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文檔簡介

1、冷卻塔熱力性能測試分析軟件開發(fā)的研究中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計研究院孟凡兵哈爾濱建筑大學(xué)方修睦摘要分析了冷卻塔測試分析現(xiàn)狀及其測試的特點,結(jié)臺在實際測試中所遇到的具體問題,在總結(jié)對大型F 業(yè)冷卻塔測試經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上.提出r冷卻塔測試分析系統(tǒng)軟件的設(shè)計方案,并進行了軟件開發(fā)的研究.科J 步編制了具有較強實用價值的冷卻塔測試分析軟件。一引言隨著改革開放后國民經(jīng)濟的高速增長,現(xiàn)代化工業(yè)的工J。越來越集中、大型化.生產(chǎn)需要冷卻水用量亦卜計巨大=工業(yè)用水中,冷韶水占有很大比重.石油、化工、電力、冶金、帆喊等T業(yè)企業(yè)中,小州昭逢的水占泣用水量的比例人數(shù)如下表:丁業(yè)用途(%。門冷卻水鍋爐房冼滌水空惺水其他電力旦旦

2、1工業(yè)生產(chǎn)中采用循環(huán)冷擊_=水供水方式的增加,使得太、中型工業(yè)冷卻塔也逐年成倍增加。我國現(xiàn)有幾1。萬臺工業(yè)冷卻塔在運行,每年還有許多數(shù)千噸的新型工業(yè)冷卻塔投入運行。無論是新型冷茄塔皓研究、開發(fā)、投運、調(diào)試,還是已運行的冷卻塔的人修、改造、運行和監(jiān)督,均需進行大量的冷卻塔刪試工作。冷卻塔的測試分析及評價工作,不僅僅關(guān)系到冷卻塔本身的冷卻能力是否符合要求的問題,而且關(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)能再正常進行的問題。因此,冷塔的考梭測試分析工作有著極其重要的意義:二冷卻塔涮試分析現(xiàn)狀以往,我國各工業(yè)部門及電力系統(tǒng),賒對個別冷卻塔考核試驗或性能試驗外,對絕夫多數(shù)的冷卻塔在投入運行以后不進行考核試驗或性能試驗。冷卻塔的

3、設(shè)計能百滿足生產(chǎn)需要和冷卻塔的運行效果能否達到設(shè)汗要求,主要靠運行實踐中的觀察來判斷,不能進行確切的定量分析。三測試分析系統(tǒng)軟件的設(shè)計方案1一體化測試分析方案提出目前,由于冷卻塔測試、計算、分析的手段落后.加上冷卻塔測試數(shù)據(jù)量太大,冷卻塔測試分析工作難往分為兩步進行:第一步,現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)。由于無法受時對測試的數(shù)據(jù)進行可靠眭驗證,再加上測試現(xiàn)場的復(fù)雜性和測試中各種隨機因素的影響,數(shù)據(jù)采集存在一定的盲目性;第二步,后期數(shù)據(jù)處理分析。采用通常的數(shù)據(jù)處理分析方法時,不可避免的會帶有計算中的誤差,在后期數(shù)據(jù)處理中,一旦發(fā)現(xiàn)測試數(shù)據(jù)錯誤、數(shù)據(jù)短缺或數(shù)據(jù)丟失,只能重新測試,這必將大量人力、物力和財力的浪費。

4、這種分兩步走的測試分析方式存在著種種不利之處,鑒于以上問題的存在,本文作者提出了冷卻塔一體化測試分析的方案,即:把數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)可靠性驗證和數(shù)據(jù)的處理分析,在冷卻塔所屬單位的監(jiān)督下.莊試驗現(xiàn)場一次性完成測試分析工作。一體化測試分析的實施,將消除測試中的盲目性,減少測試中、力、物力和財力的浪費.同時,可以大大提高測試工作的效率,減少測試工作對正常生產(chǎn)的影響,井町咀及時地得到關(guān)于冷卻塔的測試分析結(jié)果,以便更好地服務(wù)于生產(chǎn)?;谖⑿陀嬎銠C的發(fā)展以及手提式電腦和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及應(yīng)用.現(xiàn)場作業(yè)己成為町州能,借助于相應(yīng)的冷擊=塔測試分析軟件(LQT系統(tǒng),從而使一體化測試分析方案得以實現(xiàn)。2鍘試分析系統(tǒng)的設(shè)計

5、思想533綜合考慮在冷卻塔測試中的具體問題咀及測試參數(shù)的特點,本文作者將測試分析系統(tǒng)LQT J的設(shè)計思想確定為“簡明易用,準確快捷的一體化測試分析軟件”=“簡明易用”.體現(xiàn)_在系統(tǒng)應(yīng)具備友好的用戶界面,界面形式符合常規(guī)的用戶操作習(xí)|貰,目各項功能哦確不致于或盡量避免用戶產(chǎn)生歧義和誤操作,為用戶提供最大的方便?!皽蚀_快捷”.體現(xiàn)在對用戶編輯時的錯誤輸入的提示和對有效數(shù)據(jù)的合理篩選,提供準確肯教的可靠結(jié)果,在算浩上具備較高運算速度,減小誤差和不必要的延誤=正如前面文內(nèi)容所述.“一體化測試分析”目的在于改變以往測試與分析兩步走的現(xiàn)狀,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)可靠性檢驗及處理分析.在試驗現(xiàn)場一次性完成測試分

6、析T作。四設(shè)計目標l擁有全新的Windows圖形用戶界面(GUI2具有方便的菜單管理與形象的工具條控制本測試分折系統(tǒng)的主窗VI控制臺面上設(shè)有管理方便的標準WINDOWS菜單系統(tǒng),從而使得復(fù)雜的系統(tǒng)得丑了集中控制。另外.每個菜單均設(shè)有訪問熱鍵,用戶即可以通過鼠標操作,也可吼通過鍵盤操作。形象而又生動的工具條控制圖形按扭使得率系統(tǒng)更具特色。工具條上畫有示意|生圖標或符號,形象地說明了按扭用途.用戶可咀通過圖形按扭來完成大部,卜工作.從而使得操作變得輕鉿、容易、而叉直現(xiàn)、形象。3實現(xiàn)全動志的參數(shù)編輯冷卻塔的測試工作是一項繁雜的工作,其中主要的一項工作是數(shù)據(jù)的采集和分類.在實際測試工作甲我們發(fā)現(xiàn),測試

7、參數(shù)存在如下特點:(1分散性在冷卻塔測試中的參數(shù)包括壓力、溫度、風(fēng)速、流量等并項諸多參數(shù),每項各自采用相應(yīng)的儀表,;4試項目非常繁多.位置極為分散,尤其對于大中型冷卻塔.體積非常龐大,各個參數(shù)按測試的要求不可能實現(xiàn)集中于一處進行布點和采集,因此具有分散性。(2不確定性冷卻塔是為生產(chǎn)服務(wù)的.根據(jù)不同的生產(chǎn)需要,冷卻塔的大小是不同的。在測試工作中,需根據(jù)冷卻塔的大小來確定布點數(shù)。因此對于不同類型的冷卻塔,布點數(shù)是不確定的。同時在測量閥一類型冷卻塔時.測量的工況數(shù)和每個工況的吾個參數(shù)的測量次數(shù)也是刁:確定的。以往的大部分計算程序,數(shù)據(jù)的輸八工作是一個很繁重的工作.為創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)文件,用戶往往需要先作

8、一番復(fù)雜的準備工作.輸入數(shù)據(jù)時必須遵守一定的規(guī)程,可能還望對數(shù)據(jù)的正確|生擔(dān)負相當?shù)呢?zé)任如果數(shù)據(jù)輸入過程出現(xiàn)了疏忽,或者日后對數(shù)據(jù)進行調(diào)整,通常是要做好充分準備,對于一些具有復(fù)雜關(guān)聯(lián)|生的系統(tǒng).如果一部分新數(shù)據(jù)要從中問插入,可能導(dǎo)致丈范圍的影響,以至于各個數(shù)據(jù)文件不得不重新構(gòu)造t練臺考慮測試參數(shù)的特點及計算處理過程。車測試分析系統(tǒng)采取全動態(tài)編輯模式a本測試分析系統(tǒng)將這部分責(zé)任承擔(dān)于自身。程序?qū)?shù)的編輯無順序要求,用戶可以任意順序修改或添加測試參數(shù).根據(jù)不同類型、不同太小的冷卻塔,可任意改變參數(shù)測試的布點數(shù)的測量次數(shù),所有的管理、維護工怍及相關(guān)調(diào)態(tài)均由程序自動完成,實現(xiàn)了真正的全動態(tài)編輯方式,

9、極大的方便丁用戶。本系統(tǒng)的全動態(tài)性還表現(xiàn)在,用戶可以對輸入的參數(shù)隨時修改,隨時計算,因為參數(shù)是以模塊形式m劃分.因此相互之間具有相互獨立性,從而使修改的順序沒有前后之分,使得測試工作肯在使用本系統(tǒng)時具有很大的自由度。4具備數(shù)據(jù)檢驗、自動報警功能夸冷卻塔測試工作者更加頭疼的難點之一是:蟲u何迅速檢測測得的數(shù)據(jù)準確可靠。由于冷卻塔的測試工作是一項非常繁雜的工作,在測試中存在著種種隨機因素的影響,與此同時,需要測試的數(shù)據(jù)又非常繁多,在這種情況下很難保證所測數(shù)據(jù)的可靠性.非常有必要或急需建立一套快捷方便的數(shù)據(jù)檢驗測系統(tǒng)。本冷卻塔測試分析系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)檢驗自動報警器。系統(tǒng)可咀挾速而又精確地對所測得的數(shù)據(jù)

10、進行熱平衡誤差分析.及時地向測試工作者提供數(shù)據(jù)的可靠性信息,從而使得測試工作達到事半功倍的功效a 5數(shù)據(jù)報表的生成和直觀的圖形數(shù)據(jù)當LQT系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)處理之后,會自動地將凌亂的數(shù)據(jù)匯總成數(shù)據(jù)報表,使用戶自夠方使的查I螄每個數(shù)據(jù)的精確值。此外系統(tǒng)設(shè)柏一個“歷史記錄”項.每當處理完一組數(shù)據(jù)存盤后,系統(tǒng)會自動的j等其載八“歷史記錄”中,使用戶日后能夠直洵。534系統(tǒng)除了能夠?qū)崿F(xiàn)自動報表外.還設(shè)育折線和柱形數(shù)據(jù)的圖形表示形式。圖形數(shù)據(jù)不但具有直弧、圳J+等特點,而且還便于對數(shù)據(jù)的分析和比較。6動畫模擬功能7容錯能力五系統(tǒng)框架本測試舟析系統(tǒng)可眥粗略劃分為心大主要功能:參數(shù)動態(tài)編輯與智能維護分析系統(tǒng)的用戶

11、集成環(huán)境數(shù)據(jù)可靠性抒析報警數(shù)據(jù)查詢與動畫顯示系統(tǒng)的構(gòu)成框圖如圖I所示:圖】系統(tǒng)構(gòu)成框圖六LQT的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)LQT的535系統(tǒng)的編輯模塊主要包括:環(huán)境參數(shù)、進塔空氣干、溫球溫度、出塔空氣干、濕球溫度、空氣量、進出塔水溫、冷卻水量等等.各個模塊即分散又集中,分散性表現(xiàn)在它41"1面1咀各自獨立地進行全動態(tài)編輯,集中性表現(xiàn)在可以統(tǒng)一對這些分散模塊的參數(shù)加毗集中管理。這樣就使得用戶在運行系統(tǒng)時能夠更加得心成手.同時也便于整個系統(tǒng)的自身安全運用的維護。不至于使整個系統(tǒng)輕易誤八癱瘓狀態(tài)。七LQT運行流程LQT的系統(tǒng)運行流程如圖3示,用戶通過用高層管理的文件系統(tǒng)和塔型管理系統(tǒng)確定好所;則7爭塔技工況

12、后,即可開始測試參數(shù)的全動態(tài)編輯。在用戶測試數(shù)據(jù)時無需去查看豐測試分析系統(tǒng)中所約定測試參數(shù)的數(shù)量,吲為系統(tǒng)本身是全動態(tài)編輯.對測試參數(shù)沒有特殊布點和數(shù)量約定。因此用戶擁有極大的測試目由度。此外.用戶可咀高層管理來查看結(jié)果報表,圖形數(shù)據(jù),歷史記錄等等歷羽罔霸燃然熟l蕊輸出管理劃交互鬟l J /,fill、l 盞掘表模堤群/廠l 圖形數(shù)據(jù)廖|曩|(zhì)l 環(huán)境參數(shù)毒上麓動畫模于cc 。H浪分打印輸出參析數(shù)蛄壓宅記錄空氣參數(shù)余/編果溫度參數(shù)旆:l 交互霾I 鍍豹I 下糜么翻&圖3LQT的系統(tǒng)運行流程八系統(tǒng)的控制管理系統(tǒng)啟動后,呈現(xiàn)在用戶眼前的是LQT系統(tǒng)的控制主屏,如下圖4示??刂浦髌林邪ㄖ鞑藛?/p>

13、系統(tǒng),工具欄和冷卻塔流程模擬示圖。1菜單控制系統(tǒng)菜單的劃分主要是根據(jù)系統(tǒng)中不同的功能而劃分,它們之間即互相獨立又統(tǒng)一,是一個有機的整體控制機構(gòu)。每個主菜單項都設(shè)有挾捷鍵,用戶除可以用鼠標操作外,還可以運用鍵盤操作。從圖中可咀看到主控菜單系統(tǒng)包含了九項.分別為:文件、編輯、專家訪談、塔型選擇、測試參數(shù)、設(shè)計參數(shù)、故障查詢、結(jié)果打印和幫助。536圖4LQT系統(tǒng)的控制主屏2工具條控制工具條的設(shè)置是本測試分析系統(tǒng)的特色之一,它生動、活潑而又形象的外觀用戶賞心悅目.它直現(xiàn)方便使用戶對系統(tǒng)操作自如,下面為工具欄的各項功能.如圖5所示:17i0圖標注釋l1、新建立檔5、退出系統(tǒng)9、測試參數(shù)凡口13,數(shù)據(jù)報表

14、17、控制主屏模擬1:圈I2、打開文件6、塔型選擇10、進行運算14、線性圖形數(shù)據(jù)18、關(guān)閉幢擬流程圈I3、存盤i,設(shè)計參數(shù)¨,功畫摸擬開始15,拄彤圖形數(shù)據(jù)l4、直找文件8、測試時間I2、功畫模擬結(jié)柬16、所史記錄圖5工具條九應(yīng)用范屠LQT系統(tǒng)主要適用于大、中、,J、型工業(yè)通風(fēng)冷卻塔的熱力性能測試分析任務(wù)。LQT系統(tǒng)的整個框架是為各種類型工業(yè)玲卻塔而設(shè)計,具有較強的可擴展性。隨著今后皈本的升級,本系統(tǒng)將能適臺任何類型的冷卻塔測試分析。十總結(jié)LQT系統(tǒng)是用于冷卻塔測試分析的實用軟土,目前開發(fā)程度可班完成機械式通風(fēng)冷幫塔(包括橫流塔和逆流型塔的熱力性能測試分析任務(wù)。系統(tǒng)采用了全動態(tài)的參數(shù)編輯方式,具備全動態(tài)數(shù)據(jù)編輯功能和數(shù)據(jù)檢測報警功能,把分散編輯和集中控制有機地結(jié)臺在一起.實現(xiàn)了分散性、爿i確

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