循環流體系統的優化方法
2023-10-31 16:23:57 1
專利名稱：循環流體系統的優化方法
技術領域：
本發明屬於流體輸送或循環系統技術領域，特別涉及一種循環流體系統的優化方法。可用於各種在線流體輸送或循環系統，如中央空調系統、冶金、鋼鐵、石油等流體輸送或循環系統。
背景技術：
流體輸送或循環系統廣泛應用於諸如樓宇空調裝置、冷卻等大型工程領域，其電力消耗巨大。目前，流體輸送或循環系統中普遍存在著動力機械與系統匹配不合理、不科學的問題，即俗稱「大馬拉小車」的現象，造成能源的極大浪費，給工程應用單位增加巨大的成本支出。
發明內容
本發明公開了一種循環流體系統的優化方法，解決現有技術中流體輸送或循環系統中普遍存在著動力機械與系統匹配存在的「大馬拉小車」的現象，造成能源的極大浪費， 給工程應用單位增加巨大的成本的問題。本發明所採取的技術方案是一種循環流體系統的優化方法，其特徵在於包括依次進行的以下步驟
①選取運行的循環流體系統各個裝置兩端作為測試節點，測量各個節點流體的壓力， 通過檢測水泵進出口的壓差獲得水泵的揚程H，由H查水泵的特性曲線得到系統的實際流量Qb ；
②根據測量參數計算系統管路中各裝置存在的阻力，並消除或將阻力降低到最小；
③再次對運行的系統管路進行測試，通過檢測水泵進出口的壓差獲得水泵的揚程H，由 H查水泵的特性曲線得到系統的流量Q，測量開路系統的水池與冷卻塔的幾何高差Δ H，得到管路特性方程H= KQ2+Δ H，並據此繪製出管路特性曲線；
④在繪製管路特性曲線上得到與系統實際流量QB對應的C點即為水系統最佳工況運
7[丁 ； ,
⑤根據最佳工況運行點置換系統的動力機械。所述的步驟②的系統管路中各裝置存在的阻力包括閥門開度不足、閥門或管路堵塞、換熱器內阻大於正常值，消除閥門開度不足、閥門或管路堵塞問題，並更換有問題的換熱器；然後重新運行系統，並進行所述的步驟③。所述的步驟⑤中的動力機械為泵。本發明的優點是解決了在線流體輸送或循環系統中「大馬拉小車」的動力匹配問題，動力機械效率比常規高出10%，能耗大幅下降，節能效果達40%以上，流體輸送或循環系統的壽命延長。通過本發明的優化方法使因過流量引起的強振動、大噪聲、低效率、高功率的不利工況運行得以改善或消除，提高動力機械的效率，動力機械運行平穩，無發燙、振動、 噪音等現象，使在線流體輸送或循環系統的動力機械處於最佳工況狀態運行。優化過程簡單，效果明顯，易於推廣應用。
圖1為本發明實施例的中央空調水系統檢測示意圖。圖2為本發明水泵機械特性與管路特性曲線圖。
具體實施例方式如圖1、2所示，按以下五步驟對某在線中央空調水系統的進行優化處理。1、採用壓力表或真空表對中央空調水系統的設備和管路進行流體壓力測定，具體測定方法和過程如下
(1)選取系統中水泵2的進、出水節點a、b，測量水泵進、出標壓HI、H2，然後得出水泵揚程H= H2-H1，通過查水泵的特性曲線，得到對應的水流量值％ ；
(2)選取熱交換裝置3的進、出節點c、d，測量熱交換裝置3的進、出標壓，求得運行的熱交換裝置內阻，如果該內阻值大於設計值，則說明該熱交換裝置3的工作不正常，進行維修或更換；
(3)測量開路系統的水池1與冷卻塔4的幾何高差ΔH (參見圖1)。2、用功率表直接測定，或者根據測定電流I、電壓U、功率因表Cos Φ，按以下公式
取得X= JdBXos Φ (W),用
於評價優化前後的功耗變化。3、診斷水系統管路存在問題檢查閥門洩漏、系統短路、過濾器堵塞、為防止水泵過載而閉閥門操作等，如果存在這些問題，則逐一解決這些問題。4、再次對運行的系統管路進行測試，通過檢測水泵2進出口的壓差獲得水泵的揚程H，由H查水泵的特性曲線得到系統的流量Q，測量開路系統的水池與冷卻塔的幾何高差 Δ H，將揚程H、流量Q和幾何高差Δ H代入管路特性方程H= KQ2+ Δ H求得K值，從而得到 H= KQ2+Δ H，並據此繪製出如圖2中所示的管路特性曲線Y。在繪製管路特性曲線Y上得到與系統實際流量(滿足水系統要求水流量)Qb對應的C點即為水系統最佳工況運行點C， 在圖2中找到與最佳工況運行點C對應的揚程H。。5、更換水泵按最佳工況點(流量％、揚程He)選擇新的水泵取代原系統安裝的水泵。如圖2所示，X曲線為原系統設計安裝的水泵性能曲線，Y曲線為解決系統存在的各種問題後的管路特性曲線，Z曲線為經本發明的優化方法處理後安裝的高效節能泵性能曲線；P為原系統水泵的功率曲線，P'為優化後水泵的功率曲線；S為原系統水泵的效率曲線，S'為糾偏後水泵的效率曲線。B為原設計水泵工況點流量A、揚程Hb、水泵軸功率Nb、水泵效率ηΒ。最後配備處在最佳工況點C運行、效率最高的水泵，即為高效節能泵，該泵的運行工況為流量％、揚程He、軸功率Ne、效率η C。由圖2可知原設計的高揚程水泵實際處於低揚程、大流量、低效率、高功耗狀態運行，嚴重時甚至燒毀電機。
圖2中，0、Hb、B、％、0所圍區域為原設計水泵運行的能耗，0、Hc、C、A、0所圍區域
為採用本發明優化方法處理後安裝的高效節能泵運行的能耗，二者差即為節約的能耗。動力機械效率比常規高出10%，節電率在30%-70%，節能效果明顯。
權利要求
1.一種循環流體系統的優化方法，其特徵在於包括依次進行的以下步驟①選取運行的循環流體系統各個裝置兩端作為測試節點，測量各個節點流體的壓力，通過檢測水泵進出口的壓差獲得水泵的揚程H，由H查水泵的特性曲線得到系統的實際流量A ；②根據測量參數計算系統管路中各裝置存在的阻力，並消除或將阻力降低到最小；③再次對運行的系統管路進行測試，通過檢測水泵進出口的壓差獲得水泵的揚程H，由H查水泵的特性曲線得到系統的流量Q，測量開路系統的水池與冷卻塔的幾何高差 ΔΗ，得到管路特性方程H= KQ2+Δ H，並據此繪製出管路特性曲線；④在繪製管路特性曲線上得到與系統實際流量QB對應的C點即為水系統最佳工況運7[丁 ； ,⑤根據最佳工況運行點置換系統的動力機械。
2.根據權利要求1所述的循環流體系統的優化方法，其特徵在於所述的步驟②的系統管路中各裝置存在的阻力包括閥門開度不足、閥門或管路堵塞、換熱器內阻大於正常值， 消除閥門開度不足、閥門或管路堵塞問題，並更換有問題的換熱器；然後重新運行系統，並進行所述的步驟③。
3.根據權利要求1所述的循環流體系統的優化方法，其特徵在於所述的步驟⑤中的動力機械為泵。
全文摘要
一種循環流體系統的優化方法，包括步驟①選取運行的循環流體系統各個裝置兩端作為測試節點；②根據測量參數計算系統管路中各裝置存在的阻力，並消除或將阻力降低到最小；③再次對運行的系統管路進行測試，得到管路特性方程H=KQ2+△H，並據此繪製出管路特性曲線；④在繪製管路特性曲線上得到水系統最佳工況運行點；⑤根據最佳工況運行點置換系統的動力機械。本發明的優點是解決了在線流體輸送或循環系統中「大馬拉小車」的動力匹配問題，能耗大幅下降，節能效果達40%以上，流體輸送或循環系統的壽命延長。優化過程簡單，效果明顯，易於推廣應用。
文檔編號F15B19/00GK102536962SQ20121009074
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月31日 優先權日2012年3月31日
發明者李嬋 申請人:青島楚天節能技術有限公司