कूलिंग टावर का प्रत्यक्ष ड्राइव मोटर औद्योगिक परिसंचरण जल प्रणालियों की कुल चलने की लागत को कैसे अनुकूलित करता है

एक ऐसा टावर जिसने बिजली को निगल लिया

एक रासायनिक संयंत्र में ७५ किलोवाट के शीतलन-टावर पंखे को एक समकोण गियरबॉक्स और लंबे ड्राइव शाफ्ट के माध्यम से संचालित किया जाता था। गियरबॉक्स ने अपनी हानियों में मोटर आउटपुट का लगभग ८ प्रतिशत भाग खा लिया, और कपलिंग ने इसमें और अधिक जोड़ा। गियरबॉक्स और शाफ्ट के संपूर्ण समूह को पंखे के हब पर माउंट किए गए कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव से बदल देने से गियरबॉक्स पूरी तरह समाप्त हो गया, और संयंत्र ने पंखा-प्रणाली की विद्युत खपत लगभग पाँचवें हिस्से से कम कर दी, जबकि बेसिन का तापमान गर्मियों के चरम अवधि के दौरान अपने निर्धारित मान पर स्थिर बना रहा।

ऊर्जा को रक्तस्रावित करने वाला गियरबॉक्स

गियरबॉक्स को तेल, संरेखण और तिमाही कंपन निगरानी की आवश्यकता थी, और घटने के प्रत्येक चरण ने तेल में ऊष्मा के रूप में शक्ति को बर्बाद कर दिया। कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव उन सभी चरणों को समाप्त कर देता है, इसलिए जो वाट पहले गियरबॉक्स के तेल को गर्म करते थे, वे अब पंखे को घुमाते हैं। एक शीतलन के मौसम के दौरान पुनः प्राप्त ऊर्जा ने रूपांतरण की लागत का एक स्पष्ट हिस्सा पहले ही पूरा कर दिया, बिना किसी रखरखाव बचत के लेखा-पुस्तक में प्रवेश किए।

डायरेक्ट ड्राइव का आदान-प्रदान

नई मशीन को कम गति पर प्रत्यक्ष रूप से फैन हब से बोल्ट कर दिया गया, जिसमें कोई शाफ्ट, कोई कपलिंग और न ही गियर ऑयल का प्रबंधन करने की आवश्यकता थी। कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव ने उन संरेखण समस्याओं को भी समाप्त कर दिया, जिनके कारण पिछले वर्ष दो धातु सील विफल हो गए थे। रखरखाव टीम ने तिमाही गियरबॉक्स सेवा को वार्षिक बेयरिंग जाँच के साथ बदल दिया, और गर्मी की लहर के दौरान टावर ऑनलाइन बना रहा, बजाय एक पुनर्निर्माण के लिए बंद होने के।

लागत कहाँ छुपी है

अधिकांश टावर लागत अदृश्य होती है, क्योंकि वह ड्राइवट्रेन में स्थित होती है, मोटर के नामपट्ट पर नहीं। कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव इस छुपी लागत को कम करता है जिसमें वाइंडिंग और ब्लेड के बीच के भागों को हटा दिया जाता है, और बचत मोटर की अकेले एक बार की दक्षता वृद्धि की तुलना में अधिक स्थिर होती है।

गियरबॉक्स और बेयरिंग की हानियाँ

प्रत्येक अवरोधन चरण में १ से ३ प्रतिशत की हानि होती है, और एक समकोण बॉक्स में स्पाइरल गियरिंग के कारण अधिक हानि होती है। कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव फैन को मोटर की गति पर चलाता है, बिना किसी अवरोधन के, इसलिए हानि के ये बिंदु सरलता से गायब हो जाते हैं। शेष बेयरिंग गियरबॉक्स के आउटपुट शाफ्ट की तुलना में ठंडी और धीमी गति से चलती है, जिसके कारण सेवा अंतराल बढ़ जाता है। कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव गियर तेल को भी हटा देता है, इसलिए गर्मियों में तेल की पूरक भरती, फ़िल्टर परिवर्तन या मुहर के रिसाव का कोई ख़तरा नहीं होता जो नीचे के बेसिन को दाग़दे सकता है। जिस संयंत्र ने यह परिवर्तन किया, उसने अपने सुरक्षा योजना से प्रति वर्ष दो सीमित-स्थान प्रवेश को हटा दिया।

बेल्ट और कपलिंग ड्रैग

बेल्ट फिसलते हैं और खिंचते हैं, कपलिंग्स को संरेखित करने की आवश्यकता होती है, और दोनों ऊष्मा तथा शोर के रूप में ऊर्जा का क्षय करते हैं। कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव माउंटिंग में बेल्ट और कपलिंग को हटा दिया जाता है, अतः कोई तनाव सेट करने की आवश्यकता नहीं होती और न ही प्रत्येक माह निरीक्षण के लिए कोई घिसने वाला भाग होता है। संरचना भी सरल हो जाती है, क्योंकि लंबी शाफ्ट और उसके समर्थन अब टावर के गले के पार नहीं फैलते हैं। कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव यांत्रिक ट्रेन को लगभग शून्य तक कम कर देता है, जिससे संरेखण बजट कम हो जाता है और कंपन जो पहले टावर फ्रेम में प्रवेश करता था, वह भी कम हो जाता है। वायु-प्रवाह में कम भाग होने का अर्थ है कि वार्षिक सफाई के दौरान निरीक्षण के लिए कम चीज़ें होती हैं।

कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव क्यों जीतता है

लाभ एक साथ यांत्रिक और विद्युत दोनों है: कम भागों का अर्थ है कम हानियाँ और कम विफलताएँ, जबकि कम गति वाली सिंक्रोनस डिज़ाइन ड्यूटी के सभी स्तरों पर दक्षता को उच्च स्तर पर बनाए रखती है। कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव एक अव्यवस्थित ड्राइवट्रेन को एक सघन, शामित संयोजन में बदल देता है जिसे सुविधा टीम वास्तव में रखरखाव कर सकती है।

कम भाग, कम हानि

गियरबॉक्स, कपलिंग और शाफ्ट को हटाने से कई हानि बिंदुओं और कई विफलता मोड्स को एक साथ समाप्त कर दिया जाता है। इसलिए एक कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव विश्वसनीयता को बढ़ाती है, साथ ही दक्षता को भी, जो किसी एक रात के लिए एकल वॉट आंकड़े से अधिक महत्वपूर्ण है। कम भागों का अर्थ है कि स्टॉक करने के लिए कम स्पेयर आइटम्स की आवश्यकता होती है और बेसिन कार्य के लिए सीमित स्थान प्रवेश की योजना बनाने की भी कम आवश्यकता होती है।

स्थिर परिवर्तनशील-गति नियंत्रण

पंखा को लगभग कभी भी पूर्ण गति की आवश्यकता नहीं होती; यह वातावरण के आर्द्र-बल्ब तापमान और भार के अनुसार अपनी गति को समायोजित करता है, इसलिए गति नियंत्रण ही ऊर्जा बचत करता है। एक परिवर्तनशील-आवृत्ति ड्राइव के तहत एक कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव पंखे को लूवर्स के माध्यम से वायु प्रवाह को सीमित करने के बजाय कूलिंग की आवश्यकता के अनुसार समायोजित करती है। यह बेसिन को उसकी सामान्य सीमा में रखता है, जबकि हल्के मौसम में चरम शक्ति के केवल एक छोटे भाग का उपयोग करता है, जबकि अन्य टावर ऊर्जा की बर्बादी करते हैं।

विनिर्देशन और रखरखाव

रूपांतरण केवल तभी लाभदायक होता है जब प्रत्यक्ष-चालित मोटर को पंखे और कार्यभार के साथ सही ढंग से मिलाया जाता है। एक अत्यधिक छोटी निर्दिष्ट शीतलन टॉवर प्रत्यक्ष-चालित व्यवस्था ग्रीष्मकालीन चरम स्थिति में अत्यधिक गर्म हो जाती है, और यदि इसे गति सीमा के बिना निर्दिष्ट किया जाए तो नियंत्रण के लाभ का दुरुपयोग होता है; अतः चयन को मूल ट्रेन के समान ही सावधानी से किया जाना चाहिए।

प्रत्यक्ष-चालित मोटर का आकार निर्धारण

शीतलन टॉवर प्रत्यक्ष-चालित व्यवस्था का आकार डिज़ाइन वेट-बल्ब के अनुसार पंखे की शक्ति के साथ सुरक्षा मार्जिन के साथ निर्धारित करें, और यह पुष्टि करें कि कम गति वाला शीतलन पथ हल्के मौसम में संचालन को संतुष्ट करता है। बेयरिंग धाराओं से बचने के लिए इन्वर्टर को वाइंडिंग के साथ मिलाएँ, और हब माउंटिंग तथा रोटर जड़त्व की जाँच ब्लेड असेंबली के सापेक्ष करें। एनेंग मोटर जैसा कोई आपूर्तिकर्ता सामान्यतः टॉवर के सीटीआई स्टैंडर्ड २०१ प्रदर्शन कार्यभार का सम्मान करते हुए एक सुमेलित मोटर और ड्राइव प्रस्ताव प्रदान करता है।

निरीक्षण और सेवा आयु

प्रत्येक ऋतु में बियरिंग के तापमान और कंपन की निगरानी करें, क्योंकि गियरबॉक्स के बिना भी पंखा रोटर पर लोड डालता रहता है। एक कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव को स्वच्छ शीतलन वायु की आवश्यकता होती है और हब फिक्सिंग पर टॉर्क जाँच के साथ-साथ प्रत्येक प्रमुख रोक के समय विद्युत रोधन परीक्षण की आवश्यकता होती है। ओएसएचए 29 सीएफआर 1910.146 सीमित-स्थान नियमों के अनुसार बेसिन में प्रवेश की योजना बनाएँ, और कंपन प्रवृत्ति को बनाए रखें, क्योंकि बढ़ता हुआ पाठ्यांक हब या बियरिंग में तनाव का सबसे पहला संकेत है। कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव ने संयंत्र को अपनी पहली बियरिंग सेवा के आने से पहले दो अतिरिक्त ऑनलाइन गर्मियाँ प्रदान कीं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: एक कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव कितनी ऊर्जा बचाती है?

बचत गियरबॉक्स, कपलिंग और बेल्ट के नुकसानों को हटाने से होती है, जो पुराने ट्रेन के आधार पर फैन-सिस्टम की बिजली का ८ से २० प्रतिशत हो सकता है। कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव में चर-गति नियंत्रण भी शामिल होता है, जो फैन को कूलिंग की आवश्यकता के अनुसार समायोजित करता है, न कि थ्रॉटलिंग के माध्यम से। रासायनिक संयंत्र के मामले में, ग्रीष्मकालीन चरम भार के दौरान बेसिन के तापमान को बनाए रखते हुए फैन की बिजली खपत लगभग पाँचवें हिस्से तक कम कर दी गई।

प्रश्न: क्या गियरबॉक्स हटाने से विश्वसनीयता में सुधार होता है?

हाँ, क्योंकि गियरबॉक्स टावर ट्रेन में वह घटक है जो सबसे अधिक विफल होने, रिसाव करने और सेवा की आवश्यकता रखने की संभावना रखता है। कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव इसके साथ-साथ कपलिंग और शाफ्ट को भी हटा देता है, जिससे विफलता के तरीके कम हो जाते हैं और सेवा अंतराल त्रैमासिक से वार्षिक हो जाता है। कम घटकों का अर्थ है कि योजना बनाने के लिए सीमित स्थान वाले बेसिन में प्रवेश करने की आवश्यकता कम होती है, जिससे रखरखाव टीम पर सुरक्षा का बोझ कम हो जाता है।

प्रश्न: कौन सा मानक टावर के प्रदर्शन को शामिल करता है?

सीटीआई स्टैंडर्ड 201 शीतलन टावर के तापीय प्रदर्शन स्वीकृति को शामिल करता है, जो उस कार्यभार को निर्धारित करता है जिसे पंखा पूरा करना आवश्यक है। शीतलन टावर डायरेक्ट ड्राइव का चयन डिज़ाइन वेट-बल्ब के अनुसार उसी प्रदर्शन के आधार पर किया जाना चाहिए, जबकि आईईसी 60034 मोटर दक्षता को परिभाषित करता है। दोनों का संदर्भ लें ताकि आपूर्तिकर्ता एक ऐसा पंखा ड्राइव प्रदान करे जो शीतलन कार्यभार को पूरा करे, न कि केवल एक मोटर जो शाफ्ट पर फिट हो।

प्रश्न: पंखे की गति को कैसे नियंत्रित किया जाता है?

एक परिवर्तनशील-आवृत्ति ड्राइव (वीएफडी) शीतलन टावर डायरेक्ट ड्राइव को वातावरणीय वेट-बल्ब और भार के अनुसार समायोजित करता है, जिससे पंखा केवल उतनी ही तेज़ी से घूमता है जितनी शीतलन की आवश्यकता होती है। इससे लौवर थ्रॉटलिंग से बचा जाता है और मौसम में हल्के दिनों में बेसिन अपनी सामान्य सीमा में रहता है, जिसके लिए शिखर शक्ति का केवल एक छोटा भाग ही आवश्यक होता है। ड्राइव के रैम्प को ब्लेड के जड़त्व के अनुसार सेट करें और कम गति पर शीतलन की पुष्टि करें, ताकि इन्वर्टर लंबे समय तक मंद गति पर संचालन के दौरान अपनी रेटिंग के भीतर बना रहे।

प्रश्न: डायरेक्ट ड्राइव की क्या रखरखाव आवश्यकता होती है?

प्रत्येक ऋतु में बियरिंग के तापमान और कंपन की निगरानी करें, और शीतलन वायु को स्वच्छ रखें, क्योंकि गियरबॉक्स के बिना भी पंखा रोटर को लोड करता रहता है। एक कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव के लिए हब फिक्सिंग पर टॉर्क जाँच और प्रत्येक प्रमुख रोक के समय विद्युत रोधन परीक्षण की आवश्यकता होती है। ओएसएचए १९१०.१४६ के अनुसार बेसिन में प्रवेश की योजना बनाएँ, और कंपन के रुझान का ट्रैक रखें, क्योंकि बढ़ता हुआ मापन हब या बियरिंग में पहले से ही तनाव का संकेत देता है।

प्रश्न: क्या एक कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव का रूपांतरण लागत के लिए मूल्यवान है?

उन टावरों के लिए जो लंबे शीतलन ऋतुओं में चलते हैं या उच्च ऊर्जा दरों का सामना करते हैं, हटाए गए नुकसान और रखरखाव आमतौर पर कुछ वर्षों के भीतर रूपांतरण की पुनर्प्राप्ति कर लेते हैं। एक कूलिंग टावर डायरेक्ट ड्राइव गियरबॉक्स विफलताओं से होने वाले अवरोध को भी कम करता है, जो एक निरंतर प्रक्रिया में ऊर्जा से भी अधिक महत्वपूर्ण हो सकता है। मॉडल को वास्तविक कार्यभार और चलने के घंटों से बनाएँ, और बचाई गई गियरबॉक्स सेवा को बचत में शामिल करें।