冷卻塔廣泛應用于空調(diào)冷卻系統(tǒng)以及鋁型材加工、汽輪機、制革、發(fā)電、注塑、發(fā)泡、空氣壓縮機等工業(yè)用水冷卻領(lǐng)域。
作為工業(yè)控制領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),新時達掌握變頻驅(qū)動核心技術(shù),并積累了豐富的行業(yè)應用經(jīng)驗,為冷卻塔制定了AS170Plus變頻器+永磁直驅(qū)電機的驅(qū)動層解決方案,具有噪音低、轉(zhuǎn)矩大、控制性能好、防護等級高、維護方便等特點,幫助客戶生產(chǎn)出更高附加值和有競爭力的產(chǎn)品,也用實際行動助力“雙碳”目標的達成。
#01
冷卻塔工作原理介紹
冷卻塔工作原理圖
冷卻塔是一種將水冷卻的裝置,一般由集水池、通風塔、配水管道、風扇以及除水器組成。水泵將熱水壓至配水管道內(nèi),借助管道上的噴頭將熱水均勻地噴灑在填料上,并形成水膜,同時與通風塔底部流入的干燥空氣進行熱交換向空氣中蒸發(fā)帶走熱量,而冷卻水則滴入底部的集水池內(nèi),繼續(xù)進行循環(huán)利用。
水向空氣中的蒸發(fā)并不是無休止的,隨著空氣濕度的增加,水氣接觸面上的空氣達到飽和時,水分子就蒸發(fā)不出去,這個時候就需要風扇發(fā)揮作用,把濕熱空氣送往高空以防回流,并不斷從冷卻塔底部吸入干燥空氣,使冷卻塔內(nèi)部有氣流流通,風扇在整個過程中的作用就是增大送風量,加快空氣流動以利于熱交換。
#02
冷卻塔風扇的特點
轉(zhuǎn)動慣量大;
啟動前速度可能存在初始速度;
常用以溫度為控制對象的PID控制;
長期在比較潮濕的環(huán)境下工作;
噪音大,容易引起共振;
可采取直驅(qū)和變速箱、皮帶等多種拖動方式。
#03
冷卻塔風機控制方案
方案一:變頻器+異步電機+變速箱/皮帶+風扇
方案二:變頻器+永磁同步電機+變速箱/皮帶+風扇
方案三:變頻器+永磁直驅(qū)電機+風扇
#04
冷卻塔節(jié)能性
風機控制系統(tǒng)中,節(jié)能性成為很多客戶主要關(guān)心的問題,下圖為異步電機和永磁同步電機效率對比。
在50%速度時,永磁電機效率達到90%,而異步電機效率只有76%左右,永磁電機效率比異步電機高出14%左右;100%左右的速度時,永磁電機效率能達到96%以上,而異步電機效率幾乎達到最大值,約為94%;永磁同步的效率比異步電機的效率高2%~14%左右,以55kw例,假設(shè)平均每天運行20小時,一年運行330天,電費為0.7元/度,則:
節(jié)省電能:55kw×(2%~14%)=1.1kw~7.7kw
省下費用:(1.1kw~7.7kw)×20h×330天×0.7元/度=(5082~35,574)元
永磁同步電機與異步電機相比具有良好的節(jié)能效果,并且能節(jié)省一筆可觀的電費。新時達變頻器除了能滿足異步電機、永磁同步、永磁直驅(qū)的控制方面都有相應的解決辦法,尤其是 “新時達變頻器+永磁直驅(qū)”的方案不僅保留了永磁同步電機良好的節(jié)能效果,還提高了系統(tǒng)的控制精度,降低噪音,減少維護成本等。
#05
新時達變頻器特點
多種安裝方式:
根據(jù)不同方案,不同工況,可選柜機、一體機(變頻器+電機)。
匹配多種電機類型:
如異步電機、永磁同步電機、永磁直驅(qū)電機、磁阻電機等。
高防護等級:
AS170Plus防護等級為IP55,可與永磁直驅(qū)電機組成一體機。
智能性功能設(shè)計:
√ 解決冷卻塔風機在寒冷、潮濕等惡劣環(huán)境下工作的痛點;
√ 解決共振、通訊故障停機等問題;
√ 使冷卻塔風機系統(tǒng)具有良好的自我診斷和自我保護能力。
#06
冷卻塔應用案例
案例1:變頻器+異步電機
主要特點:
通過設(shè)置變頻器內(nèi)置PID功能,以溫度為控制對象完成閉環(huán)控制;
通過頻率檢出上限和下限控制電機變頻、工頻之間的切換;
設(shè)置加減速圓角,使風機啟動和停止更加平穩(wěn);
采用飛車啟動,風扇被外界風力作用反轉(zhuǎn)或者有一個初始速度時,飛車啟動能夠使風扇能夠平滑無沖擊啟動。
案例2:變頻器(柜機)+永磁直驅(qū)
該應用使用的變頻器為AS500 ,安裝于控制柜內(nèi):
主要特點:
采用永磁直驅(qū)的方式,與使用變速箱/皮帶等拖動方式相比,具有高效節(jié)能、控制精度高、控制性能好、啟動轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點,與AS500變頻器配合使用,能給客戶帶來更加智能的使用體驗,提高便利性,降低維護成本。
案例3:變頻器(一體機)+永磁直驅(qū)
如圖所示,變頻器具有較高的防護等級,直接安裝于電機上,結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,效率高,轉(zhuǎn)矩大、控制性能好、噪音低,幾乎無需維護。