Как двигатель с прямым приводом для градирен снижает простои оборудования, вызванные отказами традиционных редукторов

На нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах, металлургических прокатных станах и центральных чиллерных установках с охлаждением водой башенные градирни с механическим нагнетанием работают непрерывно в тёплых воздушных потоках, насыщенных влагой, отводя тепло технологических процессов. В традиционных приводах градирен с индуцированным нагнетанием асинхронный двигатель размещается снаружи вентиляторной шахты и соединяется посредством длинного композитного вал-вала с плавающей посадкой и эластичных муфт с угловым редуктором спирально-конического типа, расположенным непосредственно внутри влажной выхлопной камеры. Специалисты по техническому обслуживанию регулярно сталкиваются с катастрофическими остановками градирен, вызванными эмульгированием смазочного масла редуктора водой, питтингом зубьев конических шестерён, обрывом дисков муфт и сильной структурной вибрацией, возникающей вследствие теплового расширения и связанного с ним несоосного смещения вдоль протяжённого передаточного вала.

Каждый раз, когда угловой редуктор скорости выходит из строя на вершине ячейки охладительной башни высотой 15 метров, бригады технического обслуживания вынуждены арендовать самоходные краны, сливать загрязнённое трансмиссионное масло, демонтировать тяжёлые механические узлы и выполнять центровку валов в течение нескольких дней дорогостоящего технологического простоя. Замена всей цепи «двигатель — вал — редуктор» на специально спроектированный Прямой привод охладительной башни двигатель с постоянными магнитами от ENNENG позволяет напрямую соединить ступицу вентилятора с роторным валом низкой скорости и высокого крутящего момента, полностью устраняя поломки редукторов в корне.

Технические особенности: причины выхода из строя угловых редукторов в воздушных камерах охладительных башен

Проникновение влаги, эмульгирование масла и тепловая децентровка длинных валов

Внутри ячейки охладительной башни с принудительной тягой относительная влажность остаётся на уровне 100 %, в то время как химические добавки для обработки воды (хлориды, биоциды и ингибиторы образования накипи) постоянно оседают на корпусе редуктора. По мере нагрева углового конического редуктора в период пиковых дневных нагрузок охлаждения и последующего охлаждения ночью перепады давления по обе стороны уплотнений сальников входного и выходного валов затягивают в масляный картер влажный воздух и капли воды. Всего 0,2 % воды в минеральном зубчатом масле полностью разрушают несущую способность масляной плёнки, что ускоряет образование микропиттинга на зубьях конических шестерён и выкрашивание роликовых конических подшипников. Одновременно деформация конструкции из стекловолокна или древесины в основании башни приводит к нарушению соосности длинного горизонтального приводного вала, вызывая ударные нагрузки на входные подшипники редуктора до тех пор, пока не произойдёт катастрофическая заклинивание.

Многополюсная бесредукторная архитектура прямого привода охладительной башни ENNENG

ENNENG Прямой привод охладительной башни двигатель установлен непосредственно в позиции вентилятора и вращается напрямую с точной аэродинамической скоростью осевого вентилятора большого диаметра (обычно от 120 до 250 об/мин):

• Полное исключение редуктора, карданного вала и муфт: Удаление трёх из четырёх механических звеньев трансмиссии устраняет на 100 % износ зубьев конических шестерён, отказы масляных насосов и разрушения муфт от среза.
• Отсутствие масляного поддона и отсутствие риска загрязнения бассейна: Эксплуатация без масляных поддонов исключает необходимость периодической замены масла каждые 5 лет, утечки через смотровое стекло контроля уровня масла и экологические риски, связанные с попаданием масла для редукторов в охлаждающий водяной бассейн.
• Физика синхронного ротора с высоким числом полюсов: Использование от 40 до 80 и более постоянных магнитных полюсов позволяет системе прямого привода градирен обеспечивать огромный пусковой и непрерывный крутящий момент непосредственно на ступицу вентилятора без потерь в медном роторе.

Ключевые преимущества систем прямого привода охладительных башен ENNENG

Экономия энергии при регулировании скорости в соответствии с кубическим законом в сетях с напряжением от 110 В до 690 В

Тепловая нагрузка градирни непрерывно изменяется в зависимости от температуры мокрого термометра окружающей среды и нагрузки технологического процесса на предприятии. Согласно законам подобия для вентиляторов — согласно которым потребляемая мощность вала пропорциональна кубу частоты вращения — снижение частоты вращения вентилятора на 20 % с помощью преобразователя частоты (VFD) уменьшает электрическую мощность почти на 50 %. Двигатель прямого привода градирни ENNENG спроектирован для работы в едином диапазоне напряжений 110–690 В и обеспечивает сверхвысокий КПД преобразования класса IE5, а также коэффициент мощности, близкий к единице (от 0,95 до 1,00), как при полной скорости в летний пик нагрузки, так и при модуляции скорости до 30 % зимой. Помимо применения в градирнях, ENNENG использует эту технологию низкооборотных постоянных магнитов в промышленных генераторах в едином диапазоне мощностей от 5 кВт до 5 МВт (110–690 В) и в вертикальных ветрогенераторах мощностью от 1 кВт до 10 кВт (с акцентом на модели 3 кВт, 5 кВт и 10 кВт).

Соответствует стандартам CTI STD-111, CTI ESG-152, ISO 10816-3 и ISO 12944

Приводы промышленных градирен оцениваются по строгим механическим и структурным стандартам вибрации, установленным Институтом технологий охлаждения (Cooling Technology Institute, CTI). Замена высокозатратных конических редукторов (регулируемых стандартом CTI STD-111) на прямой привод ENNENG для градирен устраняет высокочастотные гармоники вибрации, вызванные зацеплением зубчатых колёс, обеспечивая скорости структурной вибрации решётки вентилятора в пределах требований CTI ESG-152 и ISO 10816-3. Кроме того, корпуса двигателей, расположенные внутри насыщенного вытяжного воздушного потока, защищены эпоксидными покрытиями морского/химического типа по ISO 12944 C5-M и лабиринтными уплотнениями класса IEC 60034-5 IP66 для обеспечения десятилетней эксплуатации в условиях химически агрессивного водяного дрейфа.

Сценарии промышленного применения и руководство по техническому обслуживанию

1. Сборные противоточные и поперечноточные градирни с индуцированным тягой

На химических заводах и электростанциях, эксплуатирующих многоклеточные сборные градирни, герметизация старого отверстия для горизонтального приводного вала в вентиляторной шахте после установки прямого привода градирни ENNENG устраняет паразитную воздушную утечку и повышает объёмный КПД воздуходувки.

2. Практические протоколы подбора, проверки и технического обслуживания

Чтобы обеспечить нулевое незапланированное простои при модернизации или выборе системы прямого привода градирни, применяйте следующие инженерные практики:

• Совместите осевую тягу ступицы вентилятора и аэродинамические изгибающие нагрузки: Укажите высоконагруженные упорные подшипники углового контакта или сферические роликовые упорные подшипники внутри двигателя прямого привода градирни, рассчитанные на восприятие как собственного веса вентиляторной сборки, так и направленной вверх/вниз аэродинамической осевой тяги.
• Проверьте жёсткость несущего основания и его собственную частоту колебаний: Убедитесь, что стальная опорная балка под двигателем прямого привода градирни спроектирована так, чтобы её собственная резонансная частота отклонялась минимум на 25 % от номинальной частоты прохождения лопастей вентилятора.
• Включить управление ВЧП с функцией «летающего пуска» (Catch-On-The-Fly): Запрограммировать контроллер ВЧП с возможностью двунаправленного «летающего пуска», чтобы привод охладительной башни с прямым приводом плавно синхронизировался с вращающимся вхолостую лопастным колесом вентилятора до выхода на рабочую скорость, предотвращая механические ударные нагрузки на ступицу.
• Проложить дистанционные смазочные магистрали за пределами вентиляторной колонны: Подключить трубки из нержавеющей стали от смазочных фитингов подшипников электродвигателя к внешней поручневой конструкции площадки вентилятора для безопасной смазки без необходимости входа в зону обслуживания.

Преимущество индивидуальной настройки ENNENG

Ячейки охладительных башен значительно различаются по диаметру лопастей вентилятора (от 2 до более чем 10 метров), ориентации вала (вертикальное расположение вала «вверх» или «вниз») и габаритным размерам опорной стойки. Компания ENNENG разрабатывает каждый двигатель прямого привода для охладительных башен индивидуально в едином диапазоне напряжений 110–690 В — создавая специальные монтажные платформы «под замену», которые устанавливаются непосредственно на существующие несущие балки редуктора, конические валы ступицы вентилятора и комплекты мониторинга вибрации/температуры с датчиками PT100.

Свяжитесь с ENNENG уже сегодня.

См. рекомендации Группа приводов для охладительных башен компании ENNENG устранить неисправности редуктора и получить индивидуальное предложение по модернизации охладительной башни с прямым приводом.

• WhatsApp:+86 18562780228
• Электронная почта:  [email protected]
• Телефон: +86 532 66000559

Часто задаваемые вопросы

В: Как охладительная башня с прямым приводом ENNENG устраняет наиболее распространённые причины простоев охладительной башни?

A:В традиционных охладительных башнях угловые конические редукторы, длинные композитные валы привода и эластичные муфты являются причиной подавляющего большинства механических отказов из-за эмульгирования масла, утечек через уплотнения и теплового несоосного монтажа. Охладительная башня с прямым приводом ENNENG крепится непосредственно к ступице вентилятора внутри воздушного потока, полностью исключая редуктор, вал и масляный картер.

В: Может ли охладительная башня с прямым приводом ENNENG функционировать при 100%-ной влажности и химически агрессивном водяном дрейфе внутри вентиляторного отсека?

A:Да, ENNENG разрабатывает прямые приводы для градирен специально для насыщенных вытяжных камер. Двигатель оснащён полностью герметичным корпусом по стандарту IEC 60034-5 с защитой IP66, многоступенчатыми лабиринтными уплотнениями вала, обмотками класса H с вакуумно-давлением пропиткой (VPI) и антикоррозионным покрытием по стандарту ISO 12944 C5-M, устойчивым к химическим реагентам, содержащимся в воде.

В: Какие диапазоны напряжения и мощности генерации ENNENG производит в дополнение к двигателям для градирен?

A:ENNENG производит прямые приводы для градирен и промышленное вращающееся оборудование в едином диапазоне напряжений от 110 В до 690 В для совместимости с глобальными подстанциями предприятий. Кроме того, ENNENG поставляет генераторы с постоянными магнитами в едином диапазоне мощностей от 5 кВт до 5 МВт, а также вертикальные ветрогенераторы мощностью от 1 кВт до 10 кВт (с акцентом на модели 3 кВт, 5 кВт и 10 кВт).