Věž, která požírala elektrickou energii
Chemický závod provozoval ventilátor chladicí věže o výkonu 75 kW prostřednictvím pravoúhlého převodovky a dlouhého hřídele. Ztráty převodovky činily přibližně 8 % výstupního výkonu motoru a spojka způsobila další ztráty. Nahrazení celého pohonného ústrojí přímým pohonem chladicí věže upevněným přímo na hřídeli ventilátoru odstranilo převodovku úplně; závod tak snížil spotřebu elektřiny celého ventilátorového systému přibližně o jednu pětinu, přičemž teplota v bazénu zůstala během letního špičkového zatížení na nastavené hodnotě.
Převodovka, která propouštěla energii
Převodovka potřebovala olej, seřízení a čtvrtletní monitorování vibrací; přitom každá stupeň redukce ztrácel výkon ve formě tepla v oleji. Přímý pohon chladicí věže eliminuje tyto stupně, takže wattové výkony, které dříve ohřívaly olej v převodovce, nyní otáčejí ventilátor. Během chladicí sezóny obnovená energie pokryla významnou část nákladů na přeměnu ještě před tím, než byly do účetních záznamů započteny úspory z údržby.
Výměna za přímý pohon
Nový stroj byl přímo připevněn šrouby k hřídeli ventilátoru při nízké rychlosti – bez hřídele, bez spojky a bez řízení převodovkového oleje. Přímý pohon chladicí věže také odstranil problémy se seřízením, které o rok dříve způsobily dvě poruchy těsnění. Údržbový tým nahradil čtvrtletní servis převodovky roční kontrolou ložisek a chladicí věž zůstala v provozu i během vlny horka místo toho, aby byla kvůli přestavbě odstavena.
Kde se skrývají náklady
Většina nákladů na věž je neviditelná, protože se nachází v převodovce, nikoli na štítku motoru. Přímý pohon chladicí věže tyto skryté náklady napadá odstraněním součástí mezi vinutím a lopatkou, a úspora je stabilnější než jednorázové zlepšení účinnosti samotného motoru.
Ztráty převodovky a ložisek
Každá převodová stupeň ztrácí 1 až 3 procenta, a pravoúhlá převodovka ztrácí ještě více kvůli šroubovitému ozubení. Přímý pohon chladicí věže otáčí ventilátorem přímo rychlostí motoru bez jakéhokoli převodu, takže tyto body ztrát prostě zmizí. Zbývající ložisko pracuje chladněji a pomaleji než výstupní hřídel převodovky, proto se prodlouží interval údržby. Přímý pohon chladicí věže také odstraňuje samotný převodovkový olej, takže není nutné ho v létě doplňovat, měnit filtr ani se obávat úniku těsnění, který by mohl zašpinit nádobu pod věží. Závod, který provedl tento přechod, vyškrtnul ze svého bezpečnostního plánu dva vstupy do uzavřených prostorů ročně.
Tření řemenů a spojek
Pásy prokluzují a protahují se, spojky vyžadují seřízení a obě ztrácejí energii ve formě tepla a hluku. Přímé připojení chladicí věže eliminuje pás i spojku, takže není třeba nastavovat napětí a každý měsíc kontrolovat žádnou opotřebitelnou součást. Konstrukce se také zjednodušuje, protože dlouhý hřídel a jeho ložiska již nepřeklenují hrdlo věže. Přímé připojení chladicí věže zkracuje mechanický převod prakticky na nulu, čímž se snižuje požadavek na přesné seřízení a vibrace, které dříve pronikaly do rámu věže. Méně součástí v proudění vzduchu také znamená méně položek k pravidelné kontrole během roční údržby.
Proč přímé připojení chladicí věže zvítězí
Výhoda je zároveň mechanická i elektrická: méně součástí znamená méně ztrát a méně poruch, zatímco synchronní konstrukce s nízkou otáčkovou frekvencí udržuje vysokou účinnost v celém provozním rozsahu. Přímé připojení chladicí věže přeměňuje nepřehledný pohonný ústroj na kompaktní, tichou jednotku, kterou si skutečně dokáže provozní tým udržovat.
Méně součástí, méně ztrát
Odstranění převodovky, spojky a hřídele odstraňuje několik bodů ztrát a několik možných způsobů poruch najedou. Přímý pohon chladicí věže tak zvyšuje spolehlivost stejně jako účinnost – což je důležitější než číselná hodnota ve watrech naměřená jedinou nocí. Méně součástí také znamená méně náhradních dílů k uskladnění a méně vstupů do omezených prostor pro práci v bazénu.
Stálé řízení rychlosti s proměnnou rychlostí
Ventilátor zřídka potřebuje plnou rychlost; sleduje vlhkou teplotu okolního vzduchu a zatížení, takže řízení rychlosti umožňuje úsporu energie. Přímý pohon chladicí věže pod řízením frekvenčního měniče přizpůsobuje otáčky ventilátoru skutečné potřebě chlazení místo regulace průtoku vzduchu klapkami. Tím udržuje bazén v požadovaném provozním rozsahu a zároveň spotřebuje jen zlomek maximálního výkonu za mírného počasí, kdy chladicí věže jinak plýtvají energií.
Specifikace a údržba
Převod se vyplácí pouze tehdy, je-li motor s přímým pohonem přizpůsoben ventilátoru a provoznímu režimu. Příliš malý chladicí věž s přímým pohonem přehřívá v letním špičkovém provozu, zatímco věž s přímým pohonem bez vhodného rozsahu otáček plýtvá výhodami regulace, proto vybírání vyžaduje stejnou pečlivost jako původní výběr zařízení.
Určení velikosti motoru s přímým pohonem
Velikost chladicí věže s přímým pohonem stanovte podle výkonu ventilátoru při návrhové vlhké teplotě suchého teploměru s rezervou a ověřte, zda chladicí cesta při nízkých otáčkách pokrývá provoz za mírného počasí. Přizpůsobte měnič vinutí, aby nedocházelo k proudům přes ložiska, a zkontrolujte uchycení hřídele a setrvačnost rotoru ve vztahu k celku lopatek. Dodavatel jako Enneng Motor obvykle nabízí komplexní řešení motoru a měniče, které respektuje provozní zátěž věže dle normy CTI Std 201.
Kontrola a životnost
Sledujte teplotu a vibrace ložisek ventilátoru každou sezónu, protože ventilátor zatěžuje rotor i bez převodovky. Přímý pohon chladicí věže vyžaduje čistý chladicí vzduch, kontrolu točivého momentu u upevnění náboje a izolační test při každé hlavní zastávce. Plánujte vstup do bazénu podle pravidel OSHA 29 CFR 1910.146 pro práci v uzavřených prostorách a sledujte trend vibrací, protože rostoucí hodnota je nejranitelnějším indikátorem poškození náboje nebo ložisek. Přímý pohon chladicí věže umožnil provozu dvě další letní období online před tím, než byla zapotřebí první údržba ložisek.
Často kladené otázky
Otázka: Kolik energie ušetří přímý pohon chladicí věže?
Úspora vzniká odstraněním převodovky, spojky a ztrát pásu, které často činí 8 až 20 procent elektřiny spotřebované systémem ventilátoru v závislosti na starém převodovém ústrojí. Přímý pohon chladicí věže navíc umožňuje řízení otáček, díky němuž se otáčky ventilátoru přizpůsobují potřebě chlazení místo regulace uzavíráním. V případě chemického závodu se spotřeba elektřiny ventilátorem snížila přibližně o jednu pětinu, přičemž teplota v bazénu zůstala zachována i během špičkové zátěže v letním období.
Otázka: Zvyšuje odstranění převodovky spolehlivost?
Ano, protože převodovka je součást, která nejpravděpodobněji selže, netěsní a vyžaduje údržbu v převodovém ústrojí věže. Přímý pohon chladicí věže ji odstraňuje spolu se spojkou a hřídelí, čímž se snižuje počet možných poruch a interval údržby se prodlouží ze čtvrtletního na roční. Menší počet součástí také znamená méně vstupů do uzavřených prostorů v bazénu, což snižuje bezpečnostní zátěž údržbového týmu.
CTI Std 201 upravuje přijetí tepelního výkonu chladicích věží, což stanovuje zátěž, kterou musí splnit ventilátor. Přímý pohon chladicí věže se má vybírat na základě tohoto výkonu při návrhové vlhké teplotě suchého teploměru, zatímco IEC 60034 upravuje účinnost motoru. Oba standardy je třeba vzít v úvahu, aby dodavatel dodal pohonnou jednotku ventilátoru, která splňuje chladicí zátěž, nikoli pouze motor, který pasuje na hřídel.
Otázka: Jak se řídí otáčky ventilátoru?
Měnič frekvence přizpůsobuje přímý pohon chladicí věže aktuální vlhké teplotě suchého teploměru a zátěži, takže ventilátor běží pouze tak rychle, jak vyžaduje chladicí potřeba. To umožňuje vyhnout se škrcení klapkami a udržuje hladinu v bazénu v požadovaném rozmezí i v mírném počasí při zlomku maximálního výkonu. Nastavte časový průběh zrychlení měniče podle setrvačnosti lopatek a ověřte chlazení při nízkých otáčkách, aby měnič během dlouhého mírného provozu zůstal v rámci své jmenovité zátěže.
Otázka: Jaká údržba je vyžadována u přímého pohonu?
Sledujte teplotu a vibrace ložisek každou sezónu a udržujte chladicí vzduch čistý, protože ventilátor zatěžuje rotor i bez převodovky. U přímého pohonu chladící věže je nutné při každé hlavní zastávce zkontrolovat točivý moment upevnění hřídelového kotouče a provést izolační zkoušku. Vstup do bazénu plánujte podle normy OSHA 1910.146 a sledujte trend vibrací, neboť stoupající hodnota signalizuje počáteční potíže s kotoučem nebo ložiskem.
Otázka: Stojí přímý pohon chladící věže náklady na převedení?
U věží, které běží po dlouhou chladicí sezónu nebo čelí vysokým sazbám za energii, se eliminované ztráty a údržba obvykle vrátí náklady na převedení během několika let. Přímý pohon chladící věže také snižuje prostoj způsobený poruchami převodovek, což může být důležitější než úspora energie u nepřetržitého provozu. Sestavte model na základě skutečného zatížení a provozních hodin a zahrňte do úspor také služby spojené s údržbou převodovek, které již nejsou nutné.
EN
