能效偏低的风机及时查找原因，确保生产线使用的风机运行在最佳的工艺状况下，以达到最经济的运行效果，提高工厂总体效益。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种风机能效在线评价方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤
S1、在线流量设备实时监测各测点的风机流量Q及风机压力P，并将检测到的风机流量Q及风机压力P发送至DCS操作系统；
S2、DCS操作系统基于平均风机流量平均风机压力及电机输入功率W计算风机的有效功率W0及风机效率η；
S3、DCS操作系统实时显示风机的有效功率W0、风机效率η、平均风机流量平均风机压力及电机输入功率W。
2.如权利要求1所述风机能效在线评价方法，其特征在于，所述各检测点的确定方法具体如下：
S11、检测风管是否存在最佳安装位置，若检测结果为是，则在最佳安装位置处获取风管截面，在风管截面上均匀设置设定数量的测点；若检测结果为否；则执行步骤S12；
S12、基于风管形状及风管的截面尺寸来确定测点的数量，并在距弯头、阀门或变径管下游方向的2/3风管长度处获取风管截面，在分风管截面上均匀布置测点；
所述最佳安装位置为距弯头、阀门或变径管下游方向不小于6倍直径，且距头、阀门或变径管上游方向不小于3倍直径处。
3.如权利要求2所述风机能效在线评价方法，其特征在于，若风管的形状为圆形，则在截面圆上选取相互垂直的两条直径，在选取的两直径上均匀设置测点；若风管的形状为矩形，则将矩形截面沿横向及纵向进行等分，等分成若干子矩形，子矩形的中心设为测点。
4.如权利要求2或3所述风机能效在线评价方法，其特征在于，对于矩形风道，当量直径D＝2AB/(A+B)，其中A、B分别为矩形的两个边长。
5.如权利要求1所述风机能效在线评价方法，其特征在于，风机的有效功率W0及风机效率η的计算公式分别如下所示：
其中，为平均风机进口全压，为平均风机出口全压，为平均风机流量，W为电机输入功率，η1为电机效率，η2为电机的联轴传动效率。
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