CN103604470A - 依据dcs数据实时测定风机流量的方法 - Google Patents

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CN103604470A CN201310663488.1A CN201310663488A CN103604470A CN 103604470 A CN103604470 A CN 103604470A CN 201310663488 A CN201310663488 A CN 201310663488A CN 103604470 A CN103604470 A CN 103604470A
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樊孝华
安国银
魏刚
马登卿
张勇胜
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Hebei Electric Power Construction Adjustment Test Institute
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Hebei Electric Power Construction Adjustment Test Institute
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Abstract

本发明涉及一种依据DCS数据实时测定风机流量的方法，利用在线计算机***进行测定，测定步骤为：⑴依据风机性能曲线，采用数据拟合或者回归分析方法拟合出风机流量
Figure 2013106634881100004DEST_PATH_IMAGE001
和全压
Figure 43727DEST_PATH_IMAGE002
关系式
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，风机流量
Figure 562433DEST_PATH_IMAGE001
和风机效率η的关系式
Figure 255583DEST_PATH_IMAGE004
；⑵依据DCS反馈数据实时获得电流I、电压U以及功率因素值
Figure DEST_PATH_IMAGE005
，计算电机消耗的有效功：
Figure 176134DEST_PATH_IMAGE006
；⑶对电动机进行损耗分析，根据
Figure DEST_PATH_IMAGE007
作出电动机效率特性曲线；测定风机获得的轴功
Figure 663747DEST_PATH_IMAGE008
：
Figure DEST_PATH_IMAGE009
；⑷求解风机流量，风机流量计算式为：
Figure 166590DEST_PATH_IMAGE010
。本发明优化了风机流量的测定过程，为控制人员调整操作提供可靠的依据，为风机在可靠运行区间内运行提供了确保，提高了风机和管网***的稳定性。

Description

依据DCS数据实时测定风机流量的方法
技术领域
本发明属于节能环保技术领域，涉及一种依据DCS数据实时测定风机流量的方法。
背景技术
风机流量是风机运行过程中的重要指标参数。目前测定风机流量的方法有两种，，一种是进行风机性能试验，通过采用毕托管测量风机进口断面的速度分布，求得断面的速度平均值，再测量风温和静压计算空气密度，最后通过速度与面积的乘积测定风机质量流量和体积流量，这种测量方法准确可靠，但是每次测量需要组织大量人力物力，完成一次试验时间较长，不适合多次测量连续测量。另外一种是应用在现场的流量测量装置（比如机翼测速装置，毕巴测速装置等）也是通过测量风机进口界面的速度再进过换算求风机流量，这种测量方法具有实时在线监测的优点，但是受运行环境影响，易出现装置堵灰，测量装置磨损导致测量结果不准等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种依据DCS数据实时测定风机流量的方法，以优化风机流量的测定过程，为控制人员调整操作提供可靠的依据，确保风机在可靠运行区间内运行，提高风机和管网***的稳定性。
本发明依据DCS数据实时测定风机流量的方法，利用在线计算机***进行测定，测定步骤如下：
⑴依据风机性能曲线，采用数据拟合或者回归分析方法拟合出风机流量 
Figure 128220DEST_PATH_IMAGE001
和风机全压
Figure 571971DEST_PATH_IMAGE002
关系式
Figure 788189DEST_PATH_IMAGE003
，风机流量
Figure 670694DEST_PATH_IMAGE001
和风机效率η的关系式
Figure 960861DEST_PATH_IMAGE004
；
式中：
P：风机全压，pa；
Q：风机流量，1000m3/h；
η：风机效率，%；
⑵依据DCS反馈数据实时获得电流I、电压U以及功率因素值
Figure 903409DEST_PATH_IMAGE005
，计算电机消耗的有效功：
Figure 341344DEST_PATH_IMAGE006
；
式中：
P e ：电机消耗的有效功，KW；
U：电压，V；
I：电流，A；
：电机功率因素
Figure 172213DEST_PATH_IMAGE008
，%；
⑶对电动机进行损耗分析，根据
Figure 957767DEST_PATH_IMAGE009
做出电动机效率特性曲线；并测定风机获得的轴功
Figure 882998DEST_PATH_IMAGE010
：
Figure 107306DEST_PATH_IMAGE011
；
式中 ：
N z ：轴功，KW
η e ：电机效率，%； 
⑷求解风机流量
Figure 372065DEST_PATH_IMAGE001
，风机流量计算式为：
Figure 656416DEST_PATH_IMAGE012
。
全压的拟合公式为：P= 0.0482Q3 - 13.033Q2 + 112.3Q + 3134。风机效率的拟合公式为η = -0.7158Q2 + 16.66Q - 7.4945 。电机消耗的有效功P e 与电动机效率η e 的关系从电机说明书获得，或者经试验获得。  
本发明依据风机性能曲线，采用数据拟合方法拟合出风机流量
Figure 6625DEST_PATH_IMAGE001
和全压的关系式，依据DCS反馈数据实时获得电流I、电压U以及功率因素值，测定风机轴功率NZ。 然后通过对电动机进行损耗分析，做出该电动机效率特性曲线。最后根据风机流量
Figure 343563DEST_PATH_IMAGE001
与风机轴功率NZ、风机效率
Figure 243386DEST_PATH_IMAGE013
以及全压
Figure 744250DEST_PATH_IMAGE002
的关系方程求解风机流量
Figure 780339DEST_PATH_IMAGE001
。
本发明测定风机流量的方法是建立在风机性能曲线以及电动机效率特性曲线基础上，以DCS的实时数据测定风机流量，具有兼顾实时性和准确性的特点。本发明优化了风机流量的测定过程，为控制人员调整操作提供可靠的依据，为风机在可靠运行区间内运行提供了确保，提高了风机和管网***的稳定性。本发明测定过程简单、可操作性强、经济性好，易于实施。
附图说明
图1本发明依据DCS数据实时测定风机流量过程的流程图；
图2为风机性能曲线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
本发明依据DCS数据实时测定风机流量的过程，利用在线计算机***进行测定，如图1所示，测定步骤如下：
⑴依据风机性能曲线，采用数据拟合或者回归分析方法拟合出风机流量
Figure 406492DEST_PATH_IMAGE001
和全压
Figure 731294DEST_PATH_IMAGE002
关系式
Figure 835517DEST_PATH_IMAGE003
，风机流量
Figure 991692DEST_PATH_IMAGE001
和风机效率η的关系式
Figure 726429DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 335265DEST_PATH_IMAGE003
 = 0.0482Q3 - 13.033Q2 + 112.3Q + 3134
Figure 446441DEST_PATH_IMAGE004
 = -0.7158Q2 + 16.66Q - 7.4945
风机性能曲线如图2所示，横轴为风机流量，竖轴从左至右分别为风机全压P，风机效率
Figure 457122DEST_PATH_IMAGE013
，轴功NZ。根据性能曲线，取15组数据进行拟合，拟合数据如表1所示：
Figure 425078DEST_PATH_IMAGE014
     
⑵依据DCS反馈数据实时获得电流I、电压U以及功率因素值
Figure 458893DEST_PATH_IMAGE005
，计算电机消耗的有效功：
Figure 904918DEST_PATH_IMAGE006
；电机的电压U、电流I，电机消耗的有效功P e 和电机功率因素见表2。
⑶对电动机进行损耗分析，根据
Figure 112225DEST_PATH_IMAGE009
作出电动机效率特性曲线；并测定风机获得的轴功
Figure 695653DEST_PATH_IMAGE010
：；轴功见表2。
Figure 941647DEST_PATH_IMAGE002
⑷求解风机流量
Figure 186492DEST_PATH_IMAGE001
，依据风机流量计算式：
Figure 239898DEST_PATH_IMAGE012
；
代入N Z 的值求得流量Q的值如表3所示：
Figure 495092DEST_PATH_IMAGE017
          

Claims (2)

1.一种依据DCS数据实时测定风机流量的方法，利用在线计算机***进行测定，测定步骤如下：
⑴依据风机性能曲线，采用数据拟合或者回归分析方法拟合出风机流量                                                
Figure 196102DEST_PATH_IMAGE001
和全压
Figure 53200DEST_PATH_IMAGE002
关系式
Figure 747486DEST_PATH_IMAGE003
，风机流量和风机效率η的关系式；
式中：
P：风机全压，pa；
Q：风机流量，1000m3/h；
η：风机效率，%；
⑵依据DCS反馈数据实时获得电流I、电压U以及功率因素值
Figure 777256DEST_PATH_IMAGE005
，计算电机消耗的有效功：
Figure 263732DEST_PATH_IMAGE006
；
式中：
P e ：电机消耗的有效功，KW；
U：电压，V；
I：电流，A；
Figure 351774DEST_PATH_IMAGE007
：电机功率因素
Figure 556490DEST_PATH_IMAGE008
，%；
⑶对电动机进行损耗分析，根据
Figure 489811DEST_PATH_IMAGE009
做出电动机效率特性曲线；测定风机获得的轴功
Figure 158690DEST_PATH_IMAGE010
：
Figure 355316DEST_PATH_IMAGE011
；
式中 ：
N z ：轴功，KW
η e ：电机效率，%； 
⑷求解风机流量
Figure 844066DEST_PATH_IMAGE001
，风机流量计算式为：
Figure 846658DEST_PATH_IMAGE012
。
2.根据权利要求1所述的依据DCS数据实时测定风机流量的方法，其特征是：所述全压的拟合公式为：P= 0.0482Q3 - 13.033Q2 + 112.3Q + 3134；所述风机效率的拟合公式为η = -0.7158Q2 + 16.66Q - 7.4945 。
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