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國家電網(wǎng)1.5m沙塵風(fēng)洞方案

型 號

所屬分類風(fēng)洞裝置

報(bào)價

更新時間2024-04-19

產(chǎn)品描述:國家電網(wǎng)1.5m沙塵風(fēng)洞方案砂塵循環(huán)
采用螺旋輸送機(jī)構(gòu),將收塵斗下方的砂塵收集后輸送到下料器,再通過下料器下方的氣力輸送機(jī)構(gòu)將砂塵按試驗(yàn)濃度要求進(jìn)行補(bǔ)料,試驗(yàn)過程中部分砂塵可循環(huán)使用。輸送速度變頻可調(diào),功率約11KW。

產(chǎn)品概述

品牌其他品牌價格區(qū)間面議
產(chǎn)地類別國產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域環(huán)保,能源

1                      背景概述

1.1                      項(xiàng)目信息

(1)                      項(xiàng)目建設(shè)方:XXX

(2)                      項(xiàng)目建設(shè)地:新疆吐魯番

1.2                      建設(shè)背景

我國西北地區(qū)風(fēng)沙較大,沙塵暴頻繁發(fā)生,在沙塵暴的作用下沉積在絕緣子表面的沙塵量嚴(yán)重增大,沉積的沙塵使絕緣子工作環(huán)境發(fā)生變化一旦絕緣子工作環(huán)境發(fā)生變化其電場分布將會發(fā)生畸變,絕緣子沿面電場大于空氣擊穿場強(qiáng)時,閃絡(luò)事故可能發(fā)生因此通過建設(shè)沙塵風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室分析接觸網(wǎng)復(fù)合絕緣子在沙塵地區(qū)染污后的沿面電場分布,可為沙塵地區(qū)絕緣子閃絡(luò)機(jī)理的研究提供一定的參考。

沙塵風(fēng)洞可開展研究風(fēng)沙地區(qū)環(huán)境物理及其對材料和電力系統(tǒng)的影響機(jī)制,包括風(fēng)沙天氣、沙塵暴對電網(wǎng)活動的影響,如模擬塵暴和塵卷風(fēng)條件下的電力系統(tǒng)評估試驗(yàn);模擬設(shè)備表面砂塵的聚集和吹除作用,同時還承擔(dān)研究風(fēng)致砂塵運(yùn)動等大氣風(fēng)蝕過程。

目前我國已有單位設(shè)有人工積污類的風(fēng)洞,該類風(fēng)洞只是利用風(fēng)洞對各種型式的絕緣子作吹灰試驗(yàn),達(dá)不到更寬的風(fēng)速適應(yīng)性以及更均勻的濃度效果,目前我國還沒有真正的電網(wǎng)系統(tǒng)專用的風(fēng)沙環(huán)境風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室。

1.3                     國家電網(wǎng)1.5m沙塵風(fēng)洞方案 本項(xiàng)目技術(shù)難點(diǎn)

沙塵風(fēng)洞建設(shè)主要的技術(shù)難點(diǎn)為:

(1)                      高風(fēng)速的收集技術(shù)難點(diǎn)。過濾器在高風(fēng)速下會產(chǎn)生更高的風(fēng)道壓阻,考慮到本項(xiàng)目需要實(shí)現(xiàn)55m/s量級的高風(fēng)速,超高的風(fēng)速帶來更高的風(fēng)阻,對風(fēng)洞氣動設(shè)計(jì)帶來較高的設(shè)計(jì)難點(diǎn),且對風(fēng)沙試驗(yàn)不利

(2)                      氣動輪廓構(gòu)型難點(diǎn)。對于本項(xiàng)目而言,采用不同的氣動輪廓構(gòu)型會帶來不同的影響,直流式雖然風(fēng)洞本體的建設(shè)成本低,但是對過濾的要求高,風(fēng)洞能量效率低,需要更高功率的風(fēng)機(jī),綜合建設(shè)成本更高?;亓魇诫m然風(fēng)洞本體建設(shè)成本高,但能量比高,對過濾要求不高,試驗(yàn)和維護(hù)更便利,但需要更精準(zhǔn)的設(shè)計(jì),尋求適合本項(xiàng)目工況的氣動方案。

1.4                      項(xiàng)目創(chuàng)新性

(1)                      采集回流立式布局方案,避免了采用風(fēng)阻式過濾收集裝置帶來的能量損失,利用沙塵自重提高了收集效率,降低了沙塵的投入量。

(2)                      采用長駐室結(jié)構(gòu),兼顧了擴(kuò)展電網(wǎng)大型絕緣設(shè)備的試驗(yàn)?zāi)芰?,更接近自然風(fēng)沙環(huán)境空間,便于后期開展各類中大型試驗(yàn)。

(3)                      使用矢量流量稱配合喂料,精確控制進(jìn)行砂塵供給,同時采用大周期滯后的控制策略,保證控制精度滿足試驗(yàn)要求。

1.5                      重要說明

本報(bào)告只作為初步項(xiàng)目評估使用,不作為最終實(shí)施依據(jù)。

2                      技術(shù)指標(biāo)

(1)                      風(fēng)洞類型:沙塵風(fēng)洞

(2)                      風(fēng)洞形式:回流式風(fēng)洞,立式

(3)                      現(xiàn)有廠房約束:W10m×L40m×H13m

(4)                      環(huán)境溫度:-10°C~室溫

(5)                      試驗(yàn)段尺寸:試驗(yàn)段尺寸為1.0m(寬)×1.5m(高)×3.0m(長)

(6)                      試驗(yàn)段風(fēng)速范圍:2m/s~55m/s29m/s以上時的沙塵試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)不作為驗(yàn)收指標(biāo)

(7)                      風(fēng)沙試驗(yàn):絕緣子測試,模擬新疆地區(qū)沙塵暴;沙塵試驗(yàn)時最高風(fēng)速為29m/s;

(8)                      沙塵濃度為0~250mg/m3、250~500mg/m3、500~1000mg/m3;

(9)                      沙塵試驗(yàn)時長:1h;

(10)                      流場性能(試驗(yàn)區(qū)中心)

1)       風(fēng)速范圍:2~55m/s ;

2)       模型區(qū)中心湍流度(最大風(fēng)速):1%左右;

3)       速度均勻性(最大風(fēng)速):不大于0.05;

(11)                      現(xiàn)場環(huán)境:白天空氣溫度最高55℃,地表溫度最高70℃,夜間低溫度-20℃;

實(shí)驗(yàn)室空間尺寸,長度40米,寬度10米,高度13米以內(nèi),配套轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)、加沙裝置、風(fēng)洞試驗(yàn)的控制設(shè)備、測試設(shè)備,流場指標(biāo)按邊界層風(fēng)洞合格指標(biāo),要求給出初步方案規(guī)劃、占地面積、用水、用電、用氣情況等。

3                      技術(shù)方案

3.1                      風(fēng)洞形式

回流下吸立式。 開口帶駐室風(fēng)洞總長: 30900mm。    

最大寬度:3500mm,風(fēng)洞總高9500mm。

國家電網(wǎng)1.5m沙塵風(fēng)洞方案

3?1 風(fēng)洞布置圖

3.2                      風(fēng)洞風(fēng)速控制

風(fēng)速通過PLC系統(tǒng)及軟件自動控制。

3.3                      沙塵實(shí)驗(yàn)

3.3.1                      總處理風(fēng)量

噴口尺寸寬1.0m×高1.5m;

根據(jù)吹沙試驗(yàn)時最大風(fēng)速29m/s,可得:

最大吹沙試驗(yàn)風(fēng)量=1.5×1.0×29×3600=156,600m3/h;

3.3.2                      噴射砂塵流量

噴口尺寸寬1.0m×高1.5m;風(fēng)速29m/s;沙塵濃度為 0~1000mg/m3,按最大濃度1000mg/m3計(jì)算:

砂流量=1.0×29×1.0×1.5×3600= 156.6kg/h;

因試驗(yàn)時砂塵采用循環(huán)使用方式,砂塵在試驗(yàn)箱內(nèi)有少量懸浮和沉積,所以砂塵實(shí)際用量遠(yuǎn)小于計(jì)算數(shù)值。

3.3.3                      砂塵濃度測量

砂塵儀采用交流靜電感應(yīng)測量原理,當(dāng)帶電粒子接觸或經(jīng)過傳感器測量桿附近時,在測量桿上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,這個電動勢經(jīng)過測量放大,通過智能數(shù)字算法,過濾直流部分干擾信號,只有信號中的交流分布用于計(jì)算粉塵含量,對應(yīng)輸出4-20mA或者報(bào)警開關(guān)信號。

3.3.4                      收集

1)       砂塵循環(huán)

采用螺旋輸送機(jī)構(gòu),將收塵斗下方的砂塵收集后輸送到下料器,再通過下料器下方的氣力輸送機(jī)構(gòu)將砂塵按試驗(yàn)濃度要求進(jìn)行補(bǔ)料,試驗(yàn)過程中部分砂塵可循環(huán)使用。輸送速度變頻可調(diào),功率約11KW

國家電網(wǎng)1.5m沙塵風(fēng)洞方案

3?2 俯視沙塵布置圖

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3?3螺旋輸送機(jī)構(gòu)參考圖

2)       砂塵收集和管道清潔

配置1套集塵系統(tǒng), 功率約22KW(暫估)。在收集料斗下方設(shè)有閥門和接口,通過管道連接到集塵器上,試驗(yàn)結(jié)束清潔系統(tǒng)或更換砂塵時使用。可手動控制自動控制,集塵箱采用抽屜式結(jié)構(gòu),當(dāng)灰塵積滿后打開門板,即可將儲料器拉出進(jìn)行塵的清理,完成后再將儲料器送入即可。管道內(nèi)其余殘留砂塵采用人工清潔方式。

3.4                      風(fēng)洞主要幾何尺寸

考慮到上述指標(biāo)要求,風(fēng)洞主要幾何尺寸如下:

(1)                      試驗(yàn)

1000mm×1500mm×3000mm,采用開口射流封閉駐室形式,有效避免沙塵擴(kuò)散,降低風(fēng)洞能量損耗。加長駐室設(shè)計(jì),有效沉積沙塵,另外增加駐室長度,可以有充分條件用來模擬大氣邊界層。

(2)                      動力段

由異步電動機(jī)提供,Ф2000mm×5000mm,擬使用8片葉片,內(nèi)有整流裝置。

(3)                      收縮段

收縮比6,長3000mm。

(4)                      穩(wěn)定段

3000mm×3000mm,長2200mm。內(nèi)有二層紊流網(wǎng)及不銹鋼蜂窩器。

4                      廠房條件需求(/最終用戶方提供)

(1)                      安裝場地由使用方提供,風(fēng)洞總體使用電源功率不低于400kVA(暫定,可優(yōu)化功率)并提供安裝和調(diào)試期間的電。

(2)                      甲方提供滿足風(fēng)洞的地面載荷基礎(chǔ)。

(3)                      滿足風(fēng)洞部段和相關(guān)設(shè)備進(jìn)出的物流通道和安裝空間。

(4)                      安裝和調(diào)試期間的基本生活條件。

5                      項(xiàng)目建設(shè)周期

本項(xiàng)目預(yù)計(jì)建設(shè)周期:6-8個月(非冬季時期,考慮新疆地區(qū),工期略長

6                      已建成有風(fēng)洞業(yè)績

6.1                      蘭州大學(xué)沙塵風(fēng)洞

蘭州大學(xué)多功能環(huán)境風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室是西部災(zāi)害與環(huán)境力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的重要研究平臺,建設(shè)過程中得到“985工程"、“雙很好建設(shè)"的強(qiáng)力支持,總投資超過2000萬元,2006年已驗(yàn)收。

該風(fēng)洞為直流下吹式風(fēng)洞,由動力段、整流段、實(shí)驗(yàn)段和擴(kuò)散段四部分組成,風(fēng)速由3m/s40 m/s連續(xù)可調(diào),洞體總長55m,實(shí)驗(yàn)段長20m,實(shí)驗(yàn)段截面積1.30 m (寬)×1.45 m (高),是中國西北地區(qū)尺寸最大的環(huán)境風(fēng)洞平臺,主要用于近地層風(fēng)環(huán)境模擬,開展與之相關(guān)的風(fēng)沙(雪)運(yùn)動機(jī)理、土壤侵蝕過程、風(fēng)成地貌機(jī)制,荒漠化治理方案以及建筑物風(fēng)載等方面的實(shí)驗(yàn)研究。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室配備有粒子圖像測速儀(PIV)、多普勒粒子動態(tài)分析儀(PDA)、熱線風(fēng)速儀、多通道壓力掃描閥、高速攝影儀、風(fēng)速廓線儀、超聲風(fēng)速儀、氣溶膠粒度譜儀、集沙儀、六分力天平、粒徑分析儀等專業(yè)測量設(shè)備,同時還配備大量的實(shí)驗(yàn)輔助設(shè)備以及自主研發(fā)的專業(yè)型測量裝置,為相關(guān)科研實(shí)驗(yàn)的開展提供了堅(jiān)實(shí)的設(shè)備支持。

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6?1蘭州大學(xué)沙塵風(fēng)洞

6.2                      中國XX集團(tuán)XX所沙塵風(fēng)洞

?       大型砂塵環(huán)境模擬設(shè)施,是世界上目前最大尺寸的砂塵試驗(yàn)風(fēng)洞。

?       具有砂塵混合試驗(yàn)?zāi)芰Α?/span>

?       空氣溫度:20?C72?C

?       風(fēng)速:V=1.5m/s29m/s(噴口處);

?       可模擬吹砂、吹塵及砂塵混合試驗(yàn)。

?       2023(已驗(yàn)收)

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6?2 北京XX所沙塵風(fēng)洞

6.3                      西南部地區(qū)-整車沙塵實(shí)驗(yàn)箱

砂塵試驗(yàn)箱的主要試驗(yàn)對象是大型猛士車以及車載部件、同等尺寸規(guī)模以下的電子信息裝備。具備砂塵環(huán)境模擬能力,滿足吹砂和吹塵試驗(yàn)要求。

?                      出風(fēng)口尺寸:不小于2m×2m

?                      風(fēng)速: 0m/s29m/s(±1m/s);

?                      砂塵濃度:

吹塵試驗(yàn)濃度:10.6±7g/m3;

吹砂試驗(yàn)濃度:低砂、中砂、高。

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6?3某整車砂塵試驗(yàn)箱

6.4                      中國火星沙塵風(fēng)洞

火星風(fēng)洞開展火星自主探測的相關(guān)研究,包括研究火星表面風(fēng)致沙塵運(yùn)動、沙塵暴的形成機(jī)理等火星大氣風(fēng)蝕過程、火星大氣邊界層、沙礫遷移、地表面風(fēng)蝕過程、塵埃光譜特性、塵埃的物理特性

火星風(fēng)洞全長約4米,試驗(yàn)段凈空間寬0.21m,0.21m,真空容器為臥式結(jié)構(gòu),長度約5米,試驗(yàn)時可使容器內(nèi)真空壓力達(dá)到100Pa。容器上設(shè)有多個功能的法蘭接口,風(fēng)洞上設(shè)有多個觀察窗,可進(jìn)行PIV試驗(yàn)。

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6?4火星沙塵風(fēng)洞

6.5                      中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室

6.6                      內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)沙物理實(shí)驗(yàn)室

試驗(yàn)段尺寸為1.2×1.2×16m,風(fēng)洞主要以風(fēng)沙環(huán)境試驗(yàn)研究、教學(xué)觀摩試驗(yàn)為主,同時兼顧建筑學(xué)院、交通學(xué)院的教學(xué)科研需求。

(1) 微風(fēng)速段:風(fēng)速310.0m/s,測量精度:<土1%FS

(2) 中風(fēng)速段:風(fēng)速10.040.0m/s,測量精度:<土0.5%(FS)

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6?5 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)沙物理實(shí)驗(yàn)室

6.7                      新疆交通科學(xué)研究院

6.8                      國家電網(wǎng)武漢電力科學(xué)研究院人工積污風(fēng)洞

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