Ako systém priameho pohonu chladiacej veže prispôsobuje svoju prevádzku veľkým sezónnym kolísaniam chladiacej zaťaženosti priemyselného závodu

Priemyselné výrobné komplexy sa opierajú o veľké inštalácie chladiacich veží na odvádzanie obrovských tepelných zaťažení vyvolaných turbínami na výrobu energie, destilačnými stĺpcami v chemickom priemysle a metalurgickými pecami. Keďže vonkajšia teplota vzduchu a objemy výroby v závodoch sa výrazne menia medzi úžasnými letnými špičkami a zamrazenými zimnými podmienkami, požadovaný prietok vzduchu cez chladiace veže kolíše v širokom dynamickom rozsahu. Konvenčné pohonné systémy chladiacich veží – ktoré sa opierajú o vysokorotujúce indukčné motory, dlhé hriadeľové prenosy, medzistupňové ozubené prevodovky a remenové kladky – trpia nízkou mechanickou účinnosťou a vysokými nákladmi na údržbu pri premennom zaťažení. Modernizácia na priamy pohonný systém chladiacej veže poskytuje elegantné elektromechanické riešenie, ktoré prispôsobuje rýchlosť otáčania ventilátora sezónnej tepelnej potrebe.

Mechanické problémy ozubených pohonných ústrojí chladiacich veží

Zraniteľnosť viackomponentového pohonného ústrojenstva v vlhkých priestoroch: Ventilátory chladiacich veží pracujú v náročných prostrediach s trvalým postrekovaním vodou, vysokou vlhkosťou, chemickými prísadami na úpravu vody a korozívnymi výparmi. Tradičné pohonné ústrojenstvá umiestňujú štandardný elektrický motor mimo vlhkého vzdušného prúdu alebo na nosných nosníkoch, pričom je spojený s ventilátorovým kolesom pomocou dlhých hriadeľov, pružných spojok a prevodoviek s pravouhlým prenesením krútiaceho momentu. Tieto mechanické komponenty predstavujú významné miesta porúch. Tesnenia prevodoviek sa rýchlo degradujú v dôsledku trvalého tepelného cyklovania a ponorenia do vlhka, čo spôsobuje vniknutie vody do oleja v prevodovke, zaseknutie ložísk a vyštiepenie zubov ozubených kolies. Hriadele so spriahnutými pružnými spojkami vyžadujú zdĺhavé laserové nastavenie a trpia znížením vyváženia spôsobeným rastom rias a sedimentáciou konštrukcie.

Závažné sezónne energetické straty a zbytočné nečinné behy: Požiadavka na chladenie je zásadne nelineárna. Počas letných popoludní musia chladiace ventilátory pracovať pri plnej rýchlosti, aby sa udržali kondenzačné teploty. V zime alebo počas nočných smien sa požadovaný prietok vzduchu zníži o 40 až 70 %. Keď tradičné systémy využívajú jednorýchlostné indukčné motory, prúd vzduchu sa dá regulovať len zapínaním a vypínaním motora alebo nastavovaním uhla listov ventilátora počas sezónnych vypnutí. Časté zapínanie motora pri napätí siete spôsobuje prúd šesť až osemkrát vyšší ako menovitý, čo zaťažuje elektrické prepínače a spôsobuje mechanické krútiace rázy na listoch ventilátora. Ak sa motor prevádzkuje s obmedzenou výkonnosťou prostredníctvom štandardných remenových alebo ozubených prenosov, mechanické trenie v prenose spotrebuje významné množstvo energie aj pri čiastočných rýchlostiach. Aby sa tieto údržbové zaťaženia odstránili, ENNENG ponúka pokročilé Priamy pohonný mechanizmus vežou na chladenie riešenia v celom výkonovom rozsahu od 5 kW do 5 MW a v prevádzkovom napäťovom rozsahu od 110 V do 690 V, pričom sa montuje priamo na hriadeľ ventilátora bez použitia medzidržiakových prevodoviek.

Priamy pohon s trvalými magnetmi a aerodynamickou a elektrickou reguláciou

Odstránenie mechanických strát prostredníctvom priameho spojenia hriadeľov: Systém priameho pohonu pre chladiace veže je namontovaný priamo pod obežné koleso ventilátora vo výfukovej komíne veže. Využíva architektúru synchrónneho motora s trvalými magnetmi, ktorý poskytuje mimoriadne vysoký krútiaci moment pri nízkej otáčkovej rýchlosti, a tak poháňa stred ventilátora priamo bez pravouhlých prevodoviek, pohonných hriadeľov, remienkov alebo ložísk typu pillow block. Odstránením medzistupňových mechanických prenosových prvkov sa mechanická účinnosť pohonnej sústavy zvyšuje o 8 % až 15 %. Úplne sa odstraňuje mechanické trenie, šum spôsobený zasadením zubov ozubených kolies a hrebeňový zdvih prenosu, čím vzniká optimalizovaný aerodynamický profil, ktorý zníži statický tlakový pokles vo vnútri valcového priestoru ventilátora.

Dynamická sezónna regulácia rýchlosti prostredníctvom polohovo orientovaných invertorov: Kombinácia trvalého magnetického motora ENNENG s priamym pohonom chladiacej veže a inteligentného frekvenčného meniča umožňuje nepretržitú, stupňovito neprerušovanú reguláciu otáčok v rozsahu od 10 % do 100 % menovitých otáčok za minútu. V studených zimných podmienkach riadiaci systém zníži rýchlosť ventilátorov tak, aby sa presne udržala požadovaná teplota vody v bazéne, čím sa výrazne zníži spotreba elektrickej energie v súlade s ventilátorovými afinitnými zákonmi (podľa ktorých sa požiadavka na výkon ventilátora mení úmerné kocke rýchlosti). Ak klesnú požiadavky na chladenie závodu o 30 %, spotreba elektrickej energie ventilátormi klesne viac ako o 60 %. Navyše možnosť spätného chodu pri nízkych rýchlostiach umožňuje prevádzkovateľom bezpečne odmraziť nasávacie mriežky spätným chodom ventilátorov počas obdobia podnulových teplôt bez mechanického šoku.

Normy environmentálnej zhody a postupy zimnej údržby

Dodržiavanie noriem CTI, ISO 10816 a stupňov vniku IEC: Priemyselné chladiace inštalácie musia spĺňať prísne technické pokyny vydané Cooling Technology Institute (CTI). Priame pohonné trvalomagnetické motory ENNENG spĺňajú výkonové normy CTI a dodržiavajú stupne ochrany proti vnikaniu podľa IEC 60034-5, konkrétne IP66 alebo IP67, pričom sú vybavené špeciálnymi viacúrovňovými bludiskovými hriadeľovými tesneniami a nehygroskopickou vinutou izoláciou triedy H na odolnosť voči vnikaniu vlhkosti. Dynamické vyváženie rotora zodpovedá norme ISO 1940-1, trieda G2.5, čím sa minimalizujú nízkofrekvenčné vibrácie, ktoré by mohli poškodiť ventilátorové lopatky z fiberglasu. Elektrické uzemňovacie kefky sú integrované tak, aby bezpečne odvádzali hriadeľové prúdy indukované meničmi a chránili ložiská motora pred opotrebovaním typu fluting.

Postupy inštalácie a preventívnej údržby:

• Ovládanie sezónnej zimnej prípravy: Nastavte minimálne prevádzkové otáčky meniča tak, aby sa zabránilo úplnému zamrznutiu a zároveň sa vylúčilo nevyhnutné vysokorýchlostné zimné vrtiace sa (windmilling).
• Integrácia odmrazovania spätným chodom: Nakonfigurujte automatické postupnosti nízkorýchlostného spätného otáčania (zvyčajne 15 % až 20 % rýchlosti po dobu 15 minút) na rozmrazenie klapiek vzduchového vstupu počas prevádzky pod mrazovou teplotou.
• Skontrolujte tesnenie hriadeľa a kondenzáciu: Uistite sa, že vnútorné vykurovacie prvky proti kondenzácii sa automaticky aktivujú, keď je motor odpojený od napájania, čím sa zabráni hromadeniu vlhkosti vo vnútri statorovej dutiny.
• Zaznamenávanie vibrácií v spektrálnej forme: Vykonajte polročné kontrolné merania vibrácií podľa normy ISO 10816-3, aby ste potvrdili, že aerodynamická rovnováha lopatiek ventilátora zostáva v rámci návrhových limít.

Kontaktujte nás

Modernizácia priemyselných chladiacich veží priamym pohonom s trvalými magnetmi prináša výrazné úspory elektrickej energie a odstraňuje opakujúcu sa údržbu prevodoviek. Technickí odborníci spoločnosti ENNENG poskytujú priemyselným závodom, rafinériám a komerčným systémom klimatizácie a vetrania komplexné služby pre rekonštrukciu chladiacich veží, výpočty prietoku vzduchu a výber motorov. Kontaktujte náš inžiniersky tím pre chladenie, aby ste vyhodnotili riešenia s motorom priameho pohonu pre chladiace veže vášho závodu:

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

F AQ

Otázka: Ako vydrží motor priameho pohonu chladiacej veže 100 % vlhkosť vo výfukovej komíne?

Odpoveď: Motor priameho pohonu chladiacej veže využíva úplne uzavreté puzdro s ochranou IP66 alebo IP67, tesnené dvojitém labirintovým tesnením z fluoroelastoméru. Vinutia statora sú ošetrené viacnásobným ponorením do vlhkosťou odolnej pryskyriny triedy H aplikovanej metódou vakuovo-tlakového impregnovania (VPI) a vnútorné kondenzačné ohrievače udržiavajú vnútornú vzduchovú dutinu suchú počas zimných výpadkov.

Otázka: Prečo priamy pohon zabezpečuje vyššie úspory energie pri sezónnych kolísaniach zaťaženia?

A: Okrem eliminácie mechanických straty trenia prevodoviek a hriadeľov (8 % až 15 %) priamo poháňané trvalé magnetické motory udržiavajú vysokú elektrickú účinnosť aj pri veľmi nízkych otáčkach. Využitím frekvenčného meniča na sledovanie okolitej teploty mokrého teplomera sa rýchlosť ventilátora zníži počas chladnejších mesiacov, čím sa elektrický výkon výrazne zníži v súlade s ventilátorovými zákonmi podobnosti.

Q: Je možné systém priameho pohonu chladiacej veže nainštalovať do existujúcich konštrukcií veží?

A: Áno, priamo poháňané trvalé magnetické motory sú navrhnuté s štandardizovanými geometriami montážnych prírub, ktoré umožňujú priamu výmenu pravouhlých prevodovkových reduktorov na existujúcich nosných torzných rúrach alebo oceľových nosných nosníkoch. Táto kompatibilita typu „drop-in“ odstraňuje potrebu rozsiahlej rekonštrukcie konštrukcie počas výpadkov výroby.