大型燈泡貫流泵機(jī)組開敞式通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)最優(yōu)運(yùn)行臺(tái)數(shù)確定方法
【專利摘要】大型燈泡貫流泵機(jī)組開敞式通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)最優(yōu)運(yùn)行臺(tái)數(shù)確定方法，屬于工程系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化節(jié)能領(lǐng)域。本發(fā)明考慮大型燈泡貫流泵機(jī)組電機(jī)燈泡殼外部流道內(nèi)水流的冷卻作用，通過通風(fēng)冷卻的熱交換計(jì)算，研究電機(jī)運(yùn)行溫度與環(huán)境空氣溫度、通風(fēng)量的關(guān)系，合理確定風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)流量；以電機(jī)不過熱為前提，以通風(fēng)費(fèi)用最少為目標(biāo)，優(yōu)化定速風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)；計(jì)算分析定速風(fēng)機(jī)優(yōu)化運(yùn)行臺(tái)數(shù)模式的經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明提出的大型燈泡貫流泵機(jī)組開敞式通風(fēng)系統(tǒng)按最優(yōu)臺(tái)數(shù)運(yùn)行，既能保證機(jī)組的通風(fēng)要求，又能達(dá)到節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用的目的，不需要添加任何設(shè)備。本發(fā)明可應(yīng)用于燈泡貫流泵機(jī)組開敞式通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。根據(jù)實(shí)例計(jì)算結(jié)果，可節(jié)省通風(fēng)運(yùn)行費(fèi)用12%左右，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】大型燈泡貫流泵機(jī)組開敞式通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)最優(yōu)運(yùn)行臺(tái)數(shù)確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種泵機(jī)組通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行方法，具體來說涉及一種大型燈泡貫流泵機(jī)組開敞式通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)最優(yōu)運(yùn)行臺(tái)數(shù)確定方法，屬于工程系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化節(jié)能領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]大型燈泡貫流泵機(jī)組進(jìn)、出水流平順貫通，水力損失小，泵站造價(jià)低，是低揚(yáng)程泵站較為合理的泵機(jī)組形式。大型燈泡貫流泵機(jī)組電機(jī)位于幾乎密閉的燈泡體內(nèi)，燈泡體外部水流溫度低于環(huán)境溫度約3?5°C。對(duì)于開敞式通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，電機(jī)發(fā)熱量通過一定的溫差傳遞給通風(fēng)冷卻空氣和燈泡殼外的水流。當(dāng)電機(jī)發(fā)熱量、通風(fēng)量和泵流量一定時(shí)，發(fā)熱部件與環(huán)境的溫差也一定。因此，當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，電機(jī)發(fā)熱部件溫度也高，如果超過允許值，則需加大通風(fēng)量，降低電機(jī)溫度。為了保證在任何情況下都不致電機(jī)過熱，通風(fēng)冷卻系統(tǒng)按夏季最高(最不利)環(huán)境溫度設(shè)計(jì)，并有一定的富裕量。
[0003]泵站通常一年四季常年運(yùn)行，年運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)。傳統(tǒng)的電機(jī)通風(fēng)模式按設(shè)計(jì)工況運(yùn)行。由于運(yùn)行環(huán)境溫度絕大部分時(shí)間低于設(shè)計(jì)溫度，電機(jī)溫度絕大部分時(shí)間遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)運(yùn)行溫度，過度通風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重，通風(fēng)費(fèi)用高。實(shí)現(xiàn)合理、經(jīng)濟(jì)通風(fēng)是大型水泵機(jī)組急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種大型燈泡貫流泵機(jī)組開敞式通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)最優(yōu)運(yùn)行臺(tái)數(shù)確定方法，本發(fā)明考慮大型燈泡貫流泵機(jī)組電機(jī)燈泡殼外部流道內(nèi)水流的冷卻作用，通過通風(fēng)冷卻的熱交換計(jì)算，研究電機(jī)運(yùn)行最高溫度與環(huán)境空氣溫度、通風(fēng)量的關(guān)系，合理確定風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)流量；以電機(jī)不過熱為前提，以通風(fēng)費(fèi)用最少為目標(biāo)，優(yōu)化定速風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)；計(jì)算分析定速風(fēng)機(jī)優(yōu)化運(yùn)行臺(tái)數(shù)模式的經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明提出的大型燈泡貫流泵機(jī)組通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)最優(yōu)運(yùn)行臺(tái)數(shù)確定方法，大型燈泡貫流泵機(jī)組開敞式通風(fēng)系統(tǒng)按本發(fā)明提出的最優(yōu)臺(tái)數(shù)運(yùn)行，既能保證機(jī)組的通風(fēng)要求，又能達(dá)到節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用的目的，不需要添加任何設(shè)備，具有較好的節(jié)能效果。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，大型燈泡貫流泵機(jī)組開敞式通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)最優(yōu)運(yùn)行臺(tái)數(shù)確定方法，包括以下方面:
[0006]A.電機(jī)定子繞組溫度計(jì)算
[0007]定子繞組溫度tCul為繞組與鐵芯溫降Λ tK、鐵芯內(nèi)部溫降Λ tF、鐵芯對(duì)內(nèi)部熱空氣溫降Λ tFh、熱空氣與冷空氣溫降A(chǔ)ta和冷空氣溫度h之和，SP
[0008]
【權(quán)利要求】
1.大型燈泡貫流泵機(jī)組開敞式通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)最優(yōu)運(yùn)行臺(tái)數(shù)確定方法，其特征是，所述確定方法包括: A.電機(jī)定子繞組溫度計(jì)算； B.最小通風(fēng)量計(jì)算； C.運(yùn)行年環(huán)境溫度時(shí)間密度分布: D.定速風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)優(yōu)化及其運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型燈泡貫流泵機(jī)組開敞式通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)最優(yōu)運(yùn)行臺(tái)數(shù)確定方法，其特征是，步驟A所述電機(jī)定子繞組溫度計(jì)算方法為: 電機(jī)定子繞組溫度tCul為繞組與鐵芯溫降A(chǔ)t,、鐵芯內(nèi)部溫降Λ tF、鐵芯對(duì)內(nèi)部熱空氣溫降Λ tFh、熱空氣與冷空氣溫降A(chǔ)ta和冷空氣溫度h之和，SP

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型燈泡貫流泵機(jī)組開敞式通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)最優(yōu)運(yùn)行臺(tái)數(shù)確定方法，其特征是，步驟B所述最小通風(fēng)量計(jì)算方法為: 電機(jī)運(yùn)行時(shí)，通風(fēng)量Q關(guān)0，則Q (1+XiQ) [(1+X1Q)+X3]關(guān)O ;在所述電機(jī)定子繞組溫度計(jì)算式中
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型燈泡貫流泵機(jī)組開敞式通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)最優(yōu)運(yùn)行臺(tái)數(shù)確定方法，其特征是，步驟C所述運(yùn)行年環(huán)境溫度時(shí)間密度分布為: 大型燈泡貫流泵機(jī)組年運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)需要相應(yīng)運(yùn)行時(shí)間；經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，電機(jī)運(yùn)行最低環(huán)境溫度5°C和最高環(huán)境溫度40°C的時(shí)間極少，而在22°C附近時(shí)間最長(zhǎng)，環(huán)境溫度絕大多數(shù)時(shí)間低于40°C ;環(huán)境溫度在I年內(nèi)運(yùn)行時(shí)間密度分布為τ = τ (t0);環(huán)境溫度在最大和最小值^in附近時(shí)間密度較小，t0m為在該環(huán)境溫度附近時(shí)，機(jī)組運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型燈泡貫流泵機(jī)組開敞式通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)最優(yōu)運(yùn)行臺(tái)數(shù)確定方法，其特征是，步驟D所述定速風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)優(yōu)化及其年運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算方法為: 確定通風(fēng)冷卻系統(tǒng)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)通風(fēng)量時(shí)，考慮環(huán)境溫度最高的最不利情況下通風(fēng)量滿足冷卻要求；在環(huán)境溫度較低時(shí)，如果仍采用設(shè)計(jì)通風(fēng)量通風(fēng)，勢(shì)必造成浪費(fèi)，此時(shí)，對(duì)于設(shè)置nQ臺(tái)定速并聯(lián)風(fēng)機(jī)的主電機(jī)，可以考慮在保證電機(jī)定子繞組溫度不超過設(shè)計(jì)運(yùn)行溫度的情況下，適當(dāng)減少風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)，減小通風(fēng)量，節(jié)省通風(fēng)運(yùn)行費(fèi)用； 設(shè)當(dāng)分別運(yùn)行0,1,2,..., η臺(tái)風(fēng)機(jī)時(shí)，環(huán)境溫度分別為..., t0n(t01<t02<t03<,…，Utln)時(shí)，電機(jī)定子繞組最高溫度恰好為設(shè)計(jì)運(yùn)行溫度td (允許最高溫度)；優(yōu)化定速風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)的原理是:當(dāng)環(huán)境溫度低于^時(shí)，不需要開啟風(fēng)機(jī)；當(dāng)環(huán)境溫度為U~U時(shí)，開啟1臺(tái)風(fēng)機(jī)；當(dāng)環(huán)境溫度為U~U時(shí)，開啟2臺(tái)風(fēng)機(jī)；…；當(dāng)環(huán)境溫度超過Icin時(shí)，需要η臺(tái)風(fēng)機(jī)全部開啟；定速風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)優(yōu)化后，通風(fēng)年運(yùn)行費(fèi)用為

【文檔編號(hào)】H02K9/04GK103795185SQ201410053831
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】仇寶云, 申劍, 馮曉莉 申請(qǐng)人:揚(yáng)州大學(xué)