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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

報價

更新時間2024-11-19

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構(gòu)將砂塵按試驗濃度要求進行補料,試驗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                      項目信息

(1)                      項目建設(shè)方:XXX

(2)                      項目建設(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時,閃絡(luò)事故可能發(fā)生因此通過建設(shè)沙塵風(fēng)洞實驗室分析接觸網(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;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,達不到更寬的風(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)洞實驗室。

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

沙塵風(fēng)洞建設(shè)主要的技術(shù)難點為:

(1)                      高風(fēng)速的收集技術(shù)難點。過濾器在高風(fēng)速下會產(chǎn)生更高的風(fēng)道壓阻,考慮到本項目需要實現(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)計帶來較高的設(shè)計難點,且對風(fēng)沙試驗不利。

(2)                      氣動輪廓構(gòu)型難點。對于本項目而言,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,綜合建設(shè)成本更高。回流式雖然風(fēng)洞本體建設(shè)成本高,但能量比高,對過濾要求不高,試驗和維護更便利,但需要更精準(zhǔn)的設(shè)計,尋求適合本項目工況的氣動方案。

1.4                      項目創(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),兼顧了擴展電網(wǎng)大型絕緣設(shè)備的試驗?zāi)芰Γ咏匀伙L(fēng)沙環(huán)境空間,便于后期開展各類中大型試驗。

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

1.5                      重要說明

本報告只作為初步項目評估使用,不作為最終實施依據(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)                      試驗段尺寸:試驗段尺寸為1.0m(寬)×1.5m(高)×3.0m(長)

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

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

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

(9)                      沙塵試驗時長:1h;

(10)                      流場性能(試驗區(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℃;

實驗室空間尺寸,長度40米,寬度10米,高度13米以內(nèi),配套轉(zhuǎn)盤機構(gòu)、加沙裝置、風(fēng)洞試驗的控制設(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                      沙塵實驗

3.3.1                      總處理風(fēng)量

噴口尺寸寬1.0m×高1.5m;

根據(jù)吹沙試驗時最大風(fēng)速29m/s,可得:

最大吹沙試驗風(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計算:

砂流量=1.0×29×1.0×1.5×3600= 156.6kg/h;

因試驗時砂塵采用循環(huán)使用方式砂塵在試驗箱內(nèi)有少量懸浮和沉積,所以砂塵實際用量遠小于計算數(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算粉塵含量,對應(yīng)輸出4-20mA或者報警開關(guān)信號。

3.3.4                      收集

1)       砂塵循環(huán)

采用螺旋輸送機構(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構(gòu)將砂塵按試驗濃度要求進行補料,試驗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

國家電網(wǎng)1.5m沙塵風(fēng)洞方案

3?3螺旋輸送機構(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

1000mm×1500mm×3000mm,采用開口射流封閉駐室形式,有效避免沙塵擴散,降低風(fēng)洞能量損耗。加長駐室設(shè)計,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                      項目建設(shè)周期

本項目預(yù)計建設(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)洞實驗室是西部災(zāi)害與環(huán)境力學(xué)教育部重點實驗室的重要研究平臺,建設(shè)過程中得到“985工程"、“雙很好建設(shè)"的強力支持,總投資超過2000萬元,2006年已驗收。

該風(fēng)洞為直流下吹式風(fēng)洞,由動力段、整流段、實驗段和擴散段四部分組成,風(fēng)速由3m/s40 m/s連續(xù)可調(diào),洞體總長55m,實驗段長20m,實驗段截面積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)運動機理、土壤侵蝕過程、風(fēng)成地貌機制,荒漠化治理方案以及建筑物風(fēng)載等方面的實驗研究。風(fēng)洞實驗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驗輔助設(shè)備以及自主研發(fā)的專業(yè)型測量裝置,為相關(guān)科研實驗的開展提供了堅實的設(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風(fēng)洞。

?       具有砂塵混合試驗?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。

?       2023(已驗收)

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6?2 北京XX所沙塵風(fēng)洞

6.3                      西南部地區(qū)-整車沙塵實驗箱

砂塵試驗箱的主要試驗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:

吹塵試驗濃度:10.6±7g/m3

吹砂試驗濃度:低砂、中砂、高。

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6?3某整車砂塵試驗箱

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)致沙塵運動、沙塵暴的形成機理等火星大氣風(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,試驗時可使容器內(nèi)真空壓力達到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,可進行PIV試驗。

國家電網(wǎng)1.5m沙塵風(fēng)洞方案

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)洞實驗室

6.6                      內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)沙物理實驗室

試驗段尺寸為1.2×1.2×16m,風(fēng)洞主要以風(fēng)沙環(huán)境試驗研究、教學(xué)觀摩試驗為主,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)沙物理實驗室

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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