逆流式自然通风冷却塔性能测试数据采集与计算系统的开发.pdf

内蒙古电力技术
INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER
2013年第31卷第5期
doi:10.3969/isn.1008-6218.2013.05.003
送流式自然通风冷却塔性能迥试
数据集与计算系统的开发
焦晓峰,潘云珍,沈听,范志强,韩建春
(内蒙古电カ科学研究院,内蒙古呼和浩特01(0020)
摘要:针对冷却塔性能測试、计算传统方法存在的诸多缺陷,提出了1种用于逆流式自然
通风冷却塔性能测试的自动化数据采集系统,并利用 Visual Basic语言编制了图形化的计算
分析软件,通过与传统计算方法,即采用Excl表格计算结果进行对比,说明本计算程序与传
统方法十分接近,可以用于逆流式自然通风冷却塔的热力特性的计算。
关键词:冷却塔;性能测试;冷却数;气水比;数据采集系统
文就标志码:B
中图分类号:TK212
文章编号:1008-6218(2013)05-0068-04
Development of Performance Test Data Acquisition System ane
Efficiency Calculation Software on Counterflow Tower
Jiao Xiaofeng, Pan Yunzhen, Shen Xin, Fan Zhiqiang, Han Jianchun
( Inner Mongolia Electric Power Science Research Institute, Inner Mongolia Hohhot 010020
Abstract: The critical parameters automated data acquisition system for counterflow
industrial cooling tower performance testing was intrduced in the paper, and the graphical
analysis and calculation software was developed based on Visual Basic. Through comparing
the calculation results. believed that the software and the traditional excel calculation were
similar and facilitated for the relevant cooling tower tests
Key words: cooling tower; performance testing; cooling number; air and water quantity
ratio; data acquisition system
0引言
于这些软件往往不具备糾形化操作界面,而且还要
求使用者对每一步计算过程都要非常熟悉。本文
冷却塔性能測试传统方法需要消耗大量的人提出了一种用于自然通风逆流式冷却塔性能测试
力物力,试验人员在塔内和集水池进行数据采集工的数据采集系统,并采用 Visual Basic语言编写了
作耗时长,工作环境十分恶劣,很容易发生设备、人套用于综合分析、计算冷却塔热力性能的软件。
身安全事故,而且试验数据大都靠人工直接测量,
试验原始数据误差较大。另外,冷却塔的热力计算1冷却塔性能数据測试常规方法
非常复杂,传统算法极易出现计算错误,虽然有人
采用 Excel电子表格设计了热カ计算程序4,但由1.1塔外气象参数
「收稿日期2013-09-13
作者简介]焦晓峰(1978一),男,山l西人,硕土,高级工程师,从事汽轮机专业技术管理与生产试验工作。
基金项目]内蒙古电力科学研究院2011年自筹科技项目
2013年第31卷第5期
焦晓峰,等:逆流式自然通风冷却塔性能测试数据采集与计算系统的开发
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塔外环境气象参数包括空气干、湿球温度,大2.1系统构成
压力、风速和风向。试验时,在距离塔外30~50
冷却塔性能测试需要测量塔内(塔外)风速、干
m平整宽敞处设立1个标准百叶窗气象亭,内置机湿球温度、大气压力等大量参数,为避免传统测量
械通风干、湿球温度计,亭外放置空盒式大气压力方法的缺点,借助目前比较成熟的汽轮机热力性能
表1个,塔外风速、风向采用旋杯式风速风向仪进行试验数据采集系统,将远传微风速仪、干湿球温度
测量。
计等测量信号接人IMP数据采集系统。新系统实现
1.2循环水流量
了塔内风速及出塔干湿球温度、进出塔水温的自动
在进塔的循环水管道土选择合适的直管段安采集与存储,数据采集系统构成示意图见图1。
装超声波流量计直接测量流量,或者在出水渠内安
按照冷却塔性能测试的要求提前在塔内、外布
装流速仪,测量冷却塔的循环水即时流速。计算时置好相应测点,并连接到IMP数据采集系统,则可以
取用测试工况时间段内的循环水平均流量。
实现连续自动采集,大大提高了试验精度与工作效
1.3进、出塔水温
率
进塔水温采用加保护套管的水银温度计在配2.2风速测试设备
水竖井内测量,出塔水温在出塔水沟测量。测点布
测量塔内风速的微风速仪是本系统的关键设
置沿宽度方向不少于3处,沿深度方向不少于2处。备之一。虽然目前的风速测量手段可以实现数据
1.4塔内空气动力场及温度场分布
远传,并且精度也能够达到要求,但由于其要求工
塔内风速常用电子式微风速表测量,将塔内配作环境混度<50%,而冷却塔内环境特殊,湿度都在
水槽平面以上4m断面处,根据测试断面尺寸划分95%以上,因此,能够实现塔内风速的自动采集是本
10-20个等面积环,测点分别布置在有代表性的2系统集成成功与否的关键。通过调研,最终选用了
条相互垂直的直径上。300MW等级机组的冷却塔德国 Hontzsch Gmbh公司生产的 Vane Wheel
般划分成7个等面环,在互相垂直的2个直径方1 ow sensor ZS30远传微风速仪,其关键技术参数见
向各取14个测点,从塔中心向外将测点从1到7进表1。
行编号;在与风速测点对应处分别安装干、湿球温2.3实测数据对比
度计各1支,观测出塔空气的干、湿球温度。通常
表2为分别利用本自动采集系统和传统方法人
每一工况需要量、记录10次。
工采集的某冷却塔试验数据对比情况。自动采集
仪的采集频率为每3s采集1次;人工采集的数据由
性能测试数据采集系统
测试人员采用手持式仪表到达指定地点读取,每h
可采集7组数据。
为了提高测试效率、精度及人员、设备的安全
从表2可以看出,采用自动采集仪连续采集和
性,研发了冷却塔性能测试数据采集系统。
人工读数采集的出塔空气干球温度偏差很小,而出
电源
EIC-02C
采集仪
24V电源线
S-Net连接电號
变送器
变送器
变送器
变送器
变送器
连接线
连接线
连接线
连接线
连接线
く)
度变
图1冷却塔性能测试数据采集系统构成