应用再制造技术后风机节能率的测量方法

1.一种应用再制造技术后风机节能率的测量方法，其特征在于本方法包括如下步骤：
步骤一、风机入口风管上开启数据采集孔并设置传感器，用于采集风机入口绝对温度、绝对压力、相对湿度数据，孔中心距离风机叶轮外缘2米，孔直径不小于16毫米；
步骤二、风机入口绝对温度、绝对压力、相对湿度参数的采集在风机相同的生产工序周期内、风机排风或除尘作业开始半小时后且风门开度固定的稳定工况下进行；
步骤三、在相同的排风或除尘介质下，风机的能耗与风机主轴转速、入口绝对温度、绝对压力、相对湿度有关，在这四个参数不变的条件下，风机的单位时间耗电量恒定，与产量无关，为此风机节能率考核指标采用单位时间耗电量；
步骤四、在应用再制造技术前后，约定风机在某一恒定转速下运行，测量风机该转速下单位时间耗电量各二次，每次测量周期为2小时，测量周期内风机单位时间耗电量、主轴转速、入口绝对压力、入口绝对温度、相对湿度、大气压力同步测量，数据采样间隔15min，同一参数每次测量时传感器伸入风管内部的长度相同；
步骤五、每测量周期内测得的风机单位时间耗电量、主轴转速、入口绝对压力、入口绝对温度、相对湿度、大气压力取算术平均值，并将每测量周期内的单位时间耗电量采用下式换算至标准工况下单位时间耗电量，
式中： 为标准工况下单位时间耗电量、 为实际工况下单位时间耗电量的算术平均值、 为实际工况下入口绝对温度的算术平均值、 为实际工况下入口绝对压力的算术平均值、 为实际工况下相对湿度的算术平均值、 为T对应的水蒸气饱和蒸汽压，得到应用再制造技术前，第一测量周期内标准工况下单位时间耗电量P01和第二测量周期内标准工况下单位时间耗电量P02，以及应用再制造技术后，第一测量周期内标准工况下单位时间耗电量P′01和第二测量周期内标准工况下单位时间耗电量P′ 02；
步骤六、应用再制造技术前后，P01与P02、P′01与P′ 02的相差率应≤0.5%，否则测量无效，需增加测量次数，在测量数据合格后，取P01与P02的平均值为基准值P0j，取P′01与P′02的平均值为报告值P0b；
步骤七、风机单位时间能耗节能率ζ计算，
从而得到应用再制造技术后风机的节能率。
2.根据权利要求1所述的应用再制造技术后风机节能率的测量方法，其特征在于：应用再制造技术后，风机连续运行10天以上后再进行步骤四风机参数的采集。

应用再制造技术后风机节能率的测量方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种应用再制造技术后风机节能率的测量方法。\n背景技术\n[0002] 机械设备运行中的再制造技术是由中国机械工业联合会鉴定的一项新型科学技术成果，是国家能源局重点推广的新型节能技术。该技术对风机本体结构不做任何改造，仅通过在风机轴承润滑油中加入自修复剂，利用机械设备自身摩擦产生的热能，动态完成金属磨损部位的自修复过程，生成性能优异的与原金属无明显界面的金属陶瓷保护层，赋予磨损表面新的物理和化学状态，从而降低摩擦系数，减小风机驱动电机的输出功率，达到降低能耗的目的，其应用前景十分可观，对实现节能减排具有重大的意义。\n[0003] 但该技术在我国工业应用的时间不长，在各类设备中应用后的节能率测量方法无成熟借鉴经验，也无相关文献可查，与该技术相关的节能量测量国家标准也属于空白。\n[0004] 此外，根据大量的现场设备试验和理论计算结果，该技术的节能率在2%至10%之间，然而现场设备的运行工况变化无常，外界因素（如环境温度、大气压力、生产工序）变化引起的风机耗电量波动率在10%至30%之间，如何准确测量该节能技术在风机上应用后的节能率一直是该技术领域的难题，也是该节能技术难以推广的瓶颈。\n[0005] 常规风机节能检测方法侧重于测量风机电动机的负载率和风机机组电能利用率，主要与风机的结构及管网系统有关，其与再制造技术的节能原理不相同，故不适合再制造节能技术的节能率测量。\n发明内容\n[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种应用再制造技术后风机节能率的测量方法，利用本方法可准确测量应用再制造技术后风机的节能率，对再制造技术的应用作出准确评估，有利于再制造技术的推广应用，达到节能减排的目的。\n[0007] 为解决上述技术问题，本发明应用再制造技术后风机节能率的测量方法包括如下步骤：\n[0008] 步骤一、风机入口风管上开启数据采集孔并设置传感器，用于采集风机入口绝对温度、绝对压力、相对湿度数据，孔中心距离风机叶轮外缘2米，孔直径不小于16毫米；\n[0009] 步骤二、风机入口绝对温度、绝对压力、相对湿度参数的采集在风机相同的生产工序周期内、风机排风或除尘作业开始半小时后且风门开度固定的稳定工况下进行；\n[0010] 步骤三、在相同的排风或除尘介质下，风机的能耗与风机主轴转速、入口绝对温度、绝对压力、相对湿度有关，在这四个参数不变的条件下，风机的单位时间耗电量恒定，与产量无关，为此风机节能率考核指标采用单位时间耗电量；\n[0011] 步骤四、在应用再制造技术前后，约定风机在某一恒定转速下运行，测量风机该转速下单位时间耗电量各二次，每次测量周期为2小时，测量周期内风机单位时间耗电量、主轴转速、入口绝对压力、入口绝对温度、相对湿度、大气压力同步测量，数据采样间隔15min，同一参数每次测量时传感器伸入风管内部的长度相同；\n[0012] 步骤五、每测量周期内测得的风机单位时间耗电量、主轴转速、入口绝对压力、入口绝对温度、相对湿度、大气压力取算术平均值，并将每测量周期内的单位时间耗电量采用下式换算至标准工况下单位时间耗电量，\n[0013] \n[0014] 式中： 为标准工况下单位时间耗电量、 为实际工况下单位时间耗电量的算术平均值、 为实际工况下入口绝对温度的算术平均值、 为实际工况下入口绝对压力的算术平均值、 为实际工况下相对湿度的算术平均值、 为T对应的水蒸气饱和蒸汽压，[0015] 得到应用再制造技术前，第一测量周期内标准工况下单位时间耗电量P01和第二测量周期内标准工况下单位时间耗电量P02，以及应用再制造技术后，第一测量周期内标准工况下单位时间耗电量P′01和第二测量周期内标准工况下单位时间耗电量P′ 02；\n[0016] 步骤六、应用再制造技术前后，P01与P02、P′01与P′ 02的相差率应≤0.5%，否则测量无效，需增加测量次数，在测量数据合格后，取P01与P02的平均值为基准值P0j，取P′01与P′02的平均值为报告值P0b；\n[0017] 步骤七、风机单位时间能耗节能率ζ计算，\n[0018] \n[0019] 从而得到应用再制造技术后风机的节能率。\n[0020] 进一步，应用再制造技术后，风机连续运行10天以上后再进行步骤四风机参数的采集。\n[0021] 由于本发明应用再制造技术后风机节能率的测量方法采用了上述技术方案，即风机入口风管设置传感器并按一定的风机运行工况采集风机入口温度、压力、相对湿度数据，采用单位时间耗电量作为风机节能率考核指标，应用再制造技术前后，约定风机在某一转速下运行，测量风机该转速下单位时间耗电量各二次，每次测量周期为2小时，测量周期内风机单位时间耗电量、主轴转速、入口压力、入口温度、相对湿度、大气压力同步测量，数据采样间隔15min，每测量周期测量得到的数据取算术平均值，并将每测量周期内的单位时间耗电量按公式换算至标准工况下单位时间耗电量，两个测量周期内标准工况下单位时间耗电量的相差率应≤0.5%，应用再制造技术前后两个测量周期内标准工况下单位时间耗电量取平均值，得到应用前耗电量值和应用后耗电量值，即可得到应用再制造技术后风机的节能率。本方法可准确测量应用再制造技术后风机的节能率，对再制造技术的应用作出准确评估，有利于再制造技术的推广应用，达到节能减排的目的。\n具体实施方式\n[0022] 本发明应用再制造技术后风机节能率的测量方法包括如下步骤：\n[0023] 步骤一、风机入口风管上开启数据采集孔并设置传感器，用于采集风机入口绝对温度、绝对压力、相对湿度数据，绝对温度、绝对压力、相对湿度数据通过传感器及二次仪表采集的温度、压力、湿度数据转换得到；孔中心距离风机叶轮外缘2米，若距离太近，测量时传感器探头易与叶轮相碰，距离太远则不能真实反映风机入口的工况，孔直径不小于16毫米，以保证传感器探头能伸入到风管内部；同时风机开关柜安装有电量表和计时器，用以记录风机的耗电量和运行时间，电量表精度等级不低于0.5级，计时器每小时计时误差不大于2毫秒；\n[0024] 步骤二、风机入口绝对温度、绝对压力、相对湿度参数的采集在风机相同的生产工序周期内、风机排风或除尘作业开始半小时后且风门开度固定的稳定工况下进行；且各参数测量值应在测量仪表规定的量程范围内，测量仪表有效期必须在计量部门检定的有效期内，温度探头及二次仪表的精度1级，压力探头及二次仪表的精度1级，湿度探头及二次仪表的精度+/-2%RH；\n[0025] 步骤三、在相同的排风或除尘介质下，风机的能耗与风机主轴转速、入口绝对温度、绝对压力、相对湿度有关，在这四个参数不变的条件下，风机的单位时间耗电量恒定，与产量无关，为此风机节能率考核指标采用单位时间耗电量；\n[0026] 步骤四、在应用再制造技术前后，约定风机在某一转速下运行，测量风机该转速下单位时间耗电量各二次，每次测量周期为2小时，测量周期内风机单位时间耗电量、主轴转速、入口绝对压力、入口绝对温度、相对湿度、大气压力同步测量，数据采样间隔15min，同一参数每次测量时传感器伸入风管内部的长度相同，可对传感器伸入风管内部的长度作相应标记，以便重复测量时确保长度相同；风机转速约定对于调速风机尤为重要，如变频调速风机，不同转速风机测得的运行参数影响风机节能率计算的准确性；\n[0027] 步骤五、每测量周期内测得的风机单位时间耗电量、主轴转速、入口绝对压力、入口绝对温度、相对湿度、大气压力取算术平均值，并将每测量周期内的单位时间耗电量采用下式换算至标准工况下单位时间耗电量，\n[0028] \n[0029] 式中： 为标准工况下单位时间耗电量、 为实际工况下单位时间耗电量的算术平均值、 为实际工况下入口绝对温度的算术平均值、 为实际工况下入口绝对压力的算术平均值、 为实际工况下相对湿度的算术平均值、 为T对应的水蒸气饱和蒸汽压并可通过查表得到，\n[0030] 得到应用再制造技术前，第一测量周期内标准工况下单位时间耗电量P01和第二测量周期内标准工况下单位时间耗电量P02，以及应用再制造技术后，第一测量周期内标准工况下单位时间耗电量P′01和第二测量周期内标准工况下单位时间耗电量P′ 02；\n[0031] 步骤六、应用再制造技术前后，P01与P02、P′01与P′ 02的相差率应≤0.5%，否则测量无效，需增加测量次数，在测量数据合格后，取P01与P02的平均值为基准值P0j，取P′01与P′02的平均值为报告值P0b；\n[0032] 步骤七、风机单位时间能耗节能率ζ计算，\n[0033] \n[0034] 从而得到应用再制造技术后风机的节能率。\n[0035] 进一步，应用再制造技术后，风机连续运行10天以上后再进行步骤四风机参数的采集。\n[0036] 本方法应用于宝钢股份二炼钢1#蒸排风机，在连铸机正常出坯、风机转速不变、风门开度不变的条件下，应用再制造技术的修复剂加注之前测量二次风机单位时间耗电量，每次测量2小时，同步测量风机入口绝对温度、入口绝对压力、大气压力。由于风机介质为100%饱和蒸汽，故相对湿度为100%。最后采用本方法中的转换公式将两次测量的单位时间耗电量换算到标准工况耗电量并取平均值作为基准值。\n[0037] 应用再制造技术的修复剂加注1个月后，以同样的方法测量风机相同工况下的单位时间耗电量并经转换后作为报告值，采用节能率计算公式计算风机节能率，计算过程如下：\n[0038] 修复剂加注前2011 年12 月30 日的实际单位时间耗电量为：\n(654065.36-653598.88)/(2372.72-2370.60)=466.48/2.12=220.04kwh/h；\n[0039] 换算到标准工况下的单位时间耗电量为:\n[0040] P01=[1.20*(273+46.68)/3.49*(101.41-0.378*1*10.620)]*220.04=248.33kwh/h[0041] 修复剂加注前2012年01月05日的实际单位时间耗电量为：\n[0042] (685087.52-684669.28)/(2511.39-2509.48)=418.24/1.91=218.97kwh/h；\n[0043] 换算到标准工况下的单位时间耗电量为：\n[0044] P02=[1.20*(273+47.94)/3.49*(101.38-0.378*1*11.171）]*218.97=248.72kwh/h[0045] P01与P02的平均值P0j=（248.33+248.72）/2=248.53kwh/h\n[0046] 修复剂加注后2012 年02 月15 日的实际单位时间耗电量为：\n(902217.68-901785.04)/(3498.58-3496.53)=432.64/2.05=211.04kwh/h；\n[0047] 换算到标准工况下的单位时间耗电量为：\n[0048] P'01=[1.20*(273+48.22)/3.49*(100.62-0.378*1*11.171）]=241.81kwh/h[0049] 修复剂加注后2012 年02 月17 日的实际单位时间耗电量为：\n(911853.66-911432.24)/(3543.08-3541.12)=421.42/1.96=215.01kwh/h；\n[0050] P'02=[1.20*(273+46.82)/3.49*(101.56-0.378*1*10.620）]*215.01=242.39kwh/h\n[0051] P'01与P'02的平均值P0j=（242.39+241.81）/2=242.1kwh/h\n[0052] 风机单位时间能耗节能率ζ=(248.53-242.1)/248.53=2.59%\n[0053] 修复剂加注前二次单位时间能耗的相差率为：（248.72-248.33）/248.33=0.16%。\n[0054] 修复剂加注后二次单位时间能耗的相差率为：（242.39-241.81）/241.81=0.24%。\n[0055] 上述相差率满足相差率≤0.5%的要求，同时验证了本方法的科学性和准确性。\n[0056] 风机修复剂加注前后的测量数据见附表1和附表2。\n[0057] 附表1\n[0058] \n[0059] 附表2（修复剂加注时间：2012.01.06）\n[0060]