Ako sa priamy pohonný motor chladiacej veže prispôsobuje sezónnym kolísaniam chladiaceho zaťaženia v výrobných závodoch

V výrobnej prevádzke chladiaca veža zvyčajne neprechádza počas celého roka jedným stálym prevádzkovým bodom. Zmeny sa vyskytujú v plánoch výroby, teplota mokrého teplomeru v okolí sa mení a požiadavky na chladiče môžu v horúcich obdobiach prudko stúpnuť a neskôr v prechodných obdobiach klesnúť. Systém priameho pohonu chladiacej veže umožňuje ventilátoru priamu, premennorýchlostnú reakciu na tieto zmeny. Namiesto prenosu výkonu motora cez prevodovku, hriadeľ, spojky a príslušné ložiská poháňa motor ventilátor priamo v rýchlosti, ktorú vyžaduje riadiaca sekvencia.

Užitočnou otázkou nie je, či by mal priamo poháňaný ventilátor pracovať pri jednej pevnej nízkej rýchlosti. Otázkou je, či sa motor priamo poháňaného chladiaceho veže, ventilátor, veža, okruh kondenzačnej vody a chladič riadia ako jeden systém. Odpoveď ovplyvňuje spotrebu energie, teplotu vody vystupujúcej z veže, úroveň hluku, mechanické opotrebovanie a schopnosť celého zariadenia obnoviť sa po príchode letnej záťaže.

Prečo sa profil zaťaženia ventilátora mení v závislosti od ročného obdobia

Chladiaca potreba sa mení súčasne z dvoch dôvodov. Vnútorné procesné teplo sa môže meniť v závislosti od výrobného objemu, zatiaľ čo vonkajšie podmienky mokrého teplomera ovplyvňujú schopnosť veže odvádzať teplo. V chladnejšom počasí dokáže tá istá veža často dosiahnuť požadovanú teplotu vody vystupujúcej z kondenzačného okruhu s menším prietokom vzduchu. Počas horúceho a vlhkého výrobného dňa môže byť potrebný väčší prietok vzduchu, aby sa udržala požadovaná teplota a zachovala výkonnosť chladiča.

Preto je rýchlosť označená na typovom štítku samotná slabým kritériom pre výber. Zmena, ktorá ovplyvňuje spôsob určovania motorov pre chladiace veže, spočíva v uvedomovaní si, že maximálna účinnosť pri menovitom zaťažení má význam len vtedy, ak sa závod skutočne po dlhšiu dobu prevádzkuje pri tomto zaťažení. Mnoho závodov pracuje v širokej škále podmienok zaťaženia, najmä počas štartu, o víkendoch, pri sezónnych prechodoch a pri postupných zmenách výroby.

Ako motor pre chladiacu vežu s priamym pohonom sleduje zaťaženie

Dostáva príkaz rýchlosti namiesto pevného mechanického pomeru

V typickej usporiadaní s premennou rýchlosťou regulátor porovnáva meranú hodnotu procesu – často teplotu vody opúšťajúcej kondenzátor alebo koordinovaný nastavený bod závodu – s cieľovou hodnotou. Potom menič upravuje priamo poháňaný motor chladiacej veže rýchlosť v rámci definovaných prevádzkových limít. Nižší dopyt môže vyžadovať nižšiu rýchlosť ventilátora; stúpajúca teplota vody alebo vyšší dopyt chladiča môžu vyžadovať vyššiu rýchlosť.

Trvalo-magnetická, nízkorotačná povaha usporiadania motora s priamym pohonom je tu relevantná, pretože je určená na poskytovanie krútiaceho momentu ventilátora bez použitia prevodovky. Odstránenie týchto komponentov neznižuje potrebu dôkladnej riadiacej logiky, ale odstraňuje niekoľko mechanických prvkov, ktoré inak musia vydržať opakované sezónne štarty, zmeny rýchlosti, požiadavky na mazanie, kontrolu zarovnania a vystavenie vlhkom prostrediam.

Využíva vzťah podobnosti pre ventilátory – v rámci skutočných limít

Pre ventilátor pracujúci v vhodnom rozsahu sa prietok vzduchu mení približne úmerným spôsobom k rýchlosti ventilátora, zatiaľ čo výkon ventilátora sa mení približne s tretiou mocninou rýchlosti. Tento vzťah vysvetľuje, prečo mierny pokles rýchlosti môže významne znížiť energetickú spotrebu ventilátora pri čiastkovom zaťažení. Je to princíp plánovania, nie záruka úspor konkrétne na danom mieste: skutočné výsledky závisia od charakteristiky veže, výberu ventilátora, teploty v bazéne, dráhy prúdenia vzduchu, technologického požiadavky a postupu riadenia.

V jarnom alebo jarnom období môže systém priameho pohonu chladiacej veže udržiavať požadovanú teplotu vody pri nižšej rýchlosti otáčania ventilátorov, ako je to potrebné v lete. Motor sám o sebe „nepreukazuje úsporu energie“; umožňuje systému vyhnúť sa vytváraniu väčšieho množstva prúdenia vzduchu, než vyžaduje úloha odvádzania tepla.

Prevádzkové správanie výrobného závodu podľa ročného obdobia

Pri nízkom zaťažení je praktickou výzvou často stabilita regulácie, nie výkon motora. Ak je nastavený príkaz minimálnej rýchlosti príliš nízky, prívod vzduchu môže byť nespoľahlivý, požiadavky na chladenie motora nemusia byť dodržané, alebo sa systém môže „loviť“ okolo cieľovej teploty. Ak je nastavený príliš vysoko, zariadenie prehádže energetické úspory pri čiastkovom zaťažení. Správna minimálna rýchlosť by mala vychádzať z dokumentácie motora a meniča, správania ventilátora, úvah o úprave vody a limitov výrobcu chladiacej veže – nie z všeobecného percentuálneho podielu.

Regulačné body, ktoré udržiavajú užitočnú sezónnu reakciu

Apriamo poháňaný motor chladiacej veže  najspoľahlivejšie reaguje, keď tím pre ovládanie definuje, na čo má reagovať, a ako rýchlo môže reagovať. Správna postupnosť zvyčajne rieši nasledujúce body:

• Hlavná spätná väzba: Použite overenú teplotu vody pri výstupe alebo signál optimalizácie na úrovni celého zariadenia namiesto manuálneho nastavenia rýchlosti podľa ročného obdobia.
• Minimálna a maximálna rýchlosť: Nastavte ich na základe potvrdených obmedzení motora, meniča, ventilátora, veže a vodného systému.
• Mŕtva zóna a rýchlosť nárastu: Vyhnite sa rýchlym kolísaniam rýchlosti spôsobeným šumom senzorov alebo krátkodobými poruchami procesu.
• Stupňovanie buniek: Rozhodnite, kedy pridať ventilátorovú bunku, kedy spomaliť niekoľko buniek a kedy by mala jedna bunka pracovať intenzívnejšie. Viacero ventilátorov s nízkou rýchlosťou nie je v každom zariadení automaticky optimálnych.
• Interakcia chladiča: Preskúmajte celkový príkon zariadenia v kW, nie iba príkon ventilátorov veže v kW. Nižšia rýchlosť ventilátora veže môže znížiť výkon ventilátorov, avšak zvýši teplotu kondenzačnej vody tak veľmi, že sa zvýši spotreba energie chladiča.
• Ochrana v chladnom počasí: Zahrňte logiku ochrany pred zamrznutím a riadenia bazénu tam, kde to vyžaduje klíma a konštrukcia veže.

Tento posledný bod sa často vynecháva. Vyhodnotenie ventilátorového motora izolovane môže viesť k technicky správnemu špecifikovaniu motora, ktorý však na úrovni výrobného závodu stále nedosahuje požadovaný výkon. Cieľom prevádzky je dosiahnuť najnižšiu rozumne možnú celkovú spotrebu energie pri súčasnom dodržiavaní limít chladiaceho procesu a technologického vybavenia.

Aké zmeny prináša priamy pohon do plánovania údržby

Rozpätie zaťaženia v závislosti od ročného obdobia tiež odhaľuje mechanické slabiny. Konvenčný ventilátorový pohonný ústroj môže obsahovať prevodovku, hriadeľ, pružné spojky a ložiská typu pillow-block. Pri usporiadaní priameho pohonu chladiacej veže sa mechanický prevodový ústroj medzi motorom a ventilátorom odstraňuje, čo umožňuje presun údržbových aktivít smerom k elektrickému stavu, upevneniu motora, vyváženiu ventilátora, vibráciám, skrutkám, spätnému väzobnému signálu riadiacich systémov a konštrukcii veže.

To neznamená, že údržba sa stáva nepovinnou. Pred obdobím vysokého zaťaženia by tím závodu mal sledovať vibrácie, skontrolovať stav ventilátorov, overiť kalibráciu snímačov, potvrdiť alarmy pohonných jednotiek a logiku obchádzania a otestovať reakciu na riadenú zmenu teploty. Keď sa zohľadnia zníženie výkonu motora pri vyšších vonkajších teplotách, podmienky v kryte a obmedzenia prietoku vzduchu na mieste inštalácie, môže sa menovitý výkon motora na typovom štítku líšiť od výkonu, ktorý inštalácia v teréne neustále vyžaduje.

Kedy zapojiť dodávateľa motorov a riadiacich systémov

Zapojte inžiniersku podporu v prípade, ak sa v závode mení priemer ventilátora, výplň veže, konfigurácia prevodovky, nastavenia pohona, fázy bunky alebo cieľové prevádzkové teploty. Dodávateľ by mal preskúmať skutočný profil zaťaženia, zotrvačnosť ventilátora, požadovaný krútiaci moment pri nízkych rýchlostiach, prostredie krytu, okolitú teplotu, montážné rozhranie a kompatibilitu s pohonom. Pri priamom pohone by sa motor a frekvenčný menič mali považovať za navzájom prispôsobený prevádzkový systém, najmä ak je sezónne zníženie výkonu kľúčovou súčasťou energetickej stratégie.

Enneng sa zameriava na návrh motorov s trvalými magnetmi a na konzultácie špecifické pre dané aplikácie. Pre závody, ktoré posudzujú priamy pohon chladiacej veže, užitočná technická diskusia začína meranými prevádzkovými údajmi – nie len udávanými kilowattmi – vrátane histórie rýchlosti ventilátora, teplôt chladiacej vody v kondenzátore, výrobných plánov, podmienok na mieste a požadovanej postupnosti riadenia.

Ak hodnotíte komerčné trvalé magnetické motory na predaj a potrebujete technicky navrhnuté pohonné riešenie, ktoré zaručuje účinnosť a dlhú životnosť, ENNENG je váš dôveryhodný partner. Kontaktujte ENNENG už dnes .Porozprávajte sa s naším technickým inžinierskym tímom, aby ste dostali prispôsobený návrh pohonnej sústavy.

• WhatsApp:+86 18562780228
• E-mail: [email protected]
• Telefón:  +86 532 66000559