W jaki sposób silnik bezpośredniego napędu wieży chłodzącej zmniejsza przestoje sprzętu spowodowane awariami tradycyjnych skrzynek biegów

W rafineriach petrochemicznych, hutach walcowni stali oraz centralnych instalacjach wody lodowej wieże chłodzące z napędem mechanicznym działają nieprzerwanie w ciepłych, nasyconych wilgocią strumieniach powietrza w celu odprowadzania ciepła procesowego. Tradycyjne układy napędowe wież chłodzących z poborem mocy od góry wykorzystują silnik indukcyjny umieszczony na zewnątrz kanału wentylatora, połączony za pomocą długiego, pływającego, kompozytowego wału napędowego oraz elastycznych sprzęgieł z przekładnią stożkowo-śrubową o kącie prostym, zainstalowaną bezpośrednio w wilgotnej strefie odprowadzania powietrza. Zespoły konserwacyjne regularnie walczą z katastrofalnymi wyłączeniami wież chłodzących spowodowanymi emulsją oleju smarującego w przekładni przez wodę, ubytkami na zębach kół stożkowych, uszkodzeniem tarcz sprzęgłowych oraz intensywnymi wibracjami konstrukcyjnymi wywołanymi niedoskonałą współosiowością na długości wału napędowego wskutek rozszerzalności termicznej.

Zawsze, gdy reduktor prędkości kątowej ulega awarii na szczycie komórki wieży chłodzącej o wysokości 15 metrów, zespoły konserwacyjne muszą wynająć żurawie mobilne, opróżnić zanieczyszczoną olejem przekładnię, montować ciężkie zespoły mechaniczne oraz ponownie wyjustować wały – wszystko to trwa dni i wiąże się z kosztowną przerwą w procesie produkcyjnym. Zastąpienie całego łańcucha silnik–wał–przekładnia specjalnie zaprojektowanym Bezpoœredni napęd wieży chłodzącej silnikiem z magnesami trwałymi firmy ENNENG łączy bezpośrednio piastę wentylatora z wolnoobrotowym, wysokomomentowym wałem wirnika, eliminując usterki przekładni w korzeniu.

Aspekty techniczne: Dlaczego przekładnie kątowe ulegają awarii w przestrzeniach wież chłodzących

Przenikanie wilgoci, emulsyfikacja oleju oraz termiczne nieosiowe ustawienie długich wałów

Wewnątrz komórki chłodnicy z wymuszonym odprowadzaniem powietrza wilgotność względna pozostaje na poziomie 100%, podczas gdy unoszące się cząstki roztworu chemicznego do obróbki wody (chloridy, środki biobójcze i inhibitory powstawania kamienia) nieustannie osadzają się na obudowie przekładni. Gdy przekładnia kątowa stożkowa nagrzewa się w godzinach szczytowego obciążenia chłodzenia w ciągu dnia i ochładza się w nocy, różnice ciśnień po obu stronach uszczelek typu lip seals na wałach wejściowym i wyjściowym powodują ssanie wilgotnego powietrza i kropelek wody do zbiornika oleju. Zanieczyszczenie oleju mineralnego wodą już w ilości 0,2% niszczy wytrzymałość warstwy smarującej, co przyspiesza powstawanie mikropęknięć na zębach kół stożkowych oraz odpryskiwanie się łożysk tocznych stożkowych. Jednocześnie odkształcenia konstrukcyjne płyt wież chłodniczych wykonanych z włókna szklanego lub drewna powodują utratę współosiowości długiego poziomego wału napędowego, co prowadzi do uderzeniowego obciążania łożysk wejściowych przekładni aż do katastrofalnego zaklinowania.

Wielobiegunowa architektura bezprzekładniowa bezpośredniego napędu wieży chłodniczej ENNENG

ENNENG Bezpoœredni napęd wieży chłodzącej silnik zamontowany bezpośrednio w pozycji wentylatora, obracający się naturalnie z dokładną prędkością aerodynamiczną dużego wentylatora osiowego (zwykle od 120 do 250 obr./min):

• Pełne wyeliminowanie przekładni, wału napędowego i sprzęgieł: Usunięcie trzech spośród czterech mechanicznych elementów układu napędowego eliminuje w 100% zużycie zębów kół stożkowych, awarie pomp olejowych oraz uszkodzenia sprzęgieł spowodowane ścinaniem.
• Brak zbiornika oleju i brak ryzyka zanieczyszczenia basenu: Eksploatacja bez zbiorników oleju smarującego eliminuje okresowe wymiany oleju co pięć lat, wycieki przez szklane okienka kontrolne poziomu oleju oraz zagrożenia środowiskowe wynikające z wycieku oleju przekładniowego do basenu chłodzącego.
• Fizyka wirnika synchronicznego o dużej liczbie biegunów: Zastosowanie 40–80+ trwałych magnesów biegunowych umożliwia systemowi bezpośredniego napędu wieży chłodniczej dostarczanie ogromnego momentu obrotowego przy rozruchu i w trybie ciągłym bezpośrednio do piasty wentylatora, bez strat miedzi w wirniku.

Główne zalety systemów bezpośredniego napędu wież chłodniczych ENNENG

Oszczędności związane z regulacją prędkości zgodnie z prawem sześciennym w sieciach o napięciu od 110 V do 690 V

Wymagania dotyczące odprowadzania ciepła przez wieżę chłodzącą zmieniają się w sposób ciągły wraz z temperaturą mokrego termometru otoczenia oraz obciążeniem procesowym zakładu. Zgodnie z prawami podobieństwa wentylatorów — zgodnie z którymi moc wałowa zmienia się proporcjonalnie do sześcianu prędkości obrotowej — obniżenie prędkości obrotowej wentylatora o 20% za pomocą przemiennika częstotliwości (VFD) zmniejsza zapotrzebowanie na energię elektryczną o niemal 50%. Silnik ENNENG do bezpośredniego napędu wieży chłodzącej, zaprojektowany do pracy w jednolitym zakresie napięć 110 V–690 V, osiąga nadzwyczaj wysoką sprawność konwersji klasy IE5 oraz współczynnik mocy bliski jedności (0,95–1,00), zarówno przy pełnej prędkości w okresie letnich szczytów obciążenia, jak i przy modulacji prędkości do 30% w okresie zimowym. Poza napędem wieży chłodzącej technologia niskoprędkościowych silników z magnesami trwałymi firmy ENNENG znajduje zastosowanie również w generatorach przemysłowych o jednolitym zakresie mocy od 5 kW do 5 MW (110 V–690 V) oraz w pionowych turbinach wiatrowych o mocy od 1 kW do 10 kW (z naciskiem na modele 3 kW, 5 kW i 10 kW).

Zgodny z normami CTI STD-111, CTI ESG-152, ISO 10816-3 oraz ISO 12944

Napędy wież chłodniczych przemysłowych są oceniane pod kątem ścisłych norm drgań mechanicznych i konstrukcyjnych ustalonych przez Cooling Technology Institute (CTI). Zastąpienie wysokochłonnych reduktorów stożkowych (objętych normą CTI STD-111) bezpośrednim napędem ENNENG dla wież chłodniczych eliminuje wysokoczęstotliwościowe harmoniczne drgania spowodowane zazębieniem kół zębatych, utrzymując prędkości drgań konstrukcyjnej platformy wentylatora w granicach norm CTI ESG-152 oraz ISO 10816-3. Ponadto obudowy silników umieszczone w nasyconym strumieniu wydechowym są chronione powłokami epoksydowymi morskimi/chemicznymi zgodnymi z normą ISO 12944 C5-M oraz uszczelnieniami typu labirynt zgodnymi z normą IEC 60034-5 IP66, co zapewnia odporność na dziesięciolecia ekspozycji na chemiczne zawiesiny wody.

Scenariusze zastosowań przemysłowych oraz przewodnik konserwacji inżynierskiej

1. Wieże chłodnicze montowane na miejscu: przeciwbieżne i poprzeczne z wymuszonym odprowadzaniem powietrza

W zakładach chemicznych i elektrowniach obsługujących wielokomórkowe wieże chłodnicze montowane na miejscu uszczelnienie starego otworu przejściowego poziomego wału napędowego w kolumnie wentylatora po zainstalowaniu bezpośredniego napędu wieży chłodniczej ENNENG zapobiega niepożądanej utracie powietrza przez obejście i poprawia objętościową wydajność przepływu powietrza przez wentylator.

2. Praktyczne protokoły doboru, inspekcji i konserwacji

Aby zagwarantować brak nieplanowanego przestoju podczas modernizacji lub dobierania systemu bezpośredniego napędu wieży chłodniczej, należy zastosować następujące praktyki inżynierskie:

• Dopasowanie siły osiowej przenoszonej przez piastę wentylatora oraz obciążeń gięcia aerodynamicznego: Zaleca się stosowanie w silniku bezpośredniego napędu wieży chłodniczej łożysk osiowych o wysokiej wytrzymałości – łożysk kulkowych kątowych lub łożysk wałeczkowych kulistych – przewidzianych do przenoszenia zarówno masy własnej zespołu wentylatora, jak i skierowanej w górę lub w dół osiowej siły aerodynamicznej.
• Weryfikacja sztywności i częstotliwości własnej podstawy konstrukcyjnej: Należy zapewnić, że belka stalowa pod silnikiem bezpośredniego napędu wieży chłodniczej została zaprojektowana tak, aby jej własna częstotliwość rezonansowa różniła się co najmniej o 25% od nominalnej częstotliwości przejścia łopatek wentylatora.
• Włącz kontrolę VFD z funkcją lotu startowego (Catch-On-The-Fly): Zaprogramuj sterownik VFD z dwukierunkową funkcją lotu startowego, aby bezpośrednio napędzany wentylator wieży chłodzącej płynnie zsynchronizował się z wirującą łopatką przed przyspieszeniem do pełnej prędkości, zapobiegając uderzeniom mechanicznym w piastę.
• Przyłącz linię dawkowania smaru na zewnątrz kolumny wentylatora: Połącz rury ze stali nierdzewnej od złączy smarowniczych łożysk silnika do zewnętrznego poręcza platformy wentylatora, umożliwiając bezpieczne smarowanie bez konieczności wchodzenia do wnętrza.

Zalety dostosowania ENNENG

Komórki wież chłodzących różnią się znacznie pod względem średnicy łopatek wentylatora (od 2 do ponad 10 metrów), orientacji wału (pionowy – górny lub dolny koniec wału) oraz wymiarów konstrukcyjnych cokołu. ENNENG projektuje każdą jednostkę napędu bezpośredniego dla wieży chłodzącej w sposób niestandardowy, obejmując jednolity zakres napięć od 110 V do 690 V — dostosowując niestandardowe, gotowe do zamontowania płyty montażowe, które mocuje się bezpośrednio do istniejących belek podtrzymujących przekładnię, stożkowych wałów piasty wentylatora oraz zintegrowanych pakietów monitoringu drgań i temperatury typu PT100.

Skontaktuj się z ENNENG już dziś.

Zasięgnij informacji w Zespół napędów do wież chłodzących firmy ENNENG wyeliminować awarie przekładni i otrzymać spersonalizowaną propozycję modernizacji wieży chłodzącej z napędem bezpośrednim ENNENG.

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

Często zadawane pytania

Pytanie: W jaki sposób napęd bezpośredni ENNENG dla wieży chłodzącej eliminuje najczęstsze przyczyny przestoju wieży chłodzącej?

A:W tradycyjnych wieżach chłodzących kątowa przekładnia stożkowa, długa wałowa oś złożona z kompozytu oraz elastyczne sprzęgła odpowiadają za znakomita większość awarii mechanicznych wynikających z emulsyfikacji oleju, wycieków uszczelek oraz nieprawidłowego dopasowania termicznego. Napęd bezpośredni ENNENG dla wieży chłodzącej montuje się bezpośrednio na piastie wentylatora w strumieniu powietrza, całkowicie usuwając przekładnię, wał oraz zbiornik oleju.

Pytanie: Czy napęd bezpośredni ENNENG dla wieży chłodzącej wytrzyma 100-procentową wilgotność i unoszące się cząstki wody chemicznej w komorze wentylatora?

A:Tak, ENNENG projektuje swoje bezpośrednie napędy wież chłodniczych specjalnie do zastosowania w przestrzeniach wydechowych nasyconych wilgocią. Silnik wyposażony jest w całkowicie zamkniętą i uszczelnioną obudowę zgodną ze standardem IEC 60034-5 IP66, wielostopniowe uszczelnienia wału typu labirynt, uzwojenia klasy H z impregnacją pod próżnią i pod ciśnieniem (VPI) oraz antykorozyjne powłoki zgodne ze standardem ISO 12944 C5-M odporno na chemiczne środki do obróbki wody.

Pytanie: W jakich zakresach napięcia i mocy ENNENG produkuje silniki do wież chłodniczych oraz generatory?

A:ENNENG produkuje bezpośrednie napędy wież chłodniczych oraz przemysłowe urządzenia obrotowe w jednolitym zakresie napięć od 110 V do 690 V, aby dopasować je do podstacji przemysłowych na całym świecie. Ponadto ENNENG dostarcza generatorów z magnesami trwałymi w jednolitym zakresie mocy od 5 kW do 5 MW oraz pionowych turbin wiatrowych o mocy od 1 kW do 10 kW (z naciskiem na modele 3 kW, 5 kW i 10 kW).