[發(fā)明專(zhuān)利]基于支路風(fēng)量自調(diào)整的風(fēng)量控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410536342.5
• 申請(qǐng)日: 2014-10-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104279729A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱利民
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 朱利民
• 主分類(lèi)號(hào): F24F11/02
• 分類(lèi)號(hào): F24F11/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，例如除塵通風(fēng)領(lǐng)域和暖通通風(fēng)領(lǐng)域，特別涉及一種基于支路風(fēng)量自調(diào)整的風(fēng)量控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

一臺(tái)除塵通風(fēng)系統(tǒng)一般由除塵風(fēng)機(jī)、除塵器本體、以及風(fēng)管管路組成。對(duì)于一個(gè)大型通風(fēng)除塵系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，風(fēng)管管路上往往連接有幾十到上百個(gè)吸塵點(diǎn)，我們期望在每個(gè)吸塵點(diǎn)都能得到穩(wěn)定的，符合要求的吸塵風(fēng)力，也就是說(shuō)在每個(gè)吸塵點(diǎn)得到額定風(fēng)量。

1、由于風(fēng)管管路上包含很多節(jié)點(diǎn)，管路上會(huì)使用很多不同直徑的管道、彎頭、三通和變徑，在不同位置的風(fēng)管中，風(fēng)壓、風(fēng)速和風(fēng)量分布也不相同，比如說(shuō)在離除塵器最近的風(fēng)管，風(fēng)壓(負(fù)壓)將會(huì)較大，附近的支管風(fēng)量也就比較大，而在離除塵器較遠(yuǎn)的管路，風(fēng)壓會(huì)比較小，附近的支管風(fēng)量會(huì)比較小。也就是說(shuō)，除塵效果從管路上衰減。

2、根據(jù)工藝設(shè)備(產(chǎn)生灰塵的設(shè)備)不一定會(huì)同時(shí)工作，各支路吸塵口也就不會(huì)同時(shí)開(kāi)啟，它們需要跟隨工藝設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行切換，而除塵器通風(fēng)阻力也會(huì)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生變化，這使得整個(gè)風(fēng)管管路風(fēng)壓風(fēng)速動(dòng)態(tài)變化，也就是說(shuō)整個(gè)除塵系統(tǒng)的工況經(jīng)常變化。工況的變化對(duì)各吸塵點(diǎn)的風(fēng)量將會(huì)產(chǎn)生影響，各支路吸塵點(diǎn)難以得到穩(wěn)定的，符合額定要求的風(fēng)量。

3、除塵風(fēng)機(jī)的額定功率，往往根據(jù)最大風(fēng)量要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且保留一定的裕量。然而，根據(jù)工藝設(shè)備的要求，需要開(kāi)啟的吸塵口有時(shí)會(huì)很多，而有時(shí)會(huì)很少，對(duì)風(fēng)量的需求也是變化的。因此，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，有的除塵系統(tǒng)配備了風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)，對(duì)于一個(gè)大型耗電設(shè)備，這是非常有意義的事。但是，由于變頻調(diào)速系統(tǒng)缺少正確的調(diào)節(jié)參數(shù)作為支撐，變頻節(jié)能的設(shè)想收效甚微，變頻器形同虛設(shè)。例如：如前所說(shuō)，由于各支路管路風(fēng)量的不確定性，在風(fēng)機(jī)的某一轉(zhuǎn)速下，有的支管已經(jīng)超過(guò)了額定風(fēng)量，而有的支管還沒(méi)有達(dá)到額定風(fēng)量，那么變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)該增加轉(zhuǎn)速還是降低轉(zhuǎn)速呢？

基于上述問(wèn)題，有人提出了方案，該方案基于一個(gè)管網(wǎng)特性計(jì)算控制系統(tǒng)，重點(diǎn)描述如下：

先將除塵管網(wǎng)的信息(如：各節(jié)點(diǎn)管道直徑、彎頭、三通、閥門(mén)、收塵罩等)和各收塵點(diǎn)要求風(fēng)量輸入計(jì)算機(jī)除塵管網(wǎng)特性模擬計(jì)算軟件；計(jì)算機(jī)除塵管網(wǎng)特性模擬計(jì)算軟件是一種使用PC平臺(tái)的管網(wǎng)特性模擬計(jì)算軟件，可以計(jì)算出不同工況下除塵管網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)、收塵點(diǎn)等處風(fēng)量、風(fēng)速、動(dòng)風(fēng)壓、靜風(fēng)壓、沿程阻力、局部阻力等信息，能夠模擬出在管網(wǎng)中風(fēng)壓、風(fēng)量的分布情況；利用此軟件模擬計(jì)算出各工況點(diǎn)管網(wǎng)風(fēng)量匹配情況，枚舉出不同工況點(diǎn)對(duì)風(fēng)壓、風(fēng)量的要求，形成邏輯控制圖，并將邏輯控制圖輸入管網(wǎng)特性計(jì)算控制系統(tǒng)；

管網(wǎng)特性計(jì)算服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)除塵管網(wǎng)工況變化實(shí)時(shí)模擬計(jì)算，確定在當(dāng)前工況下確保各收塵點(diǎn)風(fēng)量的前提下最小主管道壓力和風(fēng)量參數(shù)，并將這些參數(shù)傳遞給變頻器或調(diào)速液力耦合器及PLC控制系統(tǒng)，同時(shí)管網(wǎng)特性計(jì)算服務(wù)器計(jì)算出各個(gè)收塵點(diǎn)閥門(mén)調(diào)整的量，并將這些數(shù)據(jù)傳遞給管網(wǎng)特性控制系統(tǒng)；管網(wǎng)特性控制系統(tǒng)是對(duì)除塵管網(wǎng)特性二次精確調(diào)整的控制系統(tǒng)，管網(wǎng)特性計(jì)算服務(wù)器傳遞的除塵管網(wǎng)中收塵點(diǎn)閥門(mén)調(diào)整量作為對(duì)應(yīng)閥門(mén)的調(diào)整目標(biāo)值，管網(wǎng)特性控制系統(tǒng)將這些目標(biāo)值傳輸給對(duì)應(yīng)的閥門(mén)，閥門(mén)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照給定值進(jìn)行調(diào)整并將調(diào)整后的開(kāi)度反饋給管網(wǎng)特性控制系統(tǒng)，管網(wǎng)特性控制系統(tǒng)對(duì)反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行核實(shí)，如果符合誤差要求確認(rèn)調(diào)整成功，否則將對(duì)其進(jìn)行下一輪調(diào)整。很明顯，現(xiàn)有技術(shù)方案基于一個(gè)管網(wǎng)特性計(jì)算和控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要正確計(jì)算出管路特性(各節(jié)點(diǎn)管道直徑、長(zhǎng)度、彎頭、三通、閥門(mén)、收塵罩、風(fēng)力在管路中的損耗等)，來(lái)確定各管路風(fēng)壓風(fēng)量分布情況，還要確定出工況變化(除塵器風(fēng)阻變化、風(fēng)閥切換變化以及管道堵塞情況)，才能得出正確的變頻調(diào)速參數(shù)，才能確定出各支路風(fēng)閥的正確開(kāi)度值。

因此，這個(gè)系統(tǒng)具有如下缺點(diǎn)：

1.計(jì)算復(fù)雜。由于管路在工藝現(xiàn)場(chǎng)的分布很長(zhǎng)，包含很多的三通，彎頭，有很多不同管徑的管道，因此，管路的特性建模和計(jì)算是比較復(fù)雜的，涉及到非常多的參數(shù)；而系統(tǒng)還要根據(jù)工況的變化，實(shí)時(shí)改變系統(tǒng)模型和計(jì)算結(jié)果，這進(jìn)一步增加了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)難度。計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性需要在實(shí)踐中驗(yàn)證。

2.通用性差。幾乎每臺(tái)除塵系統(tǒng)的管路特性都是不同的，即使在同一個(gè)工礦廠家，也需要為不同的除塵系統(tǒng)分別建立計(jì)算模型，因此該系統(tǒng)的通用性很差，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，設(shè)計(jì)難度大。

3.可靠性低。由于風(fēng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和支路風(fēng)閥調(diào)節(jié)量都依賴(lài)于管網(wǎng)特性計(jì)算和控制系統(tǒng)服務(wù)器，一旦該服務(wù)器出現(xiàn)問(wèn)題，整個(gè)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能全部癱瘓。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單可靠、實(shí)現(xiàn)難度低、通用性好的基于支路風(fēng)量自調(diào)整的風(fēng)量控制系統(tǒng)。