大型燈泡貫流泵機組開敞式通風系統風機最優運行臺數確定方法
2023-04-26 16:29:01 1
大型燈泡貫流泵機組開敞式通風系統風機最優運行臺數確定方法
【專利摘要】大型燈泡貫流泵機組開敞式通風系統風機最優運行臺數確定方法，屬於工程系統運行優化節能領域。本發明考慮大型燈泡貫流泵機組電機燈泡殼外部流道內水流的冷卻作用，通過通風冷卻的熱交換計算，研究電機運行溫度與環境空氣溫度、通風量的關係，合理確定風機設計流量；以電機不過熱為前提，以通風費用最少為目標，優化定速風機運行臺數；計算分析定速風機優化運行臺數模式的經濟性。本發明提出的大型燈泡貫流泵機組開敞式通風系統按最優臺數運行，既能保證機組的通風要求，又能達到節約運行費用的目的，不需要添加任何設備。本發明可應用於燈泡貫流泵機組開敞式通風系統的優化運行。根據實例計算結果，可節省通風運行費用12%左右，具有較大的經濟效益。
【專利說明】大型燈泡貫流泵機組開敞式通風系統風機最優運行臺數確定方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種泵機組通風系統優化運行方法，具體來說涉及一種大型燈泡貫流泵機組開敞式通風系統風機最優運行臺數確定方法，屬於工程系統運行優化節能領域。
【背景技術】
[0002]大型燈泡貫流泵機組進、出水流平順貫通，水力損失小，泵站造價低，是低揚程泵站較為合理的泵機組形式。大型燈泡貫流泵機組電機位於幾乎密閉的燈泡體內，燈泡體外部水流溫度低於環境溫度約3?5°C。對於開敞式通風冷卻系統，電機發熱量通過一定的溫差傳遞給通風冷卻空氣和燈泡殼外的水流。當電機發熱量、通風量和泵流量一定時，發熱部件與環境的溫差也一定。因此，當環境溫度較高時，電機發熱部件溫度也高，如果超過允許值，則需加大通風量，降低電機溫度。為了保證在任何情況下都不致電機過熱，通風冷卻系統按夏季最高(最不利)環境溫度設計，並有一定的富裕量。
[0003]泵站通常一年四季常年運行，年運行時間長。傳統的電機通風模式按設計工況運行。由於運行環境溫度絕大部分時間低於設計溫度，電機溫度絕大部分時間遠低於設計運行溫度，過度通風現象嚴重，通風費用高。實現合理、經濟通風是大型水泵機組急需解決的問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種大型燈泡貫流泵機組開敞式通風系統風機最優運行臺數確定方法，本發明考慮大型燈泡貫流泵機組電機燈泡殼外部流道內水流的冷卻作用，通過通風冷卻的熱交換計算，研究電機運行最高溫度與環境空氣溫度、通風量的關係，合理確定風機設計流量；以電機不過熱為前提，以通風費用最少為目標，優化定速風機運行臺數；計算分析定速風機優化運行臺數模式的經濟性。本發明提出的大型燈泡貫流泵機組通風系統風機最優運行臺數確定方法，大型燈泡貫流泵機組開敞式通風系統按本發明提出的最優臺數運行，既能保證機組的通風要求，又能達到節約運行費用的目的，不需要添加任何設備，具有較好的節能效果。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案實現的，大型燈泡貫流泵機組開敞式通風系統風機最優運行臺數確定方法，包括以下方面:
[0006]A.電機定子繞組溫度計算
[0007]定子繞組溫度tCul為繞組與鐵芯溫降Λ tK、鐵芯內部溫降Λ tF、鐵芯對內部熱空氣溫降Λ tFh、熱空氣與冷空氣溫降Ata和冷空氣溫度h之和，SP
[0008]
【權利要求】
1.大型燈泡貫流泵機組開敞式通風系統風機最優運行臺數確定方法，其特徵是，所述確定方法包括: A.電機定子繞組溫度計算； B.最小通風量計算； C.運行年環境溫度時間密度分布: D.定速風機運行臺數優化及其運行費用計算。
2.根據權利要求1所述的大型燈泡貫流泵機組開敞式通風系統風機最優運行臺數確定方法，其特徵是，步驟A所述電機定子繞組溫度計算方法為: 電機定子繞組溫度tCul為繞組與鐵芯溫降At,、鐵芯內部溫降Λ tF、鐵芯對內部熱空氣溫降Λ tFh、熱空氣與冷空氣溫降Ata和冷空氣溫度h之和，SP
3.根據權利要求1所述的大型燈泡貫流泵機組開敞式通風系統風機最優運行臺數確定方法，其特徵是，步驟B所述最小通風量計算方法為: 電機運行時，通風量Q關0，則Q (1+XiQ) [(1+X1Q)+X3]關O ;在所述電機定子繞組溫度計算式中
4.根據權利要求1所述的大型燈泡貫流泵機組開敞式通風系統風機最優運行臺數確定方法，其特徵是，步驟C所述運行年環境溫度時間密度分布為: 大型燈泡貫流泵機組年運行時間長，電機冷卻風機需要相應運行時間；經過統計，電機運行最低環境溫度5°C和最高環境溫度40°C的時間極少，而在22°C附近時間最長，環境溫度絕大多數時間低於40°C ;環境溫度在I年內運行時間密度分布為τ = τ (t0);環境溫度在最大和最小值^in附近時間密度較小，t0m為在該環境溫度附近時，機組運行時間最長。
5.根據權利要求1所述的大型燈泡貫流泵機組開敞式通風系統風機最優運行臺數確定方法，其特徵是，步驟D所述定速風機運行臺數優化及其年運行費用計算方法為: 確定通風冷卻系統風機設計通風量時，考慮環境溫度最高的最不利情況下通風量滿足冷卻要求；在環境溫度較低時，如果仍採用設計通風量通風，勢必造成浪費，此時，對於設置nQ臺定速並聯風機的主電機，可以考慮在保證電機定子繞組溫度不超過設計運行溫度的情況下，適當減少風機運行臺數，減小通風量，節省通風運行費用； 設當分別運行0,1,2,..., η颱風機時，環境溫度分別為..., t0n(t01<t02<t03<,…，Utln)時，電機定子繞組最高溫度恰好為設計運行溫度td (允許最高溫度)；優化定速風機運行臺數的原理是:當環境溫度低於^時，不需要開啟風機；當環境溫度為U~U時，開啟1颱風機；當環境溫度為U~U時，開啟2颱風機；…；當環境溫度超過Icin時，需要η颱風機全部開啟；定速風機運行臺數優化後，通風年運行費用為
【文檔編號】H02K9/04GK103795185SQ201410053831
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月17日 優先權日:2014年2月17日
【發明者】仇寶雲, 申劍, 馮曉莉 申請人:揚州大學