風機變頻改造前快速預估節(jié)能潛力的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及風機變頻改造后節(jié)能效果的評估領域，其公開了一種風機變頻改造前快速預估節(jié)能潛力的方法，包括以下步驟：S1安裝和固定風壓、環(huán)境、電參數(shù)測量設備，S2上位機設定參數(shù)并調(diào)測，S3采集實際工況時的風壓、環(huán)境和電參數(shù)，S4將風機出口處的調(diào)節(jié)閥全開并采集風壓、環(huán)境和電參數(shù)，S5計算節(jié)能量。本發(fā)明的有益效果是：實現(xiàn)了遠距離的實時數(shù)據(jù)采集和傳輸，很好地解決了電源控制柜與風壓測量點距離過遠造成的線路過長和通信不便等問題，提高了裝置的適用性。
【專利說明】風機變頻改造前快速預估節(jié)能潛力的方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及風機變頻改造后節(jié)能效果的評估領域，其公開了一種風機變頻改造前快速預估節(jié)能潛力的方法與裝置。
【背景技術】
[0002]風機機組對我國大多數(shù)企業(yè)來說是一種廣泛使用的重點能耗設備。據(jù)不完統(tǒng)計，我國企業(yè)的風機用電可占用電總量的10%左右，而它的實際使用效率卻并不高，能比發(fā)達國家低20%左右，存在極大的能源浪費。但這也說明我國工礦企業(yè)風機機組的節(jié)能潛力巨大，很有必要進行節(jié)能改造。
[0003]目前，我國企業(yè)廣泛使用變頻器對風機進行改造，以達到節(jié)約電能和降低成本的目的。也就是說，改造后節(jié)能效果的好壞才是企業(yè)最關心的問題。雖然國內(nèi)評估風機改造效果的方法很多，但是它們都只能在風機改造后測算節(jié)能量，還沒有一種方法及裝置能夠在變頻改造前通過測量給出較為準確可靠的節(jié)能空間估計值。
[0004]因此，迫切需要研究一種風機變頻改造前預估改造后節(jié)能效果的方法，并以此為理論基礎開發(fā)了一種實用、準確、可靠的測量裝置。它為企業(yè)的風機節(jié)能改造提供詳實和有說服力的參考數(shù)據(jù)，提高企業(yè)是否實施節(jié)能改造的決策效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術中的問題，本發(fā)明提供了一種風機變頻改造前快速預估節(jié)能潛力的方法與裝置，解決現(xiàn)有技術中變頻改造過程中盲目改造造成的資金浪費的問題，從而實現(xiàn)可以通過詳實的參考數(shù)據(jù)使企業(yè)提前掌握改造后的節(jié)能效果，為企業(yè)是否實施變頻改造提供準確可靠的決策依據(jù)的目的。
[0006]本發(fā)明所采取的技術方案是:設計和制造了一種風機變頻改造前快速預估節(jié)能潛力的方法，包括以下步驟:si安裝和固定風壓、環(huán)境、電參數(shù)測量設備，S2上位機設定參數(shù)并調(diào)測，S3采集實際工況時的風壓、環(huán)境和電參數(shù)，S4將風機出口處的調(diào)節(jié)閥全開并采集風壓、環(huán)境和電參數(shù)，S5計算節(jié)能量。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進:所述步驟SI中，將皮托管放入風機出風口處的測量孔中；將多參數(shù)電力儀表和電流互感器接到風機機組電源控制柜上；所述S2中，在上位機輸入指令并調(diào)測；所述S3中，主控機傳輸和讀取多參數(shù)電力儀表的電參數(shù)；主控機向工控機發(fā)送參數(shù)采集指令并接收風壓參數(shù)；所述S4中，將風量控制閥門完全打開，重復步驟S3，將兩次測得的風壓和電參數(shù)傳回上位機進行核對。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進:所述步驟SI中，利用皮托管進入風機機組管道深度的不同，采集測量孔所在管道橫截面上多個測量點的動壓，并對它們求平均值。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進:所述步驟S3中，主控機控制多參數(shù)電力儀表，分別采集實際運行工況和出風口閥門全開狀態(tài)時的三相有用功率、無用功率、視在功率、功率因數(shù)和累計電能參數(shù)，并傳回上位機。[0010]作為本發(fā)明的進一步改進:所述的步驟S3中，都是對風機某一運行狀態(tài)的測量，皮托管與差壓傳感器相連接，工控機對動壓進行模數(shù)轉換，并將數(shù)據(jù)傳回主控機。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進:上位機收到的風壓和電參數(shù)已分別在工控機和主控機中作初步計算并得到風速、風量和電動機輸入功率新參數(shù)值，上位機獲取風機變頻改造后電動機輸入功率的節(jié)能量。
[0012]本發(fā)明同時提供了一種風機變頻改造前快速預估節(jié)能潛力的裝置，包括風壓、環(huán)境及電參數(shù)測量設備，上位機，風機，主控機和工控機；所述主控機與所述上位機進行數(shù)據(jù)交互，所述主控機和所述工控機進行無線連接；所述風壓、環(huán)境及電參數(shù)測量設備分別和所述主控機和風機進行連接。
[0013]作為本發(fā)明的進一步改進:所述風壓、環(huán)境及電參數(shù)測量設備包括多參數(shù)電力儀表、電流互感器、電動機和風機機組電源控制柜，所述多參數(shù)電力儀表和電流互感器接到風機機組電源控制柜上，所述電動機分別連接風機機組電源控制柜和所述風機；所述工控機通過皮托管連接所述風機，所述皮托管通過差壓傳感器和adc轉換器連接所述工控機。
[0014]作為本發(fā)明的進一步改進:所述主控機和所述工控機通過無線傳輸模塊進行數(shù)據(jù)傳輸。[0015]本發(fā)明的有益效果是:實現(xiàn)了遠距離的實時數(shù)據(jù)采集和傳輸，很好地解決了電源控制柜與風壓測量點距離過遠造成的線路過長和通信不便等問題，使其適用性更強；依據(jù)國家相關標準采集多個測量點的風壓和環(huán)境參數(shù)，經(jīng)相關軟件計算可得風機變頻改造后電動機輸入功率節(jié)能量的平均值，此預估結果可為企業(yè)提供更準確可信的決策依據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1風機變頻改造前快速預估改造后節(jié)能效果的測量流程圖。
[0017]圖2測量裝置工作原理示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明:
步驟Sll:在風機滿足實際需要的工況時，出風口風量控制閥一般未全開，設此時的風機轉速為風機軸功率為，測得的電動機輸入功率為Λ，出風口的動壓為Pi。由如下公式:P1= (1/2) P V2(I)
其中，K為風速，P為空氣密度，可得管道內(nèi)的空氣流量:
Qa=v.S(2)
其中，S為測量點所在的管道橫截面積。
[0019]步驟S12:將出風口處的風量控制閥完全打開，設此時的風機轉速為，風機軸功率為，電動機的輸入功率為4，空氣流量為％。
[0020]步驟S13:假設用效率為η的變頻器對風機做節(jié)能改造后，在風量控制閥完全打開時仍可達到Sll中所述工況條件，則設此時的風機轉速為/7。，風機軸功率為，電動機的輸入功率為慫，空氣流量為弘。由此可得:
Qpr^c(3)
步驟S14:對于同一臺風機，輸送的空氣密度P不變而僅轉速變化時，風機的傳動效率和電動機效率不變。因此，根據(jù)S13中的公式(3)和比例定律可得:
【權利要求】
1.一種風機變頻改造前快速預估節(jié)能潛力的方法，其特征在于:包括以下步驟:Si安裝和固定風壓、環(huán)境、電參數(shù)測量設備，S2上位機設定參數(shù)并調(diào)測，S3采集實際工況時的風壓、環(huán)境和電參數(shù)，S4將風機出口處的調(diào)節(jié)閥全開并采集風壓、環(huán)境和電參數(shù)，S5計算節(jié)能量。
2.根據(jù)權利要求1所述風機變頻改造前快速預估節(jié)能潛力的方法，其特征在于:所述步驟SI中，將皮托管放入風機出風口處的測量孔中；將多參數(shù)電力儀表和電流互感器接到風機機組電源控制柜上；所述S2中，在上位機輸入指令并調(diào)測；所述S3中，主控機傳輸和讀取多參數(shù)電力儀表的電參數(shù)；主控機向工控機發(fā)送參數(shù)采集指令并接收風壓參數(shù)；所述S4中，將風量控制閥門完全打開，重復步驟S3，將兩次測得的風壓和電參數(shù)傳回上位機進行核對。
3.根據(jù)權利要求2所述風機變頻改造前快速預估節(jié)能潛力的方法，其特征在于:所述步驟SI中，利用皮托管進入風機機組管道深度的不同，采集測量孔所在管道橫截面上多個測量點的動壓，并對它們求平均值。
4.根據(jù)權利要求2所述風機變頻改造前快速預估節(jié)能潛力的方法，其特征在于:所述步驟S3中，主控機控制多參數(shù)電力儀表，分別采集實際運行工況和出風口閥門全開狀態(tài)時的三相有用功率、無用功率、視在功率、功率因數(shù)和累計電能參數(shù)，并傳回上位機。
5.根據(jù)權利要求2所述風機變頻改造前快速預估節(jié)能潛力的方法，其特征在于:所述的步驟S3中，都是對風機某一運行狀態(tài)的測量，皮托管與差壓傳感器相連接，工控機對動壓進行模數(shù)轉換，并將數(shù)據(jù)傳回主控機。
6.根據(jù)權利要求2所述風機變頻改造前快速預估節(jié)能潛力的方法，其特征在于:上位機收到的風壓和電參數(shù)已分別在工控機和主控機中作初步計算并得到風速、風量和電動機輸入功率新參數(shù)值，上位機獲取風機變頻改造后電動機輸入功率的節(jié)能量。
7.—種風機變頻改造前快速預估節(jié)能潛力的裝置，其特征在于:包括風壓、環(huán)境及電參數(shù)測量設備，上位機，風機，主控機和工控機；所述主控機與所述上位機進行數(shù)據(jù)交互，所述主控機和所述工控機進行無線連接；所述風壓、環(huán)境及電參數(shù)測量設備分別和所述主控機和風機進行連接。
8.根據(jù)權利要求7所述的風機變頻改造前快速預估節(jié)能潛力的裝置，其特征在于:所述風壓、環(huán)境及電參數(shù)測量設備包括多參數(shù)電力儀表、電流互感器、電動機和風機機組電源控制柜，所述多參數(shù)電力儀表和電流互感器接到風機機組電源控制柜上，所述電動機分別連接風機機組電源控制柜和所述風機；所述工控機通過皮托管連接所述風機，所述皮托管通過差壓傳感器和adc轉換器連接所述工控機。
9.根據(jù)權利要求7所述的風機變頻改造前快速預估節(jié)能潛力的裝置，其特征在于:所述主控機和所述工控機通過無線傳輸模塊進行數(shù)據(jù)傳輸。
【文檔編號】G06F19/00GK103955624SQ201410217252
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權日:2014年5月22日
【發(fā)明者】肖鵬, 楊春生, 郭乃理, 李龍 申請人:中國測試技術研究院電子研究所