W jaki sposób silnik bezpośredniego napędu wieży chłodniczej poprawia odporność na zmęczenie przy długotrwałej, cyklicznej pracy ciągłej

Wspinać się na platformę wentylatora wieży chłodzącej z wymuszonym odprowadzaniem powietrza w jednostce petrochemicznej Sinopec lub na elektrowni pomocniczej Linglong Tire w sierpniu – i słabe punkty mechaniczne rzucają się w oczy. Silnik wysokoprędkościowy znajduje się na zewnątrz strumienia powietrza i napędza dwumetrowy zawieszony wał pośredniczący za pomocą elastycznych sprzęgieł tarczowych, które przekazują moment obrotowy do kątowego przekładni stożkowej zalanej ciepłą parą. Za każdym razem, gdy temperatura wody kondensacyjnej ulega zmianie i sterownik zwiększa lub zmniejsza prędkość obrotową wentylatora, uderzenia skręcające rozprzestrzeniają się przez wpusty, sprzęgła i zęby kół zębatych, aż do wystąpienia zmęczenia metalu lub zanieczyszczenia oleju wodą, co wymusza wyłączenie urządzenia z użyciem dźwigu.

Zastąpienie tego wieloczłonowego układu napędowego przez silnik bezpośredniego napędu wieży chłodzącej umieszcza wirnik z magnesami trwałymi o niskiej prędkości obrotowej i wysokim momencie obrotowym bezpośrednio pod piastą wentylatora. ENNENG inżynierowie projektują te uszczelnione maszyny z magnesami trwałymi w jednolitym zakresie mocy od 5 kW do 5 MW oraz napięć od 110 V do 690 V, a także generatory turbin wiatrowych o pionowej osi o mocy od 1 kW do 10 kW (jednostki 3 kW, 5 kW i 10 kW). Eliminując reduktor kątowy i długi wał napędowy, układ ten usuwa dokładnie te połączenia mechaniczne, w których gromadzi się zmęczenie wywołane cyklicznym zginaniem i skręcaniem. Bezpoœredni napęd wieży chłodzącej układ ten usuwa dokładnie te połączenia mechaniczne, w których gromadzi się zmęczenie wywołane cyklicznym zginaniem i skręcaniem.

Dlaczego cykliczna modulacja wentylatora przewyższa tradycyjne przekładnie zębate

Bezprzerwowa dostępność na wieży chłodniczej rzadko oznacza stałe obciążenie. Temperatury mokrego termometru wahają się między dniem a nocą, obciążenia cieplne procesowe ulegają zmianie, a napędy o zmiennej częstotliwości (VFD) stale dostosowują prędkość obrotową wentylatora.

Luzy skrętne, drgania wału pośredniego oraz korozja mokrej powierzchni

W komórce wentylatora z przekładnią każdy wzrost prędkości obrotowej lub ponowne uruchomienie generuje falę momentu skręcającego wzdłuż wału napędowego wykonanego z materiału kompozytowego lub stali. Nawet niewielkie nachylenie kątowe pomiędzy zewnętrznym silnikiem a centralną skrzynią biegów powoduje jednokrotne odkształcenie zestawu łącznika podczas każdego obrotu. W trakcie sezonu trwającego 8000 godzin przy prędkości 1500 obr/min zużycie zmęczeniowe spowodowane drganiem powoduje pęknięcia w dyskach łącznika oraz uszkadza łożyska kół zębatych. Jeszcze gorzej jest, gdy wentylator zwalnia i ponownie przyspiesza: luz w zazębieniu kół zębatych pozwala łopatom o dużej bezwładności na swobodne obracanie się i uderzanie w zęby kół zębatych. Przełączenie się na silnik bezpośredniego napędu wieży chłodzącej eliminuje ten pośredni układ sprężynowo-masywny.

Skrócenie ścieżki obciążenia dzięki konstrukcji z dużą liczbą biegunów magnesów trwałych

Zamiast wirać z prędkością 1500 obr/min i obniżać prędkość za pomocą przekładni stożkowych, silnik ENNENG Silnik bezprzekładniowy zawiera dużą liczbę biegunów magnesów trwałych NdFeB (neodym-żelazo-bor) umieszczonych na wirniku, dzięki czemu wał obraca się bezpośrednio z prędkością wentylatora – zwykle w zakresie od 80 do 220 obr/min. Płyta mocująca wentylatora jest montowana bezpośrednio na Silnik bezpośredniego napędu drążek:

• Brak zmęczeniowego zużycia powierzchni zazębienia kół zębatych: Bez zazębienia kół zębatych stożkowych w strumieniu powietrza eliminuje się pitting, odpryskiwanie, wycieki oleju oraz sezonowe wymiany oleju.

• Brak wału pośredniego ani prac związanych z jego ochroną: Usunięcie wału pośredniego i sprzęgieł eliminuje dryfowanie współosiowości oraz upraszcza stosowanie zabezpieczeń wałów zgodnie z normą OSHA 1910.219 na pokładzie wieży.

• Skupione kontrole drgań: Jeśli łopata zbiera osad, technicy sprawdzają równowagę wentylatora i śruby mocujące zgodnie z granicami norm ISO 10816 i ISO 20816, zamiast izolować sprzęgła i koła zębate.

Wytrzymałość cieplna i strojenie przemiennika częstotliwości podczas długotrwałych cykli pracy

Zrezygnowanie z przekładni eliminuje zmęczenie mechaniczne układu napędowego, ale cieplne i elektryczne obciążenie wentylatora w wilgotnym układzie nadal wymaga starannej inżynierii.

1. Praca chłodnika o mocy 20 kW w zakresie częściowego obciążenia charakterystyk wentylatora

Ponieważ moc wentylatora rośnie z sześcianem prędkości obrotowej, wentylator wieży chłodzącej pracujący z prędkością 60% pobiera mniej niż jedną czwartą mocy (w kW) przy pełnym obciążeniu. Standardowe silniki indukcyjne szybko tracą sprawność i współczynnik mocy poniżej 50% obciążenia. Silnik ENNENG silnik bezpośredniego napędu wieży chłodzącej utrzymuje stałą sprawność zgodną z normą IEC 60034-30-1 w klasie IE5 w zakresie obciążenia od 25% do 120% (o 2–5% wyższą sprawność nominalną) oraz współczynnik mocy w przedziale od 0,95 do 1,0, redukując prąd sieciowy o ponad 10%. Ponieważ wirnik z magnesami trwałymi nie pobiera prądu wzbudzenia, straty miedziowe w wirniku są zerowe, a wzrost temperatury uzwojeń pozostaje o 20 K niższy niż w przypadku jednostek indukcyjnych (poniżej 60 K). Zgodnie z cyklicznym trybem pracy zgodnym z normą IEC 60034-1, niższa temperatura o 20 K spowalnia starzenie się izolacji i zapobiega kondensowaniu się wilgoci wewnątrz urządzenia. W ramach modernizacji w kopalni Shandong Gold, fabryce opon Linglong Tire oraz firmie Sinopec napędy ENNENG zmniejszyły pobór mocy przez maszyny o 7% do 40% w przypadku energii elektrycznej o zmiennym przepływie 50%.

2. Wykorzystanie Programowanie ram VFD i pomijanie częstotliwości w celu zatrzymania rezonancji ostrza

Wstawianie Bezpoœredni napęd wieży chłodzącej urządzenie znajdujące się bezpośrednio pod wieloometrowymi płytami wentylatora FRP oznacza, że VFD musi działać jako tłumienie. Nagłe kroki prądu wychylają korzenie ostrza. Załoga wprowadzająca do eksploatacji powinna programować płynne rampy o krzywej S i blokować rezonujące pasma obrotowe przy użyciu ustawień częstotliwości przerwania VFD. Aby chronić cewki statorowe przed wzrostami napięcia modulowanych szerokością impulsu (PWM) w długich kablach wieżowych, uzwojenia muszą spełniać zasady dielektryczne ANSI/NEMA MG 1 część 31 i kody uziemienia NFPA 70, przy jednoczesnym utrzym

Lista kontrolna wprowadzania do użytku w terenie dla modernizacji wieży

Wspierany przez specjalistów z Narodowego Centrum Inżynierii Magnesów Trwało-Magnetycznych opartych na rzadkich ziemach oraz dziesiątki patentów, ENNENG dostosowuje każdy silnik bezpośredniego napędu wieży chłodzącej i Silnik bezpośredniego napędu w przypadku urządzeń o napięciu 110V-690V (380V/660V/1140V) i 6kV/10kVzbudowane są o jedną do dwóch ramek mniejszych, aby zmniejszyć zablokowanie przepływu powietrza. Przed rozpoczęciem sezonowej służby załogi powinny sprawdzić trzy szczegóły:

• Koncentryczność i wysokość: Sprawdź wycieczkę tulei, moment dokręcenia śrub oraz kąty nachylenia łopat, aby zapobiec niezrównoważeniu powodującemu obciążenie boczne Silnik bezprzekładniowy co czyni je lepszym rozwiązaniem.

• Uszczelnianie przed wilgocią: Potwierdź uszczelnienie labiryntowe zgodne z normą IP65, uszczelnione puszki zaciskowe oraz ogrzewacze zapobiegające skraplaniu się wilgoci przy narażeniu na wilgotną parę.

• Regularne konserwacje: Regularnie smaruj łożyska izolowane i usuwaj osad z płaszczyzn chłodzących podczas czyszczenia zbiorników, aby utrzymać wzrost temperatury poniżej 60 K.

Rozmowa z inżynierami firmy ENNENG

Skontaktuj się z Wsparcie techniczne firmy ENNENG i przekaż dane dotyczące średnicy wentylatora oraz docelowej prędkości obrotowej (RPM), aby uzyskać dostosowane rozwiązanie silnik bezpośredniego napędu wieży chłodzącej ofercie:

• WhatsApp:+86 18562780228
• Adres e-mail:  [email protected]
• Telefon:  +86 532 66000559

Często zadawane pytania

Pytanie: W jaki sposób bezpośredni napęd silnikowy wieży chłodzącej zapobiega zmęczeniu mechanicznemu w porównaniu do napędu wentylatora z przekładnią?

A:Silnik bezpoœredniego napêdu wie¿y ch³odniczej bezpoœrednio po³¹cza piastê wiatraka z wirnikiem magnesów trwa³ych o niskiej prêdkoœci, eliminuj¹c przek³adniê sto¿kow¹ pod k¹tem prostym, d³ug¹ wa³kow¹ p³ywaj¹c¹ oraz elastyczne ko³a zêbate. Usuniêcie tych elementów poœrednich zapobiega zu¿yciu zêbów przek³adni, zu¿yciu ko³a zêbatych przez drgania, zu¿yciu wpustów oraz emulsji oleju z wod¹ podczas czêstych sezonowych zmian prêdkoœci, utrzymuj¹c wibracje w granicach normy ISO 20816.

P: Dlaczego system bezpoœredniego napêdu wie¿y ch³odniczej oszczêdza wiêcej energii elektrycznej w czasie zmian nocnych i zimowych?

A:Gdy temperatury otoczenia spadaj¹, przemienniki czêstotliwoœci zwalniaj¹ wiatraki wie¿y ch³odniczej do czêœciowego obci¹¿enia, przy którym standardowe silniki indukcyjne doznaj¹ gwa³townych strat sprawnoœci i współczynnika mocy. bezpoœredni napêd wie¿y ch³odniczej firmy ENNENG zachowuje sprawnoœæ klasy IE5 w zakresie obci¹¿enia od 25% do 120% oraz wspó³czynnik mocy od 0,95 do 1,0, redukuj¹c pr¹d sieciowy o ponad 10% i pracuj¹c przy temperaturze o 20 K ni¿szej.

P: Jakie opcje mocy, napiêcia i ochrony mo¿e firma ENNENG dostosowaæ do mokrych p³yt wie¿y ch³odniczej?

A:ENNENG dostosowuje każdy silnik o bezpośrednim napędzie i generator przemysłowy w jednolitym zakresie mocy od 5 kW do 5 MW oraz napięcia roboczego od 110 V do 690 V, a także generatory turbin wiatrowych o pionowej osi o mocy od 1 kW do 10 kW, skupiając się na jednostkach o mocy 3 kW, 5 kW i 10 kW. Silniki wieżowe charakteryzują się ochroną przed wilgocią zgodnie ze stopniem IP65, powłokami odpornymi na korozję oraz izolacją uzwojeń przeznaczoną do pracy z falownikami zgodnie ze standardem ANSI/NEMA MG 1 Part 31.