冷卻塔風(fēng)機變頻控制系統(tǒng)

一、冷卻塔運轉(zhuǎn)概況

咱們公司研發(fā)的冷卻塔風(fēng)機變頻體系共有三件編號，分別為1#、2#、3#循環(huán)水冷卻塔。各出產(chǎn)裝置返回的循環(huán)水用泵輸送到這些塔內(nèi)，通過塔內(nèi)的填料添加熱水與空氣觸摸面積和時刻，促進熱水與空氣進行熱交換，使循環(huán)水冷卻。然后取得各出產(chǎn)裝置所需循環(huán)水溫度≤32℃的冷水。當環(huán)境溫度升高時，發(fā)動冷卻塔內(nèi)的軸流風(fēng)機實施強制通風(fēng)，加快冷卻塔填料上循環(huán)水氣相與液相的熱交換。每件冷卻塔內(nèi)裝設(shè)1臺軸流風(fēng)機，其直徑8500mm，由電壓為380V，額定功率為160KW的4極異步電機驅(qū)動。電機和風(fēng)機之間采有能夠減速比的減速機，塔內(nèi)不裝設(shè)節(jié)流閥。回此軸流風(fēng)機的轉(zhuǎn)速與風(fēng)量是不可調(diào)的，3件塔的總處理才能達8000m3/h,遠大于各出產(chǎn)裝置**需求量部和6600m3/h,2000年度各塔的運轉(zhuǎn)參數(shù)詳見表1與表2。

冷卻塔風(fēng)機選用變頻調(diào)速節(jié)能計劃

風(fēng)機節(jié)能可行性分析

表1 各塔運轉(zhuǎn)參數(shù)統(tǒng)計表

由表1所示的數(shù)據(jù)知：2000年度冷卻塔風(fēng)機運轉(zhuǎn)期間，冷卻塔進水溫度的最高溫度平均值分布在27.6-28.8℃內(nèi)，其較各出產(chǎn)裝置所需冷卻水溫度32℃低3.2-4.4℃，并可知在一起滿意冷卻塔進水溫度低于最高熱水溫度平均值及冷卻塔出水溫度低于最高冷卻水溫度平均值這一條件下，單臺風(fēng)機全年的運轉(zhuǎn)時刻為2705h。若選用變頻操控器調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)速，改動風(fēng)機風(fēng)量，可使冷卻塔出水溫度進步2-3℃的情況下，仍能滿意冷卻塔出水溫度≤32℃的工藝要求，這顯然可節(jié)省電能。依據(jù)廠家供給曲線圖，以及表2的有關(guān)數(shù)據(jù)，通過工藝核算的風(fēng)機的不同月份節(jié)能潛力及收益值如表3

表2：2000年不同月份風(fēng)機運轉(zhuǎn)臺數(shù)與冷卻塔出水溫度關(guān)體系計表

表3：2000年不同月份風(fēng)機節(jié)能潛力及收益核算值

注：收益率=可運轉(zhuǎn)時刻*風(fēng)機節(jié)能潛力0.56元/kw*h*100%

表中P=120.5kw，總收益值8.883萬元。

由表3可知各冷卻塔風(fēng)機節(jié)才能40%-54%

風(fēng)機變頻調(diào)速實施計劃

風(fēng)機節(jié)能的**計劃是操控風(fēng)機轉(zhuǎn)速，可通過改動電機操控體系來調(diào)節(jié)電機運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，然后到達操控風(fēng)機轉(zhuǎn)的目的。因為3臺風(fēng)機驅(qū)動電機功率均為160kw,可選用1臺變頻器循環(huán)方法運轉(zhuǎn)，體系見附圖。

該體系由2部分組成：變頻回路：1臺變頻器，空氣開關(guān)Q1，溝通觸摸器C1、C2、C3和主動運轉(zhuǎn)操控回路組成變頻循環(huán)運轉(zhuǎn)回路；工頻回路：空氣開關(guān)Q2，溝通觸摸器C4、C5、C6和繼電器T1、T2、T3以及手動操控回路等構(gòu)成工頻運轉(zhuǎn)回路；

運轉(zhuǎn)狀況，轉(zhuǎn)換開關(guān)，轉(zhuǎn)換開關(guān)QK切至主動運轉(zhuǎn)回路，由溫度傳感器測定冷卻塔出水溫度，轉(zhuǎn)換成規(guī)范的電流信號，運至變頻器的溫度檢測器，用于操控冷卻塔風(fēng)機轉(zhuǎn)速，改動風(fēng)機的風(fēng)量，然后改動冷卻塔出水溫度，當1臺風(fēng)機運轉(zhuǎn)頻率挨近工頻運轉(zhuǎn)仍不能滿意要求時，將此變頻運轉(zhuǎn)風(fēng)機改為工頻運轉(zhuǎn)，再變頻發(fā)動另一臺風(fēng)機，直到滿意各出產(chǎn)裝置所需的循環(huán)水溫度≤32℃停止，整個操控體系為一件閉環(huán)調(diào)節(jié)體系。依據(jù)工藝要求，主動確定電機是變頻運轉(zhuǎn)或是工頻運轉(zhuǎn)，并做到**運轉(zhuǎn)的風(fēng)機**切除，各電機循環(huán)運轉(zhuǎn)，然后延伸設(shè)備使用壽命。當變頻器出故障時，將轉(zhuǎn)換開關(guān)QK切換至手動狀況，3臺電機運轉(zhuǎn)在工頻狀況仍可滿意運轉(zhuǎn)要求。

選用變頻調(diào)速的方法，改動了以往電機的開、停僅為手動操控的單一工頻運轉(zhuǎn)方法，然后避免為滿意冷卻塔出水溫度≤32℃，必須使一臺或幾臺風(fēng)機均處在工頻狀況下運轉(zhuǎn)，而形成水溫過低，形成不必要的糟蹋。選用變頻調(diào)速運轉(zhuǎn)方法，進步水溫操控的準確性。并可實現(xiàn)滑潤發(fā)動電機，使3臺電機循環(huán)運轉(zhuǎn)，然后進步電機的使用壽命。

風(fēng)機節(jié)能經(jīng)濟分析

（1)    由表1所示的冷卻塔運轉(zhuǎn)參數(shù)可知：1#塔的處理才能僅僅2#或3#塔66%，但其處理1m3/h熱水風(fēng)機電功率單耗卻是2#與3#塔風(fēng)機電功率單耗之平均值的1.783倍（即其大于0.0313kw/m3/h），其原因是該塔填料仍為老式低效填料，若1#塔填料改用與2#塔相同功能的新式高效填料，則每小時處理才能就可進步1000m3。若按1#塔處理量為2000m3/h核算，每小時節(jié)電2000x0.0313=62.6kw，節(jié)能作用相當可觀。1#塔每年運轉(zhuǎn)時刻為3000h，替換填料需投資45萬元。

（2)    選用變頻調(diào)速計劃，依據(jù)表3可得每年總收益值為8.883萬元，實施變頻操控需要投資約為15萬元，收益=80883/15x100%=59.2，約1.7年就能收回投資額，另外設(shè)備的折舊率大大下降，可見節(jié)能作用顯著。

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