[发明专利]基于热力学原理的风机性能测量仪表

说明书

本发明公开了一种基于热力学原理的风机性能测量仪表，包括温度测量装置、压力变送器、气体分析仪、电机控制柜、模数转换器、数据处理器以及显示器，其中温度表安装在风机的进出口，压力表安装在风机进出口以及风机附近。温度表通过接线与温度变送器相连接，温度变送器、压力变送器、气体分析仪以及电动机控制柜通过接线与数据处理器相连接，数据处理器通过数据线与显示器相连接。

技术领域

本发明涉及风机流量与效率的测试仪表。

背景技术

在生产工艺中，能够精确的确定风机的流量与效率对于优化生产工艺，提高生产效率以及降低风机能耗有着很重要的作用。

现在常用的风机流量测量仪表是基于速度场法，即在风机风道的某个位置，采用网格法测量出该处风道截面网格上每一点的气体动压，然后利用下式计算该截面内气体的体积流量：

式中S为风道内测量截面面积；ρ为气体密度；p_d为风道内平均动压力。

根据测量出来的风机流量，风机效率的一般是采用下述公式计算：

式中V为风机的体积流量；Δp为风机进出口全压差；W为输入给风机的轴功率。

采用上述方法，在风机风道内流场较为均匀时是比较精确的。但是很多时候生产系统设计时为了减少占地面积，往往结构比较紧凑，造成风道多弯，直管段短，所以测试截面的选取不能够满足精确测量的要求，比如测量截面存在较大的速度差，或者局部有漩涡或回流现象，都会给流量以及效率的测量带来较大的误差，相对误差甚至超过10％以上。流量测量不准确，给计算风机效率也带来了很大的困难。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明旨在提供一种基于热力学原理的风机性能测量仪表。

本发明采用的技术方案为：

一种基于热力学原理的风机性能测量仪表，通过测量气体成分、风机进出口处气体的温度、环境压力与风机进出口压力，同时测量出输入风机的功率，通过求解热力学方程的方法来计算出风机的流量与效率。

本发明原理明确，结构简单，精度较高。

附图说明

附图1为本发明的系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。

附图标记说明如下：

1、5——温度测量装置 2、4、9、10、11、13、14、16、18、19、20、22——接线 3 ——温度变送器 6——风机出口 7、17、25——压力变送器 8——气体分析仪 12——数据处理器及显示器 15——模数转换器 21——电动机功率表 23——电动机 24——风机 26——风机进口

如图所示的实施例中，温度测量装置1安装于风机进口26内，压力变送器25安装于风机进口26的壁面上。温度测量装置5安装于风机出口6内，压力变送器7安装于风机出口6的壁面上。压力变送器17安装在风机24附近。气体分析仪8安装在风机出口6处。接线2、 4将温度测量装置1、5与温度变送器3连接起来，温度变送器3通过接线9与模数转换器15 连接。接线10、11、16、18、19分别将气体分析仪8、压力变送器7、压力变送器17、压力变送器25、电动机功率表21与模数转换器15连接。电动机23由接线22、20供电。模数转换器15通过接线13与数据处理/显示器12相连接。温度测量装置1、5可以采用热电阻，也可以采用热电偶。如果风机进口26与环境大气相通，那么温度测量装置1也可以安装在风机 24附近不受冷热源影响的地方。数据处理器及显示器12可以是PLC与显示屏，也可以是一体机或者计算机。