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)