專利名稱：循環(huán)流體系統(tǒng)的優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于流體輸送或循環(huán)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種循環(huán)流體系統(tǒng)的優(yōu)化方法?？捎糜诟鞣N在線流體輸送或循環(huán)系統(tǒng)，如中央空調(diào)系統(tǒng)、冶金、鋼鐵、石油等流體輸送或循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
流體輸送或循環(huán)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于諸如樓宇空調(diào)裝置、冷卻等大型工程領(lǐng)域，其電力消耗巨大。目前，流體輸送或循環(huán)系統(tǒng)中普遍存在著動(dòng)力機(jī)械與系統(tǒng)匹配不合理、不科學(xué)的問題，即俗稱“大馬拉小車”的現(xiàn)象，造成能源的極大浪費(fèi)，給工程應(yīng)用單位增加巨大的成本支出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種循環(huán)流體系統(tǒng)的優(yōu)化方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中流體輸送或循環(huán)系統(tǒng)中普遍存在著動(dòng)力機(jī)械與系統(tǒng)匹配存在的“大馬拉小車”的現(xiàn)象，造成能源的極大浪費(fèi)， 給工程應(yīng)用單位增加巨大的成本的問題。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種循環(huán)流體系統(tǒng)的優(yōu)化方法，其特征在于包括依次進(jìn)行的以下步驟
①選取運(yùn)行的循環(huán)流體系統(tǒng)各個(gè)裝置兩端作為測(cè)試節(jié)點(diǎn)，測(cè)量各個(gè)節(jié)點(diǎn)流體的壓力， 通過檢測(cè)水泵進(jìn)出口的壓差獲得水泵的揚(yáng)程H，由H查水泵的特性曲線得到系統(tǒng)的實(shí)際流量Qb ；
②根據(jù)測(cè)量參數(shù)計(jì)算系統(tǒng)管路中各裝置存在的阻力，并消除或?qū)⒆枇档偷阶钚。?br> ③再次對(duì)運(yùn)行的系統(tǒng)管路進(jìn)行測(cè)試，通過檢測(cè)水泵進(jìn)出口的壓差獲得水泵的揚(yáng)程H，由 H查水泵的特性曲線得到系統(tǒng)的流量Q，測(cè)量開路系統(tǒng)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，并據(jù)此繪制出管路特性曲線；
④在繪制管路特性曲線上得到與系統(tǒng)實(shí)際流量QB對(duì)應(yīng)的C點(diǎn)即為水系統(tǒng)最佳工況運(yùn)
7[丁 ； ,
⑤根據(jù)最佳工況運(yùn)行點(diǎn)置換系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)械。所述的步驟②的系統(tǒng)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(nèi)阻大于正常值，消除閥門開度不足、閥門或管路堵塞問題，并更換有問題的換熱器；然后重新運(yùn)行系統(tǒng)，并進(jìn)行所述的步驟③。所述的步驟⑤中的動(dòng)力機(jī)械為泵。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是解決了在線流體輸送或循環(huán)系統(tǒng)中“大馬拉小車”的動(dòng)力匹配問題，動(dòng)力機(jī)械效率比常規(guī)高出10%，能耗大幅下降，節(jié)能效果達(dá)40%以上，流體輸送或循環(huán)系統(tǒng)的壽命延長。通過本發(fā)明的優(yōu)化方法使因過流量引起的強(qiáng)振動(dòng)、大噪聲、低效率、高功率的不利工況運(yùn)行得以改善或消除，提高動(dòng)力機(jī)械的效率，動(dòng)力機(jī)械運(yùn)行平穩(wěn)，無發(fā)燙、振動(dòng)、 噪音等現(xiàn)象，使在線流體輸送或循環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)械處于最佳工況狀態(tài)運(yùn)行。優(yōu)化過程簡單，效果明顯，易于推廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的中央空調(diào)水系統(tǒng)檢測(cè)示意圖。圖2為本發(fā)明水泵機(jī)械特性與管路特性曲線圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，按以下五步驟對(duì)某在線中央空調(diào)水系統(tǒng)的進(jìn)行優(yōu)化處理。1、采用壓力表或真空表對(duì)中央空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)備和管路進(jìn)行流體壓力測(cè)定，具體測(cè)定方法和過程如下
(1)選取系統(tǒng)中水泵2的進(jìn)、出水節(jié)點(diǎn)a、b，測(cè)量水泵進(jìn)、出標(biāo)壓HI、H2，然后得出水泵揚(yáng)程H= H2-H1，通過查水泵的特性曲線，得到對(duì)應(yīng)的水流量值％ ；
(2)選取熱交換裝置3的進(jìn)、出節(jié)點(diǎn)c、d，測(cè)量熱交換裝置3的進(jìn)、出標(biāo)壓，求得運(yùn)行的熱交換裝置內(nèi)阻，如果該內(nèi)阻值大于設(shè)計(jì)值，則說明該熱交換裝置3的工作不正常，進(jìn)行維修或更換；
(3)測(cè)量開路系統(tǒng)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(cè)定，或者根據(jù)測(cè)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
于評(píng)價(jià)優(yōu)化前后的功耗變化。3、診斷水系統(tǒng)管路存在問題檢查閥門泄漏、系統(tǒng)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(duì)運(yùn)行的系統(tǒng)管路進(jìn)行測(cè)試，通過檢測(cè)水泵2進(jìn)出口的壓差獲得水泵的揚(yáng)程H，由H查水泵的特性曲線得到系統(tǒng)的流量Q，測(cè)量開路系統(tǒng)的水池與冷卻塔的幾何高差 Δ H，將揚(yáng)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，并據(jù)此繪制出如圖2中所示的管路特性曲線Y。在繪制管路特性曲線Y上得到與系統(tǒng)實(shí)際流量(滿足水系統(tǒng)要求水流量)Qb對(duì)應(yīng)的C點(diǎn)即為水系統(tǒng)最佳工況運(yùn)行點(diǎn)C， 在圖2中找到與最佳工況運(yùn)行點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程H。。5、更換水泵按最佳工況點(diǎn)(流量％、揚(yáng)程He)選擇新的水泵取代原系統(tǒng)安裝的水泵。如圖2所示，X曲線為原系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝的水泵性能曲線，Y曲線為解決系統(tǒng)存在的各種問題后的管路特性曲線，Z曲線為經(jīng)本發(fā)明的優(yōu)化方法處理后安裝的高效節(jié)能泵性能曲線；P為原系統(tǒng)水泵的功率曲線，P'為優(yōu)化后水泵的功率曲線；S為原系統(tǒng)水泵的效率曲線，S'為糾偏后水泵的效率曲線。B為原設(shè)計(jì)水泵工況點(diǎn)流量A、揚(yáng)程Hb、水泵軸功率Nb、水泵效率ηΒ。最后配備處在最佳工況點(diǎn)C運(yùn)行、效率最高的水泵，即為高效節(jié)能泵，該泵的運(yùn)行工況為流量％、揚(yáng)程He、軸功率Ne、效率η C。由圖2可知原設(shè)計(jì)的高揚(yáng)程水泵實(shí)際處于低揚(yáng)程、大流量、低效率、高功耗狀態(tài)運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至燒毀電機(jī)。
圖2中，0、Hb、B、％、0所圍區(qū)域?yàn)樵O(shè)計(jì)水泵運(yùn)行的能耗，0、Hc、C、A、0所圍區(qū)域
為采用本發(fā)明優(yōu)化方法處理后安裝的高效節(jié)能泵運(yùn)行的能耗，二者差即為節(jié)約的能耗。動(dòng)力機(jī)械效率比常規(guī)高出10%，節(jié)電率在30%-70%，節(jié)能效果明顯。
權(quán)利要求
1.一種循環(huán)流體系統(tǒng)的優(yōu)化方法，其特征在于包括依次進(jìn)行的以下步驟①選取運(yùn)行的循環(huán)流體系統(tǒng)各個(gè)裝置兩端作為測(cè)試節(jié)點(diǎn)，測(cè)量各個(gè)節(jié)點(diǎn)流體的壓力，通過檢測(cè)水泵進(jìn)出口的壓差獲得水泵的揚(yáng)程H，由H查水泵的特性曲線得到系統(tǒng)的實(shí)際流量A ；②根據(jù)測(cè)量參數(shù)計(jì)算系統(tǒng)管路中各裝置存在的阻力，并消除或?qū)⒆枇档偷阶钚。虎墼俅螌?duì)運(yùn)行的系統(tǒng)管路進(jìn)行測(cè)試，通過檢測(cè)水泵進(jìn)出口的壓差獲得水泵的揚(yáng)程H，由H查水泵的特性曲線得到系統(tǒng)的流量Q，測(cè)量開路系統(tǒng)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，并據(jù)此繪制出管路特性曲線；④在繪制管路特性曲線上得到與系統(tǒng)實(shí)際流量QB對(duì)應(yīng)的C點(diǎn)即為水系統(tǒng)最佳工況運(yùn)7[丁 ； ,⑤根據(jù)最佳工況運(yùn)行點(diǎn)置換系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)械。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流體系統(tǒng)的優(yōu)化方法，其特征在于所述的步驟②的系統(tǒng)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(nèi)阻大于正常值， 消除閥門開度不足、閥門或管路堵塞問題，并更換有問題的換熱器；然后重新運(yùn)行系統(tǒng)，并進(jìn)行所述的步驟③。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流體系統(tǒng)的優(yōu)化方法，其特征在于所述的步驟⑤中的動(dòng)力機(jī)械為泵。
全文摘要
一種循環(huán)流體系統(tǒng)的優(yōu)化方法，包括步驟①選取運(yùn)行的循環(huán)流體系統(tǒng)各個(gè)裝置兩端作為測(cè)試節(jié)點(diǎn)；②根據(jù)測(cè)量參數(shù)計(jì)算系統(tǒng)管路中各裝置存在的阻力，并消除或?qū)⒆枇档偷阶钚。虎墼俅螌?duì)運(yùn)行的系統(tǒng)管路進(jìn)行測(cè)試，得到管路特性方程H=KQ2+△H，并據(jù)此繪制出管路特性曲線；④在繪制管路特性曲線上得到水系統(tǒng)最佳工況運(yùn)行點(diǎn)；⑤根據(jù)最佳工況運(yùn)行點(diǎn)置換系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)械。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是解決了在線流體輸送或循環(huán)系統(tǒng)中“大馬拉小車”的動(dòng)力匹配問題，能耗大幅下降，節(jié)能效果達(dá)40%以上，流體輸送或循環(huán)系統(tǒng)的壽命延長。優(yōu)化過程簡單，效果明顯，易于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)F15B19/00GK102536962SQ20121009074
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者李嬋 申請(qǐng)人:青島楚天節(jié)能技術(shù)有限公司