DE102011109032A1

DE102011109032A1 - Method for determination of volumetric flow of medium in medium-flow plant e.g. process exhaust air system, involves determining driving power of fluid-flow machine and determining volumetric flow from current determined driving power

Info

Publication number: DE102011109032A1
Application number: DE201110109032
Authority: DE
Inventors: Thomas Häckel; Helmut Jathe; Peter Dietrich; Dieter Nisi; Daniel Breutner; Jakob Handte
Original assignee: GEISSELMANN GmbH; Daimler AG; Handte Umwelttechnik GmbH
Current assignee: Jathe Helmut De
Priority date: 2011-07-30
Filing date: 2011-07-30
Publication date: 2013-01-31

Abstract

The method involves determining driving power of fluid-flow machine (4) and determining volumetric flow of medium (2) from current determined driving power. The driving power is determined by using currently determined parameter of frequency converter (7) which is coupled with an electromotor (6) for the drive of fluid-flow machine. An independent claim is included for device for determination of volumetric flow of medium-flow plant.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Volumenstroms einer Mediumströmungsanlage nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ermittlung eines Volumenstroms einer Mediumströmungsanlage nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 5.The invention relates to a method for determining a volume flow of a medium flow system according to the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a device for determining a volume flow of a medium flow system according to the features of the preamble of claim. 5

Aus dem Stand der Technik ist es allgemein bekannt, beispielsweise in Fertigungsstätten installierte Prozessabluftanlagen zum Absaugen von gegebenenfalls mit Partikeln versetzter Abluft oder von anderen Gasen stichprobenartig durch Handmessungen zu prüfen, um festzustellen, ob ein ausreichender Volumenstrom die Anlage durchströmt, d. h. ob die Anlage eine ausreichende Absaugleistung erbringt.From the prior art, it is generally known, for example, in production facilities installed process exhaust systems for aspirating optionally offset with particles exhaust air or other gases randomly by hand measurements to determine whether a sufficient flow rate flows through the system, d. H. whether the system provides sufficient suction power.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren zur Ermittlung eines Volumenstroms einer Mediumströmungsanlage anzugeben.The invention is based on the object to provide an improved method for determining a volume flow of a medium flow system.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Ermittlung eines Volumenstroms einer Mediumströmungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved by a method for determining a volume flow of a medium flow system having the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

In einem Verfahren zur Ermittlung eines Volumenstroms einer Mediumströmungsanlage mit zumindest einer Strömungsmaschine wird erfindungsgemäß der Volumenstrom aus einer aktuell ermittelten Antriebsleistung der Strömungsmaschine ermittelt. Wird die Strömungsmaschine, welche beispielsweise als ein Ventilator ausgebildet ist, mittels eines Elektromotors angetrieben, so wird als Antriebsleistung zur Ermittlung des Volumenstroms zweckmäßigerweise eine Wirkleistung des Elektromotors verwendet.In a method for determining a volume flow of a medium flow system with at least one turbomachine, the volume flow is determined according to the invention from a currently determined drive power of the turbomachine. If the turbomachine, which is designed, for example, as a ventilator, is driven by means of an electric motor, an active power of the electric motor is expediently used as drive power for determining the volumetric flow.

Das Verfahren ermöglicht auf einfache und kostengünstige Weise eine kontinuierliche Überwachung des Volumenstroms der Mediumströmungsanlage, beispielsweise einer Prozessabluftanlage oder einer Vielzahl anderer Be- und/oder Entlüftungsanlagen oder anderer Mediumströmungsanlagen. Dabei ist die Ermittlung des Volumenstroms mit einer Abweichung von maximal zehn Prozent möglich. Das Verfahren ist in eine bestehende Steuerungs- und/oder Regelungstechnik integrierbar. Dabei treten nur sehr geringe Investitionskosten und keine Wartungskosten auf. Es können beispielsweise Obergrenzen und Untergrenzen des Volumenstroms der Mediumströmungsanlage festgelegt und bei deren Über- oder Unterschreiten eine Warnung generiert werden, da dann keine optimale Mediumströmung sichergestellt ist.The method makes it possible in a simple and cost-effective manner to continuously monitor the volume flow of the medium flow system, for example a process exhaust system or a plurality of other ventilation and / or venting systems or other medium flow systems. The determination of the volumetric flow is possible with a deviation of a maximum of ten percent. The method can be integrated into an existing control and / or regulation technology. There are only very low investment costs and no maintenance costs. For example, upper limits and lower limits of the volume flow of the medium flow system can be defined and a warning can be generated if they exceed or fall below, because then no optimal medium flow is ensured.

Des Weiteren ermöglicht das Verfahren ein einfaches Auffinden von Fehlern, Störungen oder Veränderungen in einem Rohrleitungssystem der Mediumströmungsanlage oder beispielsweise in Filteranlagen, da dies zu veränderten Volumenströmen führen würde. Zudem ermöglicht das Verfahren verbesserte Einstellmöglichkeiten auf eine jeweils erforderliche Strömungsleistung, d. h. eine verbesserte Steuerung und/oder Regelung, wodurch ein Energieverbrauch der Mediumströmungsanlage optimiert ist. Auch kann dadurch eine Nachhaltigkeit der Energieeffizienz laufend automatisch überwacht und eine Abweichung gemeldet werden.Furthermore, the method makes it possible to easily detect faults, faults or changes in a pipeline system of the medium-flow system or, for example, in filter systems, since this would lead to changed volume flows. In addition, the method allows improved adjustment to a required flow rate, d. H. an improved control and / or regulation, whereby an energy consumption of the medium flow system is optimized. In addition, a sustainability of the energy efficiency can be continuously monitored automatically and a deviation reported.

Eine Parametrierung des Verfahrens ist über Herstellerangaben und/oder über eine Messung einer bereits installierten Anlage in einem jeweiligen Ausbauzustand auf einfache Weise möglich. Durch das Verfahren ist keine stichprobenartige Messung des Volumenstroms erforderlich. Auch eine zusätzliche Installation von Messgeräten, welche mit zusätzlichen Anschaffungskosten, Umbaukosten, Wartungskosten und einem Ersatz der Messgeräte nach deren Abnutzung verbunden wäre, ist nicht erforderlich.Parameterization of the method is possible in a simple manner via manufacturer information and / or via measurement of an already installed system in a respective configuration state. The method does not require a random measurement of the volume flow. Also, an additional installation of measuring equipment, which would be associated with additional acquisition costs, conversion costs, maintenance costs and a replacement of the measuring devices after their wear, is not required.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.

Dabei zeigt:Showing:

1 schematisch eine Mediumströmungsanlage. 1 schematically a medium flow system.

1 zeigt schematisch eine Mediumströmungsanlage 1 zum Transportieren eines Mediums 2. Mittels eines im Folgenden näher erläuterten Verfahrens ist ein Volumenstrom V des Mediums 2 durch die Mediumströmungsanlage 1 ermittelbar. Die Ermittlung des Volumenstroms V ist in Formel [4] dargestellt, und wird, zusammen mit den Grundlagen für diese Ermittlung, im Folgenden erläutert. 1 schematically shows a medium flow system 1 for transporting a medium 2 , By means of a method explained in more detail below is a volume flow V of the medium 2 through the medium flow system 1 determined. The determination of the volumetric flow V is shown in formula [4] and, together with the bases for this determination, is explained below.

Die hier dargestellte Mediumströmungsanlage 1 ist beispielsweise als eine Prozessabluftanlage zum Absaugen von gegebenenfalls mit Partikeln versetzter Abluft aus einer Fertigungsstätte ausgebildet, d. h. das die Mediumströmungsanlage 1 durchströmende Medium 2 ist in diesem Fall die Abluft, welche aus der Fertigungsstätte abgesaugt und durch ein Rohrsystem 3 der Mediumströmungsanlage 1 beispielsweise in eine äußere Umgebung der Fertigungsstätte transportiert wird. Zum Transport des Mediums 2, d. h. zum Absaugen der Abluft und zu deren Transport durch das Rohrsystem 3 bis in die äußere Umgebung, weist die Mediumströmungsanlage 1 eine Strömungsmaschine 4 auf, welche im hier dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Ventilator, insbesondere als ein Radialventilator ausgebildet ist. The medium flow system shown here 1 is designed, for example, as a process exhaust system for the extraction of possibly with particles offset exhaust air from a manufacturing plant, ie the medium flow system 1 flowing medium 2 is in this case the exhaust air, which sucked out of the factory and through a pipe system 3 the medium flow system 1 is transported for example in an external environment of the manufacturing plant. For transporting the medium 2 , ie for extracting the exhaust air and for its transport through the pipe system 3 into the external environment, has the medium flow system 1 a turbomachine 4 on, which is formed in the embodiment shown here as a fan, in particular as a centrifugal fan.

Die Strömungsmaschine 4 ist in das Rohrsystem 3 der Mediumströmungsanlage 1 integriert und weist eine Saugseite 4.1 auf, an welcher das Medium 2, d. h. die Abluft, aus der Fertigungsstätte angesaugt wird, und weist des Weiteren eine Druckseite 4.2 auf, an welcher das durch die Strömungsmaschine 4 hindurch getretene Medium 2, d. h. die Abluft, weiter durch das Rohrsystem 3 in die äußere Umgebung gepresst wird.The turbomachine 4 is in the pipe system 3 the medium flow system 1 integrated and has a suction side 4.1 on, on which the medium 2 , That is, the exhaust air is sucked from the manufacturing plant, and further has a pressure side 4.2 on, at which by the turbomachine 4 passed through medium 2 , ie the exhaust air, continues through the pipe system 3 is pressed into the external environment.

Die Strömungsmaschine 4, d. h. in diesem Fall der Ventilator, wird über eine Antriebswelle 5 von einem Elektromotor 6 angetrieben, welcher mittels eines Frequenzumrichters 7 gesteuert und/oder geregelt wird. Durch den Frequenzumrichter 7 ist eine Drehzahl des Elektromotors 6 und dadurch auch eine Drehzahl der mit diesem über die Motorwelle 5 gekoppelten, als Ventilator ausgebildeten Strömungsmaschine 4 steuerbar und/oder regelbar. Durch diese Steuerung und/oder Regelung der Drehzahl der Strömungsmaschine 4 ist der Volumenstrom V des mittels der Strömungsmaschine 4 durch die Mediumströmungsanlage 1 bewegten Mediums 2 steuerbar und/oder regelbar.The turbomachine 4 , ie in this case the fan, is powered by a drive shaft 5 from an electric motor 6 driven, which by means of a frequency converter 7 controlled and / or regulated. Through the frequency converter 7 is a speed of the electric motor 6 and thereby also a speed of this with the motor shaft 5 coupled, designed as a fan turbomachine 4 controllable and / or controllable. By this control and / or regulation of the rotational speed of the turbomachine 4 is the volume flow V of the means of turbomachine 4 through the medium flow system 1 moving medium 2 controllable and / or controllable.

Für eine möglichst exakte Steuerung und/oder Regelung des Volumenstroms V ist eine Größe des Volumenstroms V möglichst exakt zu ermitteln, um auf diese Weise bei einer als Prozessabluftanlage ausgebildeten Mediumströmungsanlage 1 ein ausreichendes Absaugen der Abluft aus der Fertigungsstätte sicherzustellen.For as exact as possible a control and / or regulation of the volume flow V, a size of the volume flow V is to be determined as exactly as possible, in order in this way in a medium-flow plant designed as a process exhaust system 1 to ensure adequate extraction of the exhaust air from the production site.

In weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsformen kann die Mediumströmungsanlage 1 auch eine oder mehrere andere Strömungsmaschinen 4 aufweisen, zum Beispiel hydraulische Strömungsmaschinen 4 in Form von Pumpen. D. h. das im Folgenden näher dargestellte Verfahren ist nicht nur für Prozessabluftanlagen oder andere pneumatische Mediumströmungsanlagen 1, sondern beispielsweise auch für hydraulische Mediumströmungsanlagen 1 mit zumindest einer Strömungsmaschine 4 geeignet.In further, not shown embodiments, the medium flow system 1 also one or more other turbomachines 4 have, for example hydraulic turbomachinery 4 in the form of pumps. Ie. The method described in more detail below is not only for process exhaust systems or other pneumatic medium flow systems 1 , but also, for example, for hydraulic medium flow systems 1 with at least one turbomachine 4 suitable.

Im Verfahren wird der Volumenstrom V aus einer aktuell ermittelten Antriebsleistung der Strömungsmaschine 4 ermittelt. Dies erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel durch abgefragte Parameter des Frequenzumrichters 7, da die Strömungsmaschine 4 in diesem Ausführungsbeispiel als Ventilator ausgebildet ist, welcher von einem Elektromotor 6 angetrieben ist, der den Frequenzumrichter 7 aufweist oder mit einem solchen gekoppelt ist. Aufgrund des zum Antrieb der als Ventilator ausgebildeten Strömungsmaschine 4 verwendeten Elektromotors 6 wird als Antriebsleistung eine Wirkleistung P des Elektromotors 6 zur Ermittlung des Volumenstroms V verwendet, wie in Formel [4] verdeutlicht. Das Verfahren nutzt die Proportionalitätsgesetze für Strömungsmaschinen 4, beispielsweise Ventilatoren und Turbinen. Diese Gesetzmäßigkeiten sind dann mit jeweiligen Wirkungsgraden von Bestandteilen der Mediumströmungsanlage 1, im hier dargestellten Beispiel des Elektromotors 6, der Antriebswelle 5 und eines Laufrades der als Ventilator ausgebildeten Strömungsmaschine 4 zu korrigieren.In the method, the volume flow V from a currently determined drive power of the turbomachine 4 determined. This is done in this embodiment by queried parameters of the frequency converter 7 , because the turbomachine 4 is formed in this embodiment as a fan, which of an electric motor 6 is driven, the frequency converter 7 has or is coupled with such. Due to the drive designed as a fan turbomachine 4 used electric motor 6 is a drive power P active power of the electric motor 6 used to determine the volumetric flow V, as illustrated in formula [4]. The method uses the proportionality laws for turbomachinery 4 such as fans and turbines. These laws are then with respective efficiencies of components of the medium flow system 1 , in the example of the electric motor shown here 6 , the drive shaft 5 and an impeller of the flow machine designed as a fan 4 to correct.

Bei als Prozessabluftanlagen ausgebildeten Mediumströmungsanlagen 1 wird jeder zum Antrieb der Strömungsmaschine 4, d. h. des Ventilators, verwendete Elektromotor 6 mittels eines Frequenzumrichters 7 gesteuert und/oder geregelt, um eine für einen Gesamtbedarf aller Absaugstellen optimale und energieeffiziente Betriebsweise zu erreichen. Über den Frequenzumrichter 7 können die für die Ermittlung des Volumenstroms V notwendigen Daten wie eine Wirkstromaufnahme und eine Drehzahl der als Ventilator ausgebildeten Strömungsmaschine 4 ermittelt werden. Durch eine Reihe von Gesetzmäßigkeiten und mittels empirisch ermittelter Daten kann das Verfahren zur Ermittlung des Volumenstroms V erstellt werden. Mittels des Verfahrens kann kontinuierlich der Volumenstrom V der Mediumströmungsanlage 1 überwacht und aufgezeichnet werden.For medium-flow systems designed as process exhaust systems 1 Everyone gets to the drive of the turbomachine 4 , ie the fan, used electric motor 6 by means of a frequency converter 7 controlled and / or regulated in order to achieve an optimal and energy-efficient operation for a total demand of all extraction points. About the frequency converter 7 can be necessary for the determination of the volume flow V data such as a active current consumption and a speed of the fan machine designed as a fan 4 be determined. Through a series of laws and by means of empirically determined data, the method for determining the volume flow V can be created. By means of the method, the volumetric flow V of the medium-flow system can be continuously measured 1 be monitored and recorded.

Folgende Abhängigkeiten in Bezug auf den Volumenstrom V sind laut Proportionalitätsgesetz gegeben:
Nach Drehzahl: V1 / V2 = n1 / n2 [1] The following dependencies in relation to the volume flow V are given according to the law of proportionality:
By speed: V1 / V2 = n1 / n2 [1]

Dabei sind V1 und V2 verschiedene Volumenströme und n1 sowie n2 verschiedene, zu den Volumenströmen korrespondierende Drehzahlen des als Strömungsmaschine 4 ausgebildeten Ventilators.
Nach Pressung: ( V1 / V2)² = p1 / p2 [2] Here, V1 and V2 are different volume flows and n1 and n2 different, corresponding to the flow rates of the rotational speed of the turbomachine 4 trained fan.
After pressing: (V1 / V2) ² = p1 / p2 [2]

Dabei sind wieder V1 und V2 verschiedene Volumenströme und p1 sowie p2 verschiedene, zu den Volumenströmen korrespondierende, von der als Ventilator ausgebildeten Strömungsmaschine 4 erzeugte Pressdrücke.
Nach Leistungsaufnahme: ( V1 / V2)³ = P1 / P2 [3] Again, V1 and V2 are different volume flows and p1 and p2 different, corresponding to the volume flows, designed by the fan as a turbomachine 4 generated pressing pressures.
After power consumption: (V1 / V2) ³ = P1 / P2 [3]

Dabei sind wieder V1 und V2 verschiedene Volumenströme und P1 sowie P2 verschiedene, zu den Volumenströmen korrespondierende Leistungsaufnahmen des zum Antrieb der Strömungsmaschine 4 verwendeten Elektromotors 6.Here again V1 and V2 are different volume flows and P1 and P2 different, corresponding to the volume flows power consumption of the drive of the turbomachine 4 used electric motor 6 ,

Diese Gesetzmäßigkeiten sind zur Ermittlung des Volumenstroms V umzusetzen, wie in Formel [4] gezeigt. Die elektrische Wirkleistung P des Elektromotors 6 entspricht nach Berücksichtigung eines Motorwirkungsgrades einer Wellenleistung der Antriebswelle 5 der als Ventilator ausgebildeten Strömungsmaschine 4, d. h. der Antriebsleistung der Strömungsmaschine 4. Durch die Proportionalitätsgesetze steht die Wellenleistung in dritter Potenz im Verhältnis zum Volumenstrom V und muss um einen Betriebswirkungsgrad η_B der als Ventilator ausgebildeten Strömungsmaschine 4 korrigiert werden.These laws are to be implemented to determine the volumetric flow V, as shown in formula [4]. The electrical active power P of the electric motor 6 corresponds after consideration of a motor efficiency of a shaft power of the drive shaft 5 the fan machine designed as a fan 4 , ie the drive power of the turbomachine 4 , Due to the laws of proportionality, the shaft power is in the third power in relation to the volume flow V and must be an operating efficiency η _{B of} the fan machine designed as a fan 4 Getting corrected.

V ist der zu ermittelnde Volumenstrom in m³/h und entspricht V2 in Formel [3].V is the volume flow to be determined in m ³ / h and corresponds to V2 in formula [3].

Der Volumenstrom V wird ermittelt aus der aktuell verbrauchten Wirkleistung P in VA bzw. kVA des Elektromotors 6, welche der Antriebsleistung der als Ventilator ausgebildeten Strömungsmaschine 4 entspricht, die mit dem Elektromotor 6 angetrieben wird. Die Wirkleistung P, welche P2 in Formel [3] entspricht, wird aus einer Wirkstromaufnahme des Elektromotors 6 ermittelt, welche am Frequenzumrichter 7 auslesbar ist.The volume flow V is determined from the currently consumed active power P in VA or kVA of the electric motor 6 , which the drive power of the fan machine designed as a fan 4 matches that with the electric motor 6 is driven. The active power P, which corresponds to P2 in formula [3], becomes from a active current consumption of the electric motor 6 determines which of the frequency converter 7 is readable.

V_max ist ein Auslegungsvolumenstrom, d. h ein maximaler Volumenstrom in m³/h der Mediumströmungsanlage 1, welcher aus einer vom Hersteller gelieferten oder aus einer durch eine Messung ermittelten Kennlinie auslesbar ist und V1 in Formel [3] entspricht. Bei neuen Mediumströmungsanlagen 1 wird dieser maximale Volumenstrom beispielsweise aus einer Volumenstrommessung nach einer Inbetriebnahme der Mediumströmungsanlage 1 ermittelt. Bei bestehenden Mediumströmungsanlagen 1 wird der maximale Volumenstrom beispielsweise aus einem maximalen Volumenstrom der Strömungsmaschine 4, d. h. des Ventilators, ermittelt und ist zum Beispiel aus einem Typenschild ablesbar.V _max is a design volumetric flow, i. h is a maximum volume flow in m ³ / h of the medium flow system 1 which is readable from a characteristic curve supplied by the manufacturer or from a characteristic curve determined by a measurement and corresponds to V1 in formula [3]. For new medium flow systems 1 This maximum volume flow, for example, from a volume flow measurement after commissioning of the medium flow system 1 determined. For existing medium flow systems 1 the maximum volume flow, for example, from a maximum flow rate of the turbomachine 4 , ie the fan, determined and is, for example, read from a nameplate.

P_max ist eine Auslegungsleistung in VA bzw. kVA der als Ventilator ausgebildeten Strömungsmaschine 4, d. h. die maximale Leistungsaufnahme der Strömungsmaschine 4, und ebenfalls aus einer vom Hersteller gelieferten oder aus einer durch eine Messung ermittelten Kennlinie auslesbar. P_max entspricht P1 in der Formel [3]. Bei einer neuen Mediumströmungsanlage 1 ist die Auslegungsleistung beispielsweise an einer Frequenzumrichteranzeige in einem Schaltschrank ablesbar, wenn die Mediumströmungsanlage 1 bei maximaler Auslastung, d. h. bei einer Auslastung von 100% betrieben wird. Bei bestehenden Mediumströmungsanlagen 1 ist die Leistungsaufnahme beispielsweise aus dem Typenschild der Strömungsmaschine 4, d. h. des Ventilators als maximale Wellenleistung ablesbar.P _max is a design capacity in VA or kVA of the fan machine designed as a fan 4 ie the maximum power consumption of the turbomachine 4 , and also readable from a supplied by the manufacturer or from a determined by a measurement curve. P _max corresponds to P1 in the formula [3]. For a new medium flow system 1 For example, the design output can be read on a frequency converter display in a control cabinet, if the medium flow system 1 at maximum capacity, ie at 100% utilization. For existing medium flow systems 1 is the power consumption, for example, from the nameplate of the turbomachine 4 , ie the fan as maximum shaft power readable.

η_max ist ein maximaler Wirkungsgrad in Prozent der als Ventilator ausgebildeten Strömungsmaschine 4 und ist aus einer vom Hersteller gelieferten Kennlinie auslesbar.η _max is a maximum efficiency in percent of the turbomachine designed as a fan 4 and can be read out of a characteristic curve supplied by the manufacturer.

η_B ist der Betriebswirkungsgrad in Prozent der als Ventilator ausgebildeten Strömungsmaschine 4, welcher variabel aus jeweiligen aktuellen Einstellungen des Frequenzumrichters 7 ermittelt wird.η _B is the operating efficiency in percent of the fan machine designed as a fan 4 , which is variable from the current settings of the frequency inverter 7 is determined.

Da sich dieser Betriebswirkungsgrad η_B mit Einstellungen des Frequenzumrichters 7 nahezu linear verändert, wird eine Kurvengleichung zur Ermittlung des Betriebswirkungsgrades η_B erstellt, wie in Formel [5] dargestellt.Since this operating efficiency η _B with settings of the frequency converter 7 changed almost linearly, a curve equation for determining the operating efficiency η _{B is} created, as shown in formula [5].

D. h., um eine Vereinfachung des Verfahrens, insbesondere eine Vereinfachung einer Programmierung eines Computerprogramms zur Durchführung des Verfahrens zu erzielen, wird eine Kurve in einen Verlauf des Betriebswirkungsgrades η_B gelegt. Dies entspricht einem Polynom zweiter Ordnung und ergibt folgende Kurvengleichung:

In other words, in order to simplify the method, in particular to simplify the programming of a computer program for carrying out the method, a curve is placed in a profile of the operating efficiency η _B. This corresponds to a polynomial of second order and gives the following curve equation:

Dabei ist FU eine aktuelle Drehzahl des Frequenzumrichters 7 in Prozent.Where FU is an actual speed of the frequency converter 7 in percent.

Die Formel [5] entspricht der bei Absauganlagen bzw. Prozessabluftanlagen verwendeten spezifischen Wirkungsgradkurve und muss eventuell der verwendeten Strömungsmaschine 4, d. h. dem verwendeten Ventilator angepasst werden. D. h. für andere Strömungsmaschinen 4 oder entsprechend auch für andere Mediumströmungsanlagen 1 ergeben sich gegebenenfalls andere Zahlenwerte. Die Wirkungsgradkurve wurde für den Betriebspunkt 60% bis 100% des Frequenzumrichters 7 ermittelt.The formula [5] corresponds to the specific efficiency curve used in extraction systems or process exhaust systems and may need the turbomachine used 4 , ie adapted to the fan used. Ie. for other turbomachines 4 or accordingly also for other medium flow systems 1 If necessary, other numerical values result. The efficiency curve for the operating point was 60% to 100% of the frequency converter 7 determined.

Das Verfahren ist als Computerprogramm umsetzbar und beispielsweise in eine Steuerung- und/oder Regelungstechnik der Mediumströmungsanlage 1 integrierbar. Es kann dann beispielsweise auf einem Monitor für die gesamte Mediumströmungsanlage 1 und für einzelne Strömungsmaschinen 4, d. h. einzelne Ventilatoren der Mediumströmungsanlage 1 der Volumenstrom V ausgegeben werden. Zusätzlich können beispielsweise der ermittelte Betriebswirkungsgrad η_B, die Wirkleistung P des Frequenzumrichters 7 bzw. des von diesem gesteuerten und/oder geregelten Elektromotors 6, ein Strom, d. h. die Wirkstromaufnahme des Frequenzumrichters 7 bzw. des von diesem gesteuerten und/oder geregelten Elektromotors 6, eine am Frequenzumrichter 7 anliegende Spannung, eine Frequenz, eine Drehzahl in Umdrehungen und die Drehzahl FU in Prozent des Frequenzumrichters 7 dargestellt werden, sowohl als Zahlenwerte als auch in graphischer Darstellung, d. h. als ein Kurvenverlauf.The method can be implemented as a computer program and, for example, in a control and / or control technology of the medium flow system 1 integrated. It can then, for example, on a monitor for the entire medium flow system 1 and for individual turbomachines 4 ie individual fans of the medium flow system 1 the volume flow V are output. In addition, for example, the determined operating efficiency η _B , the active power P of the frequency converter 7 or of the controlled and / or regulated by this electric motor 6 , a current, ie the active current consumption of the frequency converter 7 or of the controlled and / or regulated by this electric motor 6 , one on the frequency converter 7 applied voltage, a frequency, a speed in revolutions and the speed FU in percent of the frequency converter 7 represented both as numerical values and in graphical representation, ie as a curve.

Es können auch die vorgenannten Formeln, insbesondere die Formeln [4] und [5] mit aktuellen Zahlenwerten dargestellt werden. Des Weiteren können auch Werte der jeweiligen Mediumströmungsanlage 1 zur Kalibrierung des Verfahrens auf die jeweilige Mediumströmungsanlage 1 eingegeben werden. Dies sind zweckmäßigerweise der maximale Volumenstrom oder Auslegungsvolumenstrom V_max der Mediumströmungsanlage 1 und die Auslegungsleistung P_max, also die maximale Leistungsaufnahme der Strömungsmaschine 4, d. h. des Ventilators sowie der maximale Wirkungsgrad η_max der Strömungsmaschine 4, d. h. des Ventilators.It is also possible to represent the abovementioned formulas, in particular the formulas [4] and [5], with current numerical values. Furthermore, values of the respective medium flow system can also be used 1 for calibration of the method to the respective medium flow system 1 be entered. These are expediently the maximum volume flow or design volume flow V _{max of} the medium flow system 1 and the design power P _max , ie the maximum power consumption of the turbomachine 4 , ie the fan and the maximum efficiency η _{max of} the turbomachine 4 ie the fan.

Des Weiteren sind über den Monitor graphisch dargestellte Trendkurven, d. h. ein zeitlicher Verlauf verschiedener Werte der gesamten Mediumströmungsanlage 1 und/oder der Strömungsmaschine 4 oder einer der Strömungsmaschinen 4 der Mediumströmungsanlage 1 darstellbar. Für die gesamte Mediumströmungsanlage 1 sind dies beispielsweise eine Summe der Volumenströme V aller Strömungsmaschinen 4 der Mediumströmungsanlage 1, Verbrauchskosten aller Strömungsmaschinen 4 der Mediumströmungsanlage 1 pro Kubikmeter und pro Stunde, die Summe der Wirkleistungen P aller Strömungsmaschinen 4 bzw. von deren Elektromotoren 6 und ein Strompreistarif. Für einzelne Strömungsmaschinen 4, d. h. einzelne Ventilatoren der Mediumströmungsanlage 1 sind dies beispielsweise der ermittelte Volumenstrom V der jeweiligen als Ventilator ausgebildeten Strömungsmaschine 4, Verbrauchskosten pro Kubikmeter und pro Stunde der Strömungsmaschine 4, die Wirkleistung P des Frequenzumrichters 7 bzw. des mit diesem gekoppelten Elektromotors 6 zum Antrieb der Strömungsmaschine 4, die Frequenz und die Drehzahl in Umdrehungen des Frequenzumrichters 7 des Ventilators sowie die Drehzahl in Prozent und der ermittelte Betriebswirkungsgrad η_B der als Ventilator ausgebildeten Strömungsmaschine 4.Furthermore, trend graphs are shown graphically via the monitor, ie a chronological progression of different values of the entire medium flow system 1 and / or the turbomachine 4 or one of the turbomachines 4 the medium flow system 1 represented. For the entire medium flow system 1 For example, these are a sum of the volume flows V of all turbomachines 4 the medium flow system 1 , Consumption costs of all turbomachines 4 the medium flow system 1 per cubic meter and per hour, the sum of the active power P of all turbomachines 4 or of their electric motors 6 and a electricity tariff. For individual turbomachines 4 ie individual fans of the medium flow system 1 these are, for example, the determined volume flow V of the respective fan machine designed as a fan 4 , Consumption costs per cubic meter and per hour of turbomachine 4 , the active power P of the frequency converter 7 or of the coupled with this electric motor 6 to drive the turbomachine 4 , the frequency and the speed in revolutions of the frequency converter 7 of the fan and the speed in percent and the determined operating efficiency η _{B of} the fan machine designed as a fan 4 ,

Claims

Method for determining a volumetric flow (V) of a medium-flow system ( 1 ) with at least one turbomachine ( 4 ), characterized in that the volume flow (V) from a currently determined drive power of the turbomachine ( 4 ) is determined.

A method according to claim 1, characterized in that for correcting the drive power an operating efficiency (η _B ) of the turbomachine ( 4 ) is taken into account.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the drive power of the turbomachine ( 4 ) by means of at least one currently determined parameter one with an electric motor ( 6 ) for driving the turbomachine ( 4 ) coupled frequency converter ( 7 ) is determined.

A method according to claim 3, characterized in that the at least one parameter is a current active current consumption of the electric motor ( 6 ).

Device for determining a volume flow (V) of a medium-flow system ( 1 ) with at least one turbomachine ( 4 ), characterized by at least one means for detecting a current drive power of the turbomachine ( 4 ), by means of which the volume flow (V) can be determined.