CN105424105A - 除尘***主管风量检测方法及在线检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种除尘***主管风量检测方法及一种除尘***主管风量在线检测装置，涉及气体流量检测技术领域，除尘***主管风量检测方法包括：确立风机内效率η与电机功率Nd之间函数关系的步骤、获取管道内空气密度ρ、风机传动效率ηc 、管道直径D数据的步骤、从除尘***工作过程中获取管道静压Hj及电机功率Nd数据的步骤以及计算出相应的除尘***主管风量值的步骤。采用该检测方法计算得到的除尘***主管风量值与除尘***主管的实际风量值极为接近，除尘***主管风量值完全通过计算得到，不存在因粉尘粘附而导致检测精度降低的问题，可一直保持较高的精度。
Description
技术领域
本发明涉及气体流量检测技术领域，特别涉及一种除尘***主管风量检测方法与在线检测装置。
背景技术
在卷烟厂的卷包车间除尘***尤其是卷接机组集中工艺风力除尘***中，主管压力和风量是两项最基本的监控指标。其中，主管压力是保障卷烟正常生产和工艺质量的核心指标，而风量指标是保证风力稳定供给的关键所在。体现在卷接机组工艺风力除尘***的调节动作上，就是通过主管风量的检测值控制主管补风阀开度，以确保高压离心通风机的工作点处于稳定的工况区间。当***负荷较小，风量值低于***稳定运行所需风量的下限时，风机将发生喘振；当***负荷较大，风量值大于***稳定运行所需风量的上限时，风机变频器将发生过流。一旦这两种极端情况出现，控制***将根据风量检测值调节补风阀开度，以保证风机运行在合理的工作区间。在实际工程中，风量传感器由于受下列因素的影响，测量精度难于满足要求：经过长时间的运行，传感器上会粘附大量的粉尘，从而导致检测精度降低，检测结果出现较大偏差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种除尘***主管风量检测方法，通过该检测方法得到的主管风量结果准确、精度较高且不受管道粉尘的影响；作为更进一步的改进，本发明还提供一种基于上述检测方法的除尘***主管风量在线检测装置。
为了解决上述技术问题1，本发明采用如下技术方案：一种除尘***主管风量检测方法，包括以下步骤：
步骤一、确立风机内效率η与电机功率Nd之间函数关系：
首先获取除尘***从启动到稳定运行后各时间点实测得到的管道静压Hj、管内风量Q及电机功率Nd的数据，再利用公式计算风机特性曲线效率参数，由此建立起η-Nd散点图并对其进行多项式回归分析得到风机内效率η与电机功率Nd的函数关系式；
步骤二、获取管道内空气密度ρ、风机传动效率ηc、管道直径D的数据；
步骤三、启动除尘***，获取从除尘***中检测得到的管道静压Hj及电机功率Nd的数据；
步骤四、完成上述三个步骤后，结合步骤一中得到的风机内效率η与电机功率Nd的函数关系式并将上述步骤二、三得到的各项参数值代入下式即可计算得出相应的除尘***主管风量值：；
上式中，，，，。
作为本发明的另一方面，本发明还提供一种基于上述方法的除尘***主管风量在线检测装置，其包括：
采集单元，用于采集除尘***工作时的管道静压Hj及电机功率Nd数据；
存储单元，至少存储有以下数据：管道内空气密度ρ、风机传动效率ηc、管道直径D的参数值、权利要求1的步骤一中风机内效率η与电机功率Nd的函数关系式以及步骤四中计算除尘***主管风量值的计算公式；
计算单元，用于计算除尘***主管的实时风量值，所述实时风量值根据采集单元采集的管道静压Hj及电机功率Nd数据，依照权利要求1中步骤四的方法计算得到；
输出单元，用于输出计算单元算得的实时风量值。
本发明取得的有益效果在于：本发明提供的除尘***主管风量检测方法首先建立风机内效率η与电机功率Nd的函数关系式，然后根据实测到的管道静压Hj及电机功率Nd及管道内空气密度ρ、风机传动效率ηc、管道直径D的数值计算出除尘***主管风量值，采用该检测方法计算得到的除尘***主管风量值与除尘***主管的实际风量值极为接近，在上述检测方法中，仅是在最初建立风机内效率η与电机功率Nd的函数关系式时需要用到风量传感器，当完成建立上述函数关系的步骤后就可将风量传感器停止工作或拆除，后续的除尘***主管风量值完全通过计算得到，不存在因粉尘粘附而导致检测精度降低的问题，故通过该方法得到的除尘***主管风量可一直保持较高的精度。
附图说明
图1为本发明中除尘***主管风量检测方法的实施流程图；
图2为本发明中除尘***主管风量在线检测装置的组成结构示意图；
图3为η—Nd散点图；
图4为FC01实测值与计算值对比图；
图5为FC02实测值与计算值对比图；
图6为FC03实测值与计算值对比图；
图4-6中，α为实测值，αx为计算值。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
本发明的一个显著特点是，通过建立电机功率与风量之间的函数关系式来计算出除尘***主管风量值，从而避免风量传感器受安装条件的限制或粉尘附着的影响。
具体地，如图1所示，本发明的实施流程包括以下步骤：
步骤一、确立风机内效率η与电机功率Nd之间函数关系：
首先获取除尘***从启动到稳定运行后各时间点实测得到的管道静压Hj、管内风量Q及电机功率Nd的数据，再利用公式计算风机特性曲线效率参数，由此建立起η-Nd散点图并对其进行多项式回归分析得到风机内效率η与电机功率Nd的函数关系式；
步骤二、获取管道内空气密度ρ、风机传动效率ηc、管道直径D的数据；
步骤三、启动除尘***，获取从除尘***中检测得到的管道静压Hj及电机功率Nd的数据；
步骤四、完成上述三个步骤后，结合步骤一中得到的风机内效率η与电机功率Nd的函数关系式并将上述步骤二、三得到的各项参数值代入下式即可计算得出相应的除尘***主管风量值：；
上式中，，，，。
下面通过赣州卷烟厂工艺风力除尘***FC01、FC02及FC03为例对本发明的检测精度进行验证。
首先通过数据导出功能，取得除尘***从启动到稳定运行的管道静压Hj、管内风量Q及电机功率Nd的数据样本，在计算之前，还要确定下列基本参数：
管径D：取风机进口管道的直径，本例为Φ530，即0.53m；；
传动效率ηc：根据传动方式确定传动效率值，本例采用联轴器传动，取0.98；
空气密度ρ：根据当地海拔高度和除尘房温度计算，本例取ρ=1.2。
其次，需要将工程单位变换，例如将功率单位由千瓦变为瓦，风量测量单位m3/h，应化为m3/s，以便于计算。
接着利用公式计算风机特性曲线效率参数，由此可以建立起如图3所示的η—Nd散点图（在图3中，横轴表示电机功率Nd，单位W，纵轴表示风机内效率η），对其进行多项式回归分析可得风机内效率η与电机功率Nd的函数关系式：
y=1.63068E-28x6-3.0933E-23x5+1.91426E-18x4-3.27045E-14x3-7.90689E-10x2+3.41771E-05x+0.205984651
相关系数R2=0.953705777。这里x为电机功率，y为风机内效率。
通过风机内效率η与电机功率Nd的函数关系式可根据变频器显示的电机功率值计算不同点的风机内效率值，将内效率效率值应用于以下公式：，
需要说明的是，在上式中，，，，，由此便可求得比较准确的除尘***主管风量计算值。
下面将通过上述方法得到的计算值与通过风量传感器检测得到的实测值进行对比，FC01、FC02、FC03实测值与计算值对比图分别见图4、图5、图6，经对比算得FC01的风量计算值相对平均偏差为1.9%，FC02、FC03风量计算值相对平均偏差分别为2.7%和2.6%。在图4-6中，横轴表示时间，单位S，纵轴表示风量，单位m3/S。
通过上述实验可以确定，本发明提供的检测方法得到的除尘***主管风量值与除尘***主管的实际风量值极为接近，在上述检测方法中，仅是在最初建立风机内效率η与电机功率Nd的函数关系式时需要用到风量传感器，当完成建立上述函数关系的步骤后就可将风量传感器停止工作或拆除，后续的除尘***主管风量值完全通过计算得到，不存在因粉尘粘附而导致检测精度低的问题，故通过该方法得到的除尘***主管风量可一直保持较高的精度。
基于上述检测方法，本发明进一步还提供一种除尘***主管风量在线检测装置，如图2所示，该除尘***主管风量在线检测装置包括：
采集单元，用于采集除尘***工作时的管道静压Hj及电机功率Nd数据；具体地，上述除尘***工作时的管道静压Hj数据可以通过安装在除尘***主管上的压力传感器采集得到，电机功率Nd可以直接采用风机变频器检测到的数据。
存储单元，至少存储有以下数据：管道内空气密度ρ、风机传动效率ηc、管道直径D的参数值、权利要求1的步骤一中风机内效率η与电机功率Nd的函数关系式以及步骤四中计算除尘***主管风量值的计算公式；
计算单元，用于计算除尘***主管的实时风量值，所述实时风量值根据采集单元采集的管道静压Hj及电机功率Nd数据，依照权利要求1中步骤四的方法计算得到；
输出单元，用于输出计算单元算得的实时风量值。
上述除尘***主管风量在线检测装置由于省略了现有技术中的风量传感器，除尘***主管风量值完全通过计算单元运算得到，故不存在因粉尘粘附风量传感器而导致检测精度将低的问题，故该除尘***主管风量在线检测装置可一直保持较高的精度。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。
Claims (2)
1.除尘***主管风量检测方法，包括以下步骤：
步骤一、确立风机内效率η与电机功率Nd之间函数关系：
首先获取除尘***从启动到稳定运行后各时间点实测得到的管道静压Hj、管内风量Q及电机功率Nd的数据，再利用公式计算风机特性曲线效率参数，由此建立起η-Nd散点图并对其进行多项式回归分析得到风机内效率η与电机功率Nd的函数关系式；
步骤二、获取管道内空气密度ρ、风机传动效率ηc、管道直径D的数据；
步骤三、启动除尘***，获取从除尘***中检测得到的管道静压Hj及电机功率Nd的数据；
步骤四、完成上述三个步骤后，结合步骤一中得到的风机内效率η与电机功率Nd的函数关系式并将上述步骤二、三得到的各项参数值代入下式即可计算得出相应的除尘***主管风量值：；
上式中，，，，。
2.一种除尘***主管风量在线检测装置，基于权利要求1所述的检测方法检测除尘***主管风量，其包括：
采集单元，用于采集除尘***工作时的管道静压Hj及电机功率Nd数据；
存储单元，至少存储有以下数据：管道内空气密度ρ、风机传动效率ηc、管道直径D的参数值、权利要求1的步骤一中风机内效率η与电机功率Nd的函数关系式以及步骤四中计算除尘***主管风量值的计算公式；
计算单元，用于计算除尘***主管的实时风量值，所述实时风量值根据采集单元采集的管道静压Hj及电机功率Nd数据，依照权利要求1中步骤四的方法计算得到；
输出单元，用于输出计算单元算得的实时风量值。
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