長期以來,冷卻塔風(fēng)機的節(jié)能降耗問題一直沒有引起足夠重視,大部分冷卻塔風(fēng)機沒有任何節(jié)能措施,究其主要原因,主要有兩個方面:
(1)冷卻塔生產(chǎn)廠與其配套電器設(shè)備廠分離;
(2)行業(yè)落后,現(xiàn)代化控制與變頻技術(shù)沒有滲透到冷卻塔的節(jié)能中。由于冷卻塔的設(shè)備容量是根據(jù)在夏天最大熱負(fù)載的條件下選定的,也就是考慮到最惡
劣的條件。然而在實際設(shè)備運行中,由于季節(jié)、氣候、工作負(fù)載的等效熱負(fù)載等諸多因素都決定了機組設(shè)備經(jīng)常是處于在較低熱負(fù)載的情況下運行,據(jù)統(tǒng)計
,機組設(shè)備滿載運行時間在舒適性空調(diào)中通常不超過10%,也就是說,調(diào)質(zhì)熱處理全年90%以上的時間都有節(jié)能的余地。大量的實驗證明,冷卻塔風(fēng)機如采用
變頻控制,比工頻狀況下可省電30%左右,節(jié)能效果顯著。
一、典型的冷卻塔風(fēng)機變頻控制原理
在典型的冷卻塔風(fēng)機變頻控制系統(tǒng)中,變頻器可以利用內(nèi)置PID功能,組成以溫度為控制對象的閉環(huán)控制。圖1所示為典型的冷卻塔變頻控制原理,冷卻
塔風(fēng)機的作用是將出水溫度降到一定的值,其降溫的效果可通過調(diào)整變頻器的速度來進(jìn)行。被控量(出水溫度)與設(shè)定值的差值經(jīng)過變頻器內(nèi)置的PID控制器后
,送出速度命令并控制PWM輸出,最終調(diào)節(jié)冷卻塔風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。
二、對冷卻塔風(fēng)機采用變頻調(diào)速控制,應(yīng)注意以下幾點:
(1)由于冷卻塔風(fēng)機驅(qū)動部分的轉(zhuǎn)動慣量一般都較大,所以給定加減速時間要長一些,如30 ~50s。
(2)在實際運轉(zhuǎn)中經(jīng)常會由于外界風(fēng)力的作用使冷卻風(fēng)機自轉(zhuǎn),此時如果啟動變頻器,電動機會進(jìn)入再生狀態(tài),就會出現(xiàn)故障跳閘。對于變頻器應(yīng)該將啟
動方式設(shè)為轉(zhuǎn)速跟蹤再啟動,這樣就可在變頻器啟動前,通過檢測電機的轉(zhuǎn)速和方向來實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)中電機的平滑無沖擊啟動。
(3)由于是普通電機,因此應(yīng)該設(shè)置最低運轉(zhuǎn)頻率,以保持電機合適的溫升,通常頻率下限為20Hz 。
(4)為防止在較寬運轉(zhuǎn)頻率范圍內(nèi)(一般20~50Hz )冷卻風(fēng)機出現(xiàn)特定轉(zhuǎn)速下的機械共振現(xiàn)象,應(yīng)該在試運轉(zhuǎn)中分析這種情況,并采取修改參數(shù)的方法將
系統(tǒng)的固有頻率列為跳躍頻率。