TW200532147A - Monitoring method and system thereof - Google Patents

Description

200532147 玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 特別係有關於一種能有效 本發明係有關於一種監控方法 提升風機效率的監控方法。 【先前技術】 參照第la圖’其係顯示習知之風機1〇〇的設置情況示意 ^風機_利用機台管路11G與機纟3⑽連接，並利用_ ^路120與煙1U 2GG連接。風機1GG從機台抽氣，透過機 =管路m以及_管路12G，將製程中所產生的化學氣體從煙 囪200排出。 當規劃廠房中的風機數量與性能時，需先考慮廠房中欲設 :的機台數量’而採購能提供足夠抽送風量及壓力需求的風 ^當㈣中所有的機台同時運轉時，風機在最大風機運轉頻 入：運作，此時，風機具有最佳運轉效率。然而，在產能沒有 =的情況下’廠房中僅有部分機台運轉，此時，風機若以最 大頻率運轉，則過於浪費能源，所以需調整風機頻率，以得到 較佳的風機運轉效率。 但’單方向的調整風機頻率，並無法得到最佳的風機運轉 夕文率。 ]b卜“、、第lb ’其係顯示習知之風機系統中各風機 的實際設置情況。複數個風機100利用機台管路ιι〇，對複 數個機台300抽氣，並將化學翁 從機台300流至機台管路112 ^_ 2〇0排出。化學氣體 社、俄口 &路112，再經過機台管路111、113，被 抽迗到各風機100。 然而，由於風機100相對於機台管路⑴的位置並不相同， 200532147 « 因此，會有效率不平均的問題。 風機100可提供較良好的運m #近機台管路111的 機率，離機台管路111較遠的風 機100則運轉效率較差。因此， 士 土 而要刀別调整風機100的頻率， 方月b以較佳的效率提供抽送風量及壓力需求。 【發明内容】 本發明係為了解決上述習知枯 批古土 m 知技術之問題，而提供之一種監 控方法，用以監控一風機系統中各風 供-最適系統特性曲線。接著 羊首先k 便各風機以其各第一頻率運轉， 風機性能曲線及各第一運轉頻率，可得到各風機 風機性能曲線。最後，偵測煙自管財的各抽送風量， 抽送風量對應各風機之各第一風機性能曲線，計算得到 各風機的運轉效率，做為設備營 考依據。 η又侑g理人貝调整風機運轉頻率的參 本發明可控制風機於各種環境條件下，以最佳的效率運 轉，因而節省能源，降低生產成本。 【實施方式】 【第一實施例】 參照第2圖，其係顯示本發明第一實施例之監控系統，其 狄括電控箱410、一風量感測器42〇以及一控制器棚。電控 " 使各風機100以一各特定頻率運轉。風量感測器420偵 測各煙自管路12〇中的—各抽送風量。控制器働與電控箱41〇 以，風量感測器42〇 _，並根據各抽送風量，調整控制該各 特疋頻率。上述之風機100為離心式風機。 、第3圖，其係顯示本發明之方法流程。首先，提供一 200532147 最適系統特性曲線（S11)。接著，使各風機以其各第一頻率 運轉，並由系統預設風機性能曲線及各第一運轉頻率，得到各 = 各第風機性此曲線，並由各第一風機性能曲線對應該 最適系統特性曲線，得到一各風機之各較佳風機運轉效率 (512) 。偵測各煙囪管路12〇中的各風機之各第一抽送風量 (513) ’並以各第一抽送風量對應各第一風機性能曲線，計算得 到厂各風機之各第一風機運轉效率（S14)。最後，比較各第一風 機運轉效率與各較佳風機運轉效率，而評估各風機的效率⑻5)。 由於得知各風機之輸入電壓（V)、風機電流⑴以及抽送風量 (Q)再由各抽送風i (q)對應各第一風機性能曲線，取得各管路 之壓力需求（或壓力差）（p)。因此，可利用公式η = 一^^^

Ke X I X V 〇Τ 算知到各風機效率η，其中匕為常數。 在規劃設計廠房中的機台與管路時，會依機台的數量與管 路的路線’訂出—管路歡抽送風量（Qg)以及-管路預定壓力'需 求（P〇)。參照第4圖，根據管路預定抽送風量⑼）以及管路預定 壓力需求(PG)以及公SP = KxQ2，彳算得到系、統㈣κ〇。再， 根據P = KXQ2公式以及〜，可得到最適系統特性曲線U。 b仍“、、第4圖，風機的選購即依據上述的管路預定抽送風 量（Q〇)以及管路預定壓力需求⑹。當廠房中所有的機台同時以 ，大頻率運轉時，管路中的抽送風量以及壓力需求即為管路預 定抽送風量（Q。)以及管路預定壓力需求⑸，此時可得預定運轉 洛點2。再根據風機廢商所提供的風機出廠測試報告，可得風機 在最大頻率下之風機性能曲線丨，若該風機性能曲線丨通過預 運轉洛點2’則為符合需求的風機’而該風機性能曲線}可 定義為系統預設風機性能曲線。 、 200532147 搭配參照第5圖以及第2圖，當產能未滿栽時，對各風機 100輸入各自帛—頻率之後，各風貞i⑻的運轉會依循各第一風 機性能曲線1〇,此各自風機之各第一風機性能曲線忉可由系統 預設風機性能曲1得知。系統預設風機性能曲丨推得各自風機 之各第一風機性能曲線1〇的方法，可根據風機定律（Fan 得知。在得知第—風機性能㈣1G後，接著，從各風機所對應 之各煙1¾管路120中偵測各該風機的各第一抽送風量q，將各 第-抽送風量Q對應各第—風機性能曲線1G，即可得到各風機 之各自第一風機運轉落點。此時，隨著機台與管路的情況（邊界 條件）的不同，各自第一風機運轉落點將會不一同。當各第一風 機運轉落點位於落點22、系統特性曲線12之上時，此時壓損過 高’該風機_的運轉不敎。當第—風機運轉落點位於落點 23、系統特性曲線丨3之上時，此時風量過高，運轉效率降低， 浪費能源。而當各第一風機運轉落點位於落點21之上時，即位 於最適系統特性曲、線丨丨之上時，該風機具有較佳風機運轉效 率。比較各第一風機運轉落點上的各第一風機運轉效率與該較 佳風機運轉效率之間的差距，即可知道現在的各風機的運 轉狀況是處於不穩定的狀態、低效率的狀態或最佳化的狀態。 在得知此時的各風機運轉狀況之後，可調整各風機之第一 頻率的大小，使得各第一風機運轉落點落於或接近最適系統特 I*生曲線11，而得到更佳的風機運轉效率。換句話說，即透過調 整各第頻率的大小，使各第一風機運轉效率逼近較佳風機運 轉效率，而得到更佳的風機運轉效率。 【第二實施例】 參照第6圖，其顯示本發明第二實施例之監控系統，其更 200532147 包括壓力感測袭置430,用於感測各風機ι〇〇入出口端壓力差 壓力感測裝置430與控制器彻_，控制器侧 風量以及各壓力差，調整控制各第—運轉頻率的大小。^ 曰參照第7圖，其係顯示本發明之第二實施例，其步驟包括 ，供一最適系統特性曲線（S21)。接著，使各風機_以其各第 一頻率運轉，並由线預設風機性能曲線及各第—運轉頻率， 2到各風機之各第-風機性能曲線，，並由該各第—風機性能 :線，應該最適系統特性曲線，得到_各風機之各較佳風機運 率（S22)，並，偵測各風機1⑼的各第-抽送風量（S23)， 接者各該風機_人出口端第-壓力差（S24)。再，以各 抽送風量對應其各第—壓力差，計算得到—各第—風機運 =2二最後’比較各第一風機運轉效率與各風機之各較 佳風機運轉效率，而評估該風機的效率（S26)。 了二實施例與第—實施例之間的主要差異點在於第一風機 =轉效率的決定方式不同。第二實施例制各 ==該風機入出口端第一壓力差，得到第一風二 (，二，而第一實施例以第一抽送風量對應第一風機性能曲 直传到第一風機運轉效率。由於第一壓力差在伯測時容易失 風機^^第―抽送風量對應第—風機性能曲線來得到第一 紙機運轉效率是較佳的實施方式。 =本發明已於較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定 内:仍了=^習此項技藝者，在频離本發明之精神和範圍 附之tit許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後 了之申4專利範圍所界定者為準。 200532147 【圖式簡單說明】 第la圖係顯示習知之負壓系統主要結構； 第lb圖係顯示習知之負壓系統的完整結構； 第2圖係顯示本發明第一實施例之監控系統； 第3圖係顯示本發明之第一實施例之流程圖； 第4圖係顯示當產能滿載時，風機的運轉曲線； 第5圖係顯示當產能未滿載時，風機的運轉曲線； 第6圖係顯示本發明第二實施例之監控系統； 第7圖係顯示本發明之第二實施例之流程圖。 【符號說明】 1〜風機運轉曲線 2〜預定運轉落點 10〜第一風機性能曲線 11〜最適系統特性曲線 12、13〜系統特性曲線 21、22、23〜落點 100〜風機 110、111、112、113〜機台管路 120〜煙囪管路 200〜煙囪 300〜機台 400〜控制器 410〜電控箱 420〜風量感測器 430〜壓損感測裝置 200532147

Sll、S12、S13、S14、S15〜第一實施例之步驟 S21、S22、S23、S24、S25、S26〜第二實施例之步驟

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Claims (1)

1. 200532147 拾、申請專利範圍： 率，包括種现控方法’用以監控—風機系統中各風機的運轉效 提供—最適系統特性曲線； 使各風機以各第一瓶、玄 及各第-運轉頻率，可二轉，並由系統預設風機性能曲線 由各第-風機性能曲線:庫之各第-風機性能曲線，並 機之各較佳風機運轉效率亥最適糸統特性曲線，得到一各風 偵測各風機的各第-抽送風量；

   風機風機㈣㈣’計算得到各 率風機運轉料與各較佳風機運轉效 系統二申:二範'第1項所述之監控方法，其中，該最適 力需求P。而取得。S路預疋抽送風量仏搭配-管路預定壓 系統特性:二:，圍第2項所述之監控方法’其中’該最適 曲線的決定包括下述步驟：

   P。=k〇xq2路Hi量Q°以及管路預定壓力需求P。代入 U。而仵到一常數Κ(); 差，Q代表抽為該最適系統特性曲線，其中，Ρ代表壓力 各風機之：第㈣1項所述之監控方法，其更包括調整 趨近該較佳風機：：’而使該各風機之第-風機運轉效率 5·如申請專利範圍第1項所述之監控方法，其中，該風機 12 200532147 為離心式風機。 種揽控方法，用以監控一一風機系統中各風機的運 效率，包括： 提供一最適系統特性曲線； 偵測各風機的各第一抽送風量； 使各風機以各第一頻率運轉，並由系統預設風機性能曲線 $各第-運轉頻率’可得到各風機之各第一風機性能曲線，並 由该第一風機性能曲線對應該最適系統特性曲線，得到一 風機運轉效率； 偵測各風機入出口端的各第一壓力差，· 機之rm抽送風量對應該各第—壓力差，計算得到各風 機之各第一風機運轉效率；以及 率，：二各風機之各第一風機運轉效率與該較佳風機運轉效 旱，而評估該風機的效率。 得双 7. 如申請專利範圍第6項所述之監 糸統特性曲線係利用_管 八中该最適 力需求P〇而取得。 預疋抽送風搭配一管路預定麼 8. 如申請專利範圍第7 系統特性曲線的決定包括下述步驟：a控方法，其中，該最適 將管路預定抽送風量Qq以及管路預定 〇 = K。XQ卜而得到一常數&，· 而欠Ρ〇代入 以P =k〇xq2作為該最適 差’Q代表抽送風量。 "曲線’其中’P代表屋力 9.申請專利範圍第6項所述之 風機的各第-運轉頻率，而:工方法’其更包括調整各 風機運轉效率。 風機運轉效率趨近該較佳 13 200532147 6項所述之監控方法，其中，該風機 ιο·如申請專利範圍第 為離心式風機。 風機系統中各風機的運轉 11 · 一種監控系統，用以監控一 效率，包括： 一電控箱，使該風機以各特定頻率運轉； 一風量感測器，偵測各風機的抽送風量；以及 一控制器，與該電控箱以及各風量感測器耦接，並根據各 抽送風量，調整控制各運轉頻率。 12·如申請專利範圍第11項所述之監控系統，其更包括一 壓力感測裝置，感測一風機入出口端壓力差，該壓力感測裝置鲁 與該控制器耦接，該控制器根據各管路抽送風量以及各壓力 差’調整控制各風機頻率。

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