变频器在循环水冷却塔上的应用

2018-01-26

某公司供水厂共有3个编号分别为1#,2#和3#循环水冷却塔。

各生产装置返回的循环热水用泵输送到这些塔内,通过塔内的填料增加热水与空气接触面积和时间,促进热水与空气进行热交换,使循环水冷却。从而获得各生产装置所需循环水温度≤32℃的冷水。当环境温度升高时,启动冷却塔内的轴流风机实行强制通风,加快冷却塔填料上循环水气相与液相的热交换。

每个冷却塔内装设1台轴流风机,其直径为 8500mm,由电压为380V,额定功率为160kW的4极异步电机驱动。电机和风机之间采用恒定减速比的减速机直联,塔内不装设节流阀。因此轴流风机的转速与风量是不可调的。3个塔的总处理能力达8000m3/h,远大于各生产装置最大需求量总和6600m3/h。

1、风机节能可行性分析:

冷却塔风机全部运行期间,冷却塔进水温度的最高温度平均值分布在34.5℃~38℃内;循环水经冷却后,冷却塔出水温度的最高温度平均值分布在27.6℃~28.8℃内,其较各生产装置所需冷却水温度32℃低3.2℃~4.4℃;并可知在同时满足冷却塔进水温度低于最高热水温度平均值及冷却塔出水温度低于最高冷水温度平均值这一条件下,单台风机全年的运行时间为2705h。

若采用变频控制器调节风机转速,改变风机风量,可使冷却塔出水温度提高2℃~3℃的情况下,仍能满足冷却塔出水温度≤32℃的工艺要求,这显然可节省电能。

2、风机变频调速实施方案探讨

1.系统结构

由P∝n3知:风机节能的最佳方案是控制风机转速,可通过改变电机控制系统来调节电机运行转速,从而达到控制风机转速的目的。

由于3台风机驱动电机功率均为160kW,可采用1台变频控制器循环方式运行该系统由2部分组成:

变频回路:1台变频器,空气开关Q1,交流接触器C1、C2、C3和自动运行控制回路及信号报警回路组成变频循环运行回路;

工频回路:空气开关Q2、交流接触器C4、C5、C6和热继电器T1、T2、 T3以及手动运行控制回路等构成工频(50Hz)运行回路。

2.运行方式

正常状态,转换开关QK切至自动运行回路,由温度传感器测定冷却塔出水温度,转换成标准的电流信号,送至变频器的温度检测器,用于控制冷却塔风机转速,改变风机的风量,从而改变冷却塔出水温度;当1台风机运转频率接近工频运行仍不能满足要求时,将此变频运行风机改为工频运行,再变频启动另1台风机,直到满足各生产装置所需的循环水温度≤32℃为止。整个控制系统为一个闭环调节系统。根据工艺要求,自动确定电机是变频运行或是工频运行,并做到最先运行的风机最先切除,各电机循环运行,从而延长设备使用寿命。当无锡伟创变频器出故障时,将转换开关QK切换至手动状态,3台电机运行在工频状态仍可满足运行要求。采用变频器调速的方法,改变了以往电机的开、停仅为手动控制的单一工频运行方式,从而避免为满足冷却塔出水水温≤32℃,必须使1台或几台风机均处在工频状态下运行,而造成水温过低,形成不必要的能源浪费。采用变频调速运行方式,提高了水温控制的准确性,并可实现平滑启动电机,使3台电机循环运行,从而提高电机的使用寿命。

公司为veichi伟创总代理、kinco步科核心代理,其他代理品牌有三菱、西门子、松下、欧姆龙、永宏、禾川、信捷、威纶、深圳显控。

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