Як безпосередній привід охолоджувальної башти покращує анти-втомну продуктивність у режимі тривалої циклічної безперервної роботи

У серпні підніміться на платформу вентилятора тягової градирні на петролохімічному об’єкті Sinopec або на енергетичному заводі Linglong Tire — і механічні слабкі місця стануть очевидними. Високошвидкісний двигун розташований поза потоком повітря й обертає плаваючий вал діаметром два метри через гнучкі дискові муфти, що передають обертання до конічного редуктора під кутом 90°, який постійно знаходиться в теплому паровому середовищі. Щоразу, коли температура конденсатної води змінюється й контролер регулює швидкість обертання вентилятора вгору або вниз, крутильні удари проходять через шпонки, муфти та зубчасті колеса, поки втома металу або забруднення мастила водою не призведуть до аварійного зупинення з використанням крана.

Заміна цього багатодетального ланцюга на двигун безпосереднього приводу для градирні двигун безпосереднього приводу розміщує ротор з постійними магнітами низькошвидкісний, але високомоментний безпосередньо під ступицею вентилятора. ENNENG інженери розробляють ці герметичні постійномагнітні машини в єдиному діапазоні потужності від 5 кВт до 5 МВт та діапазоні напруги від 110 В до 690 В, а також вертикальні генератори для вітрових турбін потужністю від 1 кВт до 10 кВт (моделі на 3 кВт, 5 кВт та 10 кВт). Виключаючи редуктор під прямим кутом і довгий вал приводу, така Прямий привід охолоджувальної вежі компоновка усуває саме ті механічні з’єднання, де накопичуються циклічні згинні та крутильні втоми.

Чому циклічна модуляція вентилятора перевершує традиційні зубчасті передачі

Постійна готовність охолоджувального баштового агрегату рідко означає стале навантаження. Температура мокрого термометра коливається між денним і нічним часом, теплові навантаження технологічних процесів змінюються, а частотні перетворювачі (VFD) постійно регулюють обертальну швидкість вентилятора.

Крутильний люфт, вібрація проміжного вала та корозія мокрої поверхні

У комірці з редукторним вентилятором кожне змінення швидкості або перезапуск викликає хвилю крутного моменту, що поширюється по композитному або стальному привідному валу. Навіть незначне кутове неспівпадіння між зовнішнім двигуном і центральним редуктором викликає одноразове деформування пакета муфт за один оберт. Протягом сезону тривалістю 8 000 годин при 1500 об/хв процес фретінгу викликає утомлювальні тріщини в дисках муфт і ударні навантаження на підшипники шестерень. Ще гірше те, що коли вентилятор сповільнюється, а потім знову прискорюється, люфт у зачепленні шестерень дозволяє лопатям з високою інерційністю вільно обертатися й ударятися об зубці шестерень. Перехід до двигун безпосереднього приводу для градирні елімінує цю проміжну систему «пружина–маса».

Скорочення шляху передачі навантаження за допомогою конструкції ПМ з великою кількістю полюсів

Замість обертання зі швидкістю 1500 об/хв і зниження швидкості через конічні шестерні двигун ENNENG Безредукторний двигун має велику кількість постійних магнітів із NdFeB (неодим-залізо-бор) на роторі, завдяки чому вал обертається безпосередньо зі швидкістю вентилятора — зазвичай 80–220 об/хв. Ступиця вентилятора кріпиться безпосередньо до Прямий привід мотор шахта:

• Відсутність утомлювального зносу від контакту зубців шестерень: Оскільки в повітряному потоці відсутній зачеп з конічними зубчастими колесами, такі проблеми, як вибоїни, відшарування, витікання мастила та сезонна заміна мастила, більше не потребують уваги.

• Відсутність плаваючого валу або робіт із його захистом: Вилучення проміжного валу та муфт усуває зміщення при центруванні й спрощує виконання вимог OSHA 1910.219 щодо захисту валів на платформі.

• Цільові перевірки вібрації: Якщо лопать накопичує накип, техніки перевіряють дисбаланс вентилятора та затягнутість кріпильних болтів у межах допустимих значень ISO 10816 та ISO 20816 замість ізолювання муфт і шестерень.

Термостійкість та налаштування частотного перетворювача під час тривалих циклічних робіт

Усунення редуктора усуває втому механічної передачі, але теплове й електричне навантаження всередині вологого вентиляторного блоку все ще вимагають ретельного інженерного підходу.

1. Робота охолоджувального агрегату на 20 К нижче за номінальну температуру в умовах часткового навантаження на кривих швидкості вентилятора

Оскільки потужність вентилятора залежить від куба його обертів, вентилятор градирні, що працює зі швидкістю 60 %, споживає менше чверті кіловатів при повному навантаженні. Стандартні асинхронні двигуни швидко втрачають ефективність та коефіцієнт потужності при навантаженні нижче 50 %. Двигун ENNENG двигун безпосереднього приводу для градирні зберігає постійний рівень ефективності за стандартом IEC 60034-30-1 (клас IE5) у діапазоні навантаження від 25 % до 120 % (на 2–5 % вища номінальна ефективність) та коефіцієнт потужності від 0,95 до 1,0, скорочуючи струм у мережі більше ніж на 10 %. Оскільки постійний магніт у роторі не потребує струму збудження, втрати в міді ротора дорівнюють нулю, а підвищення температури обмоток залишається на 20 К нижчим порівняно з асинхронними двигунами (менше 60 К). За циклічного режиму роботи за стандартом IEC 60034-1 робота на 20 К нижче за номінальну температуру уповільнює старіння ізоляції та запобігає конденсації через «дихання» конструкції. У рамках модернізації на Шаньдунській золотій шахті, заводі шин Linglong та компанії Sinopec приводи ENNENG знизили споживання електроенергії обладнанням на 7 % до 40 % та електроенергії зі змінною подачею — до 50%.

2. Програмування нахилів частотного перетворювача та пропускання резонансних частот для запобігання резонансу лопатей

Встановлення Прямий привід охолоджувальної вежі одиниця, безпосередньо під'єднана до багатометрових лопатей вентилятора зі скловолоконного поліестеру (FRP), означає, що частотний перетворювач (VFD) має виконувати функцію затвора. Різкі стрибки струму викликають згин коренів лопатей. Екіпажі з пусконалагоджувальних робіт повинні запрограмувати плавні S-подібні наростання швидкості та заблокувати резонансні діапазони обертів за допомогою налаштувань пропуску частот у VFD. Щоб захистити статорні обмотки від імпульсно-широтно-модульованих (PWM) спалахів напруги при використанні довгих кабелів у башті, обмотки повинні відповідати діелектричним вимогам ANSI/NEMA MG 1, частина 31, та нормам заземлення NFPA 70, а також забезпечувати рівень шуму нижче 55 дБ.

Перелік завдань для пусконалагоджувальних робіт на баштах (модернізація)

Підтримується спеціалістами Національного інженерного центру по постійних магнітах на основі рідкісних земель та десятками патентів; ENNENG адаптує кожен двигун безпосереднього приводу для градирні та Прямий привід мотор у діапазоні напруг 110 В–690 В (380 В/660 В/1140 В) та номінальних напруг 6 кВ/10 кВ — виготовлені на один–два розміри рами меншими, щоб зменшити перешкодження потоку повітря. Перед сезонним технічним обслуговуванням екіпажі повинні перевірити три параметри:

• Концентричність ступиці та кут установки лопатей: Перевірити бій втулок, момент затягування болтів та кути установки лопатей, щоб уникнути дисбалансу, який призводить до бічного навантаження. Безредукторний двигун підшипники.

• Герметизація від вологи: Підтвердити наявність лабіринтових ущільнень IP65, герметичних клемних коробок та нагрівальних елементів проти конденсації для експлуатації в умовах вологого парового потоку.

• Планове технічне обслуговування: Регулярно змащуйте ізольовані підшипники та промивайте накип з охолоджувальних ребер під час очищення басейну, щоб підтримувати підвищення температури <60 K.

Зверніться до інженерів ENNENG

Зв’яжіться з Інженерною службою підтримки ENNENG командою, надавши дані про діаметр вентилятора й цільові оберти за хвилину, щоб отримати спеціалізований двигун безпосереднього приводу для градирні пропозицію:

• WhatsApp:+86 18562780228
• Електронна пошта:  [email protected]
• Телефон:  +86 532 66000559

Часті запитання

П: Як двигун безпосереднього приводу для градирні запобігає механічній втомі порівняно з приводом вентилятора через редуктор?

А: Двигун безпосереднього приводу для градирні з’єднує ступицю вентилятора безпосередньо з ротором постійних магнітів низької швидкості, усуваючи кутовий конічний редуктор, довгу плаваючу проміжну валку та гнучкі муфти. Вилучення цих проміжних компонентів запобігає виникненню ямок на зубах шестерень, фретінгу муфт, зносу шпонкових пазів та емульгуванню мастила й води під час частих сезонних змін швидкості, забезпечуючи вібрацію в межах стандарту ISO 20816.

П: Чому система безпосереднього приводу для градирні економить більше електроенергії вночі та взимку?

А: Коли температура навколишнього середовища знижується, частотні перетворювачі уповільнюють обертання вентиляторів градирень до часткового навантаження, де стандартні асинхронні двигуни страждають від різкого падіння ККД та коефіцієнта потужності. Безпосередній привід градирні ENNENG забезпечує клас ефективності IE5 у діапазоні навантаження від 25 % до 120 % та коефіцієнт потужності від 0,95 до 1,0, скорочуючи струм у мережі більше ніж на 10 % та працюючи при температурі на 20 K нижчій.

Питання: Які варіанти потужності, напруги та захисту може налаштувати ENNENG для мокрих градирень?

А: ENNENG налаштовує кожен безпосередній привідний двигун і промисловий генератор у єдиному діапазоні потужності від 5 кВт до 5 МВт та робочої напруги від 110 В до 690 В, а також вертикальні вітрові турбінні генератори потужністю від 1 кВт до 10 кВт, з акцентом на моделі потужністю 3 кВт, 5 кВт та 10 кВт. Двигуни для градирень мають ступінь захисту IP65 від вологи, покриття, стійкі до корозії, та ізоляцію обмоток, придатну для роботи з перетворювачами, відповідно до ANSI/NEMA MG 1 Part 31.