水泵风机站节能的设计测算运行方法技术

水泵风机站节能的设计测算运行方法及计算机程序产品。通过建立水泵风机站设备数据库，输入工艺要求，选择水泵风机站所用设备，确定出满足工艺要求条件下全定速、全调速、一调速三种方式下水泵风机站的最低单位产量电耗、最高每度电产量和水泵风机转速，并经过编程、编译等步骤形成计算机程序产品。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水泵风机站的节能领域，尤其是能对水泵风机站整体进行节能的设计测算运行方法和计算机程序产品。
技术介绍
目前，对水泵风机运行电耗的计算方法及计算机程序产品，主要用于对单台水泵风机进行性能测试，不是对多机组的水泵风机站进行整体电耗测试，并且这种计算往往只针对水泵风机本身，不包含拖动水泵风机的电机和对电机转速进行调节的调速器，这种方法不能反映水泵风机整体设备的电耗情况，也不能给出多机组水泵风机站整体的优化运行电耗情况。
技术实现思路
为了克服现有方法和计算机程序产品存在的不能给出水泵风机站总体优化运行电耗的不足，本专利技术提供一种水泵风机站节能的设计测算运行方法及计算机程序产品，它不仅能计算出单台水泵风机本身的电耗，而且能给出多机组水泵风机站整体的优化运行电耗。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是建立水泵风机站设备(水泵风机、电机，调速器)数据库，并根据工艺要求(或管网特性)和设备(水泵风机、电机、调速器)参数确定出水泵风机站在满足工艺条件下，全部使用固定转速水泵风机运行方式(以后称为全定速方式)、全部使用转速可调节水泵风机运行方式(以后称为全调速方式)、只使用一台调速水泵风机其余为固定转速水泵风机运行方式(以后称一调速方式)三种运行方式下的水泵风机站整体优化运行电耗及转速，工艺要求可以是对水泵风机站输出流量或输出压力的要求，工艺要求有时也可以用满足管网特性来描述，设备参数包括水泵风机的流量扬程(或流量压力)特性、水泵风机的流量功率特性、电机负荷率效率特性、调速器负荷率转速效率特性。水泵风机站整体优化运行电耗是按一种水泵风机在三种运行方式下最低的单位产量电耗或两种水泵风机对比最低的单位产量电耗给出的；水泵风机站整体优化运行电耗是按一种水泵风机在三种运行方式下最高的每度电产量或两种水泵风机对比最高的每度电产量给出的；水泵风机站整体优化运行的水泵风机转速是按一种水泵风机在三种运行方式下的水泵风机转速或两种水泵风机对比的水泵风机转速给出的。对于水泵站，实现节能设计、节能测算、节能运行的步骤为将水泵站所用水泵的流量扬程特性H＝f1(Q)、流量功率特性P＝f2(Q)输入水泵数据库，H代表扬程，Q代表流量，P代表功率；将拖动水泵所用电机的负荷率效率特性η＝f3(L)输入电机数据库，η代表效率，L代表负荷率；将电机所用调速器的负荷率转速效率特性η＝f4(L，n)输入调速器数据库，η代表效率，L代表负荷率，n代表转速；输入工艺要求H＝f5(Q)，工艺要求为满足管网特性时H＝Hmax-(Qmax2-Q2)×(Hmax-Hmm)÷(Qmax2-Qmin2)，H代表管网所需扬程，Q代表管网流量，Qmax代表管网最大流量，Hmax代表管网所需最高扬程，Qmin代表管网最小流量，Hmin代表管网所需最小扬程；确定出满足工艺要求条件下，全定速方式整体电耗最低的单位产量电耗变化曲线W1＝f6(Q)，最高的每度电产量变化电耗V1＝f7(Q)，W1全定速方式水泵站整体最低的单位产量电耗，V1全定速方式水泵站整体最高的每度电产量；确定出满足工艺要求条件下，一调速方式整体电耗最低的单位产量电耗变化曲线W2＝f8(Q)，最高的每度电产量变化曲线V2＝f9(Q)，用于稳定性判别的流量转速变化曲线n2＝f10(Q)，W2一调速方式水泵站整体最低的单位产量电耗，V2一调速方式水泵站整体最高的每度电产量，n2一调速方式调速泵转速；确定出满足工艺条件下，全调速方式整体电耗最低的单位产量电耗变化曲线W3＝f11(Q)，最高的每度电产量变化曲线V3＝f12(Q)，用于稳定性判别的流量转速变化曲线n3＝f13(Q)，W3全调速方式水泵站整体最低的单位产量电耗，V3全调速方式水泵站整体最高的每度电产量，n3全调速方式调速泵转速水泵站在全定速、一调速、全调速三种运行方式下的单位产量电耗变化曲线是在同一显示图中给出的，这样可以方便地确定对应同一流量工况最省电的运行方式，三种方式相比的节电比例；更换水泵、电机、调速器可以在同一张图上，再次画出三种运行方式下的单位产量电耗变化曲线，两种水泵的单位产量电耗变化曲线也可以作为两张图单独画出，对比两种不同设计方案之间在各流量段单位产量电耗，直观得出两种不同设计方案之间的单位产量电耗高低，给出最省电的设计方案，由于三种运行方式的单位产量电耗曲线是在同一显示图中给出的，相互对比可以很方便地确定设计方案；三种运行方式的转速变化曲线也是在同一张图中给出的，全定速方式转速为额定转速不变化，转速变化曲线中如果运行设备台数固定时对应同一转速如有两个流量点，既转速同流量是非唯一对应的，则该水泵风机站存在运行稳定性问题，根据转速变化曲线可以得出水泵站是否存在稳定性隐患，确定稳定的的运行方式，确定出以转速为被控参数的最佳切换点。当水泵站水泵的台数为1台，电机负荷率效率和调速器负荷率转速效率特性恒定为100％时，可得出单台水泵本身的单位产量电耗、每度电产量和转速特性。对于风机站，实现节能设计、节能测算、节能运行的步骤为将风机站所用风机的流量压力特性P’＝f1(Q)、流量功率特性P＝f2(Q)输入风机数据库，P’代表压力，Q代表流量，P代表功率；将拖动风机所用电机的负荷率效率特性η＝f3(L)输入电机数据库，η代表效率，L代表负荷率；将电机所用调速器的负荷率转速效率特性η＝f4(L，n)输入调速器数据库，η代表效率，L代表负荷率，n代表转速；输入工艺要求H＝f5(Q)，工艺要求为满足管网特性时P’＝P’max-(Qmax2-Q2)×(P’max-P’min)÷(Qmax2-Qmin2)，P’代表管网所需压力，Q代表管网流量，Qmax代表管网最大流量，P’max代表管网所需最高压力，Qmin代表管网最小流量，P’min代表管网所需最小压力；输入风机站输送气体的密度γ、温度T，环境大气压力P1’、温度T1；确定出满足工艺要求条件下，全定速方式整体电耗最低的单位产量电耗变化曲线W1＝f6(Q)，最高的每度电产量变化电耗V1＝f7(Q)，W1全定速方式风机站整体最低的单位产量电耗，V1全定速方式风机站整体最高的每度电产量；确定出满足工艺要求条件下，一调速方式整体电耗最低的单位产量电耗变化曲线W2＝f8(Q)，最高的每度电产量变化曲线V2＝f9(Q)，用于稳定性判别的流量转速变化曲线n2＝f10(Q)，W2一调速方式风机站整体最低的单位产量电耗，V2一调速方式风机站整体最高的每度电产量，n2一调速方式调速泵转速；确定出满足工艺条件下，全调速方式整体电耗最低的单位产量电耗变化曲线W3＝f11(Q)，最高的每度电产量变化曲线V3＝f12(Q)，用于稳定性判别的流量转速变化曲线n3＝f13(Q)，W3全调速方式风机站整体最低的单位产量电耗，V3全调速方式水泵站整体最高的每度电产量，n3全调速方式调速泵转速。风机站在全定速、一调速、全调速三种运行方式下的单位产量电耗变化曲线是在同一显示图中给出的，这样可以方便地确定对应同一流量工况最省电的运行方式，三种方式相比的节电比例；更换风机、电机、调速器后，在同一张图上，再次画出三种运行方式下的单位产量电耗变化曲线，两种风机的单位产量电耗变化曲线也可以作为两张图重新单独画出，对比两种不同设计方案之间在各流量段本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泵风机站节能的设计测算运行方法及计算机程序产品，所述方法包括建立水泵风机站设备数据库，并根据工艺要求和设备参数确定出全定速、全调速、一调速三种运行方式下的水泵风机站整体优化运行电耗及水泵风机转速，其特征在于：水泵风机站整体优化运行电耗是按一种水泵风机在三种运行方式下最低的单位产量电耗或两种水泵风机对比最低的单位产量电耗给出的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚福来，张艳芳，姚泊生，张艳彬，王洪霞，郭静，
申请(专利权)人：姚福来，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]