CN211174720U - 一种测量动力风机工作效率的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种测量动力风机工作效率的装置，包括：测量管道，所述测量管道包括第一端和第二端，所述第一端具有第一管径并与所述动力风机的排气管道相连，所述第二端具有第二管径并在所述第二管径下具有一延伸长度，所述第二管径小于所述第一管径；设置在所述第二端上的压力表，用以测量所述测量管道的出口压力；以及空速管测速装置，用以测量所述测量管道的所述第二端的中轴线处的出口风速。根据本实用新型能够对动力风机的工作效率做出定量分析，能够对使用过程中的动力风机进行效率评定，对维修后的动力风机的维修效果进行定量分析，解决了无法对动力风机进行效率评定和维修效果分析的问题。装置成本低廉，容易制作，安装方便。

Description

一种测量动力风机工作效率的装置

技术领域

本实用新型涉及垃圾处理领域，具体而言涉及一种测量动力风机工作效率的装置。

背景技术

动力风机广泛应用于化工厂或污水处理厂，用以对室内进行通风换气。动力风机使用过程中，往往出现其提供的风动力越来越小，但具体小了多少，动力风机的效率如何，目前无法测量。而在使用过程中，对损坏的动力风机进行维修后，维修效果如何，也不能进行定量分析。

为此，有必要提出一种新的测量动力风机工作效率的装置，用以解决现有技术中的问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本实用新型提供了一种测量动力风机工作效率的装置，包括：

测量管道，所述测量管道包括第一端和第二端，所述第一端具有第一管径并与所述动力风机的排气管道相连，所述第二端具有第二管径并在所述第二管径下具有一延伸长度，所述第二管径小于所述第一管径；

设置在所述第二端上的压力表，用以测量所述测量管道的出口压力；以及

空速管测速装置，用以测量所述测量管道的所述第二端的中轴线处的出口风速。

示例性的，所述第一端的管径与所述动力风机的所述排气管道的管径相同。

示例性的，所述第二管径是所述第一管径的60％-80％。

示例性的，所述第一端与所述第二端之间的所述测量管道的管径渐进变化。

示例性的，所述第一端与所述动力风机的所述排气管道可拆卸的连接。

示例性的，所述第一端与所述动力风机的所述排气管道通过法兰连接。

示例性的，所述压力表的量程大于所述动力风机的额定风压。

示例性的，所述压力表的量程为所述动力风机的额定风压的110％-130％。

示例性的，还包括数据采集装置和数据处理装置；

所述数据采集装置用以采集出口压力、出口风速以及所述动力风机的耗电量；

所述数据处理装置用以根据所述出口压力、所述出口风速以及所述动力风机的耗电量计算出动力风机的工作效率。

根据本实用新型的测量动力风机工作效率的装置，能够对动力风机的工作效率做出定量分析，能够对使用过程中的动力风机进行效率评定，对维修后的动力风机的维修效果进行定量分析，解决了无法对动力风机进行效率评定和维修效果分析的问题。同时，根据本实用新型的测量动力风机工作效率的装置，成本低廉，容易制作，安装方便。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1为根据本实用新型的一个实施例的一种测量动力风机工作效率的装置的结构示意图；

图2为根据本实用新型的一个实施例的一种测量动力风机工作效率的装置安装在动力风机上的结构示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本实用新型测量动力风机工作效率的装置。显然，本实用新型的施行并不限于垃圾处理领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种测量动力风机工作效率的装置，包括：

测量管道，所述测量管道包括第一端和第二端，所述第一端具有第一管径并与所述动力风机的排气管道相连，所述第二端具有第二管径并在所述第二管径下具有一延伸长度，所述第二管径小于所述第一管径；

设置在所述第二端上的压力表，用以测量所述测量管道的出口压力；以及

空速管测速装置，用以测量所述测量管道的所述第二端的中轴线处的出口风速。

下面参考图1和图2对本实用新型的测量动力风机工作效率的装置进行示意性说明，其中图1为根据本实用新型的一个实施例的一种测量动力风机工作效率的装置的结构示意图；图2为根据本实用新型的一个实施例的一种测量动力风机工作效率的装置安装在动力风机上的结构示意图。

参看图1，根据本实用新型的一种测量动力风机工作效率的装置包括测量管道101、压力表102和空速管测速装置103。

测量管道101包括第一端1011和第二端1012，第一端1011具有第一管径用以与动力风机的排气管道相连，第二端1012具有第二管径并在所述第二管径下具有一延伸长度，所述第二管径小于第一管径。如图1所示，第一端1011具有最大管径，测量管道101从最大管径处的第一端1011通过圆锥桶过渡到管径最小处的第二端1012，第二端1012在最小管径下具有一定的延伸长度。采用管径变化的测量管道，在测量动力风机的效率时，根据伯努利原理获得压力、风速等相关参数之后，可以获得风机中输出的风的动能，进而可以换算得到风机的效率。具体的换算过程，将在下面进行进一步描述。示例性的，所述第二管径是所述第一管径的60％-80％。将第二端的第二管径设置为第一端的第一管径的60％-80％，避免因为第二端的第二管径过小而憋坏动力风机。在根据本实用新型的一个示例中，所述第二管径是所述第一管径的70％。

继续参看图1，压力表102设置在测量管道101的第二端1012上。在图1的示例中，第二端1012设置为在第二管径下具有一延伸长度，压力表102通过在第二端1012上设置开孔以进行安装。

示例性的，所述压力表的量程大于所述动力风机的额定风压。由于测量管道第二端的管径小于第一端的管径，由动力风机输出的风在测量管道的第一端的风压要小于第二端，将压力表的量程设置为大于动力风机的额定风压，从而避免在第二端进行压力测量的时候因为风压超过量程而出现测量结果不可靠。示例性的，所述压力表的量程为所述动力风机的额定风压的110％-130％。将所述压力表的量程设定为所述动力风机的额定风压的110％-130％。可以避免量程过大也读不出准确的数字。在根据本实用新型的一个示例中，所述压力表的量程为所述动力风机的额定风压的120％，例如额定分压为6bar，压力表量程为7.2bar，进而可测量0-7.2bar的风压范围。

继续参看图1，根据本实用新型的一种测量动力风机工作效率的装置还包括空速管测速装置103，其测量测量管道101的第二端1012的中轴线处的出口风速。空速管利用动压测量相对大气的空气流动速度。其可以采用本领域技术人员所熟知的皮托管、总压管等，在此并不限定。具体的，安装过程中，将空速管固定在出口处管径中心位置，测量动压的管头深入管道内，以进行测量。

下面参看图2对根据本实用新型的一个示例的一种测量动力风机工作效率的装置的安装及测量过程进行进一步的示例性说明。

参看图2，测量之前，首先对本实用新型测量动力风机工作效率的装置进行安装。动力风机201的出口配备有排气管道202，这一段排气管道202用作排空空气，平时不用，靠手动阀关闭气路，当由需要时才打来。在本实用新型中，采用这一段排气管用来测量动力风机的效率。

示例性的，将测量动力风机工作效率的装置可拆卸的安装到动力风机的排气管上。将动力风机工作效率的装置可拆卸的安装到动力风机的排气管上可以实现动力风机工作效率的装置对动力风机的多次测量，尤其是在工厂动力风系统中，往往需要安装同型号的动力风机若干个，相互之间轮流工作，这些风机基本粉红色那干豆带有相同的排气管，采用可拆卸的安装，可以测试完一个风机后，将装置卸下换装到另一台动力风机的排气管上，测量另一台动力风机的效率，以此类推就可以进行该系统内同一类风机效率的评比，对工厂实际实用性高。

示例性的，如图2所示，采用法兰401将测量动力风机工作效率的装置的测量管道101的第一端1011安装到动力风机201的排气管道202上。更进一步，示例性的，将法兰焊接到测量管道101的第一端1011，这样可以将将测量动力风机工作效率的装置携带安装，简化安装步骤。

完成安装后，进行测量，测量时，首先低频率开启动力风机200，防止因为测量管道101的管径较小的第二端1012憋坏风机。然后逐渐增加频率，直至压力表102、空速管测速装置103显示稳定时停止，然后记录此时的压力值以及测量管道101的第二端1012的出口风速。

根据伯努利方程：

gZ₁+U₁/2+P₁/ρ+W_e＝gZ₂+U₂ ²/2+P₂/ρ+W_f

其中，U₁为进口风速(在本实用新型中为0)，U₂为出口风速(在本实用新型中通过空速管测速装置103测量测量管道101的第二端的出口风速得到)；W_e为输送单位质量风量时动力风机输出的机械能(待求)，W_f为输送单位质量风量时管道损耗的机械能(可通过查找工具书获得变径管出口的机械能损失系数而获得)；Z₁和Z₂分别为进口高度和出口高度(如图2中所示，可以通过直接测量动力风机的进口高度和测量管道的高度得到)；p₁为进口压力(约为大气压)，P₂为出口压力(在本实用新型中通过压力表102测量得到)，ρ为气体密度，g为重力加速度。

因此，基于本实用新型的测量动力风机工作效率的装置中的压力表102和空速管测速装置103测得的出口压力P₂和出口风速U₂，测量得到进口高度和出口高度Z₁和Z₂，以及通过查找工具书获得变径管出口的机械能损失系数而获得的W_f，带入上述伯努利方程，简化得到：

W_e＝gZ₂+U₂ ²/2+P₂/ρ+W_f-gZ₁

其中W_e为输出单位质量的气体时动力风机输出的机械能，即单位为J/Kg。为进一步获得动力风机输出的机械能，计算单位时间内输出的气体的质量。

单位时间t内输出的气体的质量根据测量管道101的第二端1012的第二管径r和出口风速U₂计算，M＝(πr²)×U₂×t×ρ

最终计算，动力风机的效率：η＝W_e×M/E，其中，E单位时间t内动力风机的耗电量，通过查找电量表或者动力风机的参数获得。

在根据本实用新型的一个示例中，测量动力风机工作效率的装置还包括数据采集装置和数据处理装置，所述数据采集装置用以采集出口压力P₂、出口风速U₂以及动力风机的耗电量等，所述数据处理装置用以将采集到的数据带入上述的公式中计算出动力风机的效率。使动力风机效率的计算工作能够自动进行，进一步减少工作人员工作量。

示例性的，所述数据采集装置和所述数据处理装置包括存储有可执行的程序指令的存储器以及处理器，所述处理器在执行所述可执行的程序指令时自动进行数据的采集和计算工作。其可以是本领域技术人员所熟知的技术，在此不再赘述。

至此，已经完成了对动力风机的效率的计算。根据本实用新型，能够对使用过程中的动力风机进行效率评定，对维修后的动力风机的维修效果进行定量分析，解决了无法对动力风机进行效率评定和维修效果分析的问题。同时，根据本实用新型的测量动力风机工作效率的装置，成本低廉，容易制作，安装方便。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (9)

1.一种测量动力风机工作效率的装置，其特征在于，包括：

测量管道，所述测量管道包括第一端和第二端，所述第一端具有第一管径并与所述动力风机的排气管道相连，所述第二端具有第二管径并在所述第二管径下具有一延伸长度，所述第二管径小于所述第一管径；

设置在所述第二端上的压力表，用以测量所述测量管道的出口压力；以及

空速管测速装置，用以测量所述测量管道的所述第二端的中轴线处的出口风速。

2.如权利要求1所述的测量动力风机工作效率的装置，其特征在于，所述第一端的管径与所述动力风机的所述排气管道的管径相同。

3.如权利要求1所述的测量动力风机工作效率的装置，其特征在于，所述第二管径是所述第一管径的60％-80％。

4.如权利要求1所述的测量动力风机工作效率的装置，其特征在于，所述第一端与所述第二端之间的所述测量管道的管径渐进变化。

5.如权利要求1所述的测量动力风机工作效率的装置，其特征在于，所述第一端与所述动力风机的所述排气管道可拆卸的连接。

6.如权利要求5所述的测量动力风机工作效率的装置，其特征在于，所述第一端与所述动力风机的所述排气管道通过法兰连接。

7.如权利要求1所述的测量动力风机工作效率的装置，其特征在于，所述压力表的量程大于所述动力风机的额定风压。

8.如权利要求7所述的测量动力风机工作效率的装置，其特征在于，所述压力表的量程为所述动力风机的额定风压的110％-130％。

9.如权利要求1所述的测量动力风机工作效率的装置，其特征在于，还包括数据采集装置和数据处理装置；

所述数据采集装置用以采集出口压力、出口风速以及所述动力风机的耗电量；

所述数据处理装置用以根据所述出口压力、所述出口风速以及所述动力风机的耗电量计算出动力风机的工作效率。

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