A torre de resfriamento é amplamente utilizada em sistema de resfriamento de ar condicionado e processamento de perfil de alumínio, turbina a vapor, curtimento, geração de energia, moldagem por injeção, formação de espuma, compressor de ar e outros campos industriais de resfriamento de água.
Como uma empresa líder na área de controle industrial, a STEP dominou a tecnologia central de acionamento de conversão de frequência e acumulou uma rica experiência em aplicações industriais. Desenvolveu a solução de camada de condução do conversor de frequência AS170Plus mais motor de acionamento direto de imã permanente para torre de resfriamento, que possui as características de baixo ruído, grande torque, bom desempenho de controle, alto nível de proteção e manutenção conveniente. Para ajudar os clientes a produzir produtos competitivos e de maior valor agregado, mas também com ações práticas para ajudar a atingir a meta de "carbono duplo".
#01 Introdução ao princípio de funcionamento da torre de resfriamento
Torre de resfriamento é um tipo de dispositivo de resfriamento de água, geralmente composto de piscina de captação, torre de ventilação, tubo de distribuição de água, ventilador e removedor de água. A bomba de água pressionará a água quente para o tubo de distribuição de água, com a ajuda do bocal no tubo, a água quente será pulverizada uniformemente no enchimento e formará um filme de água, ao mesmo tempo com o fluxo de ar seco no fundo da torre de ventilação para troca de calor para evaporar para o ar para tirar o calor, e a água de resfriamento cai no fundo da piscina de captação, continue a reciclar.
A evaporação da água no ar não é infinita. Com o aumento da umidade do ar, quando o ar na superfície de contato com a água e o ar atinge a saturação, as moléculas de água não evaporam. Neste momento, o ventilador precisa desempenhar o papel de enviar ar quente e úmido para o ar superior para evitar o refluxo e sugar constantemente o ar seco da parte inferior da torre de resfriamento, para que haja fluxo de ar dentro da torre de resfriamento. O papel do ventilador em todo o processo é aumentar o suprimento de ar e acelerar o fluxo de ar para facilitar a troca de calor.
#02 Características dos ventiladores da torre de resfriamento
√ Grande momento de inércia;
√ Pode haver velocidade inicial antes de começar;
√ Controle PID comumente usado com temperatura como objeto de controle;
√ Trabalhar em ambiente úmido por muito tempo;
√ Alto ruído, fácil de causar ressonância;
√ Acionamento direto, transmissão, correia e outros modos de condução podem ser adotados.
#03 Esquema de controle do ventilador da torre de resfriamento
Esquema 1: conversor de frequência mais motor assíncrono mais caixa de engrenagens/correia mais ventilador
Esquema 2: conversor de frequência mais motor síncrono de ímã permanente mais caixa de engrenagens/correia mais ventilador
Esquema 3: conversor de frequência mais motor de acionamento direto de imã permanente mais ventilador
Plano 1
Vantagens: baixo custo de investimento inicial, depuração simples.
Desvantagens: alto consumo de energia, baixo desempenho de controle, baixa estabilidade do sistema, alto custo de manutenção, alto ruído.
Plano 2
Vantagens: Em comparação com o esquema um, tem as seguintes vantagens
① Economia de energia;
② Grande torque, alta eficiência, forte capacidade de sobrecarga;
③ Bom desempenho de controle, alta precisão de controle, velocidade de resposta rápida;
④ o volume do motor é menor, o peso é fácil de instalar e manter;
⑤ Alto nível de proteção, longa vida útil.
Desvantagens:
O custo inicial é alto, porque o ventilador é acionado pela caixa de engrenagens, a estabilidade do sistema é ruim, o custo de manutenção é alto e o ruído é alto.
Plano 3
Vantagens: Comparado com o esquema dois, o motor aciona diretamente o ventilador, removendo a estrutura de arrasto intermediária, estrutura estável, fácil instalação, bom desempenho de controle, alta precisão, alta estabilidade do sistema, reduz o desgaste, quase nenhuma manutenção no período posterior.
Contras: Altos custos iniciais.
#04 Economia de energia da torre de resfriamento
No sistema de controle do ventilador, a economia de energia tornou-se a principal preocupação de muitos clientes. A figura a seguir mostra a comparação de eficiência entre o motor assíncrono e o motor síncrono de imã permanente.
Na velocidade de 50 por cento, a eficiência do motor de ímã permanente atinge 90 por cento, enquanto a eficiência do motor assíncrono é de apenas cerca de 76 por cento, e a eficiência do motor de ímã permanente é cerca de 14 por cento maior do que a do motor assíncrono. Quando a velocidade é de cerca de 100 por cento, a eficiência do motor de ímã permanente pode atingir mais de 96 por cento, enquanto a eficiência do motor assíncrono quase atinge o valor máximo, cerca de 94 por cento; A eficiência da sincronização do ímã permanente é cerca de 2% a 14% maior do que a do motor assíncrono. Tomando 55kw como exemplo, assumindo que a operação média é de 20 horas por dia, 330 dias por ano, e o custo da eletricidade é de 0,7 yuan/KWH, então:
Economia de energia: 55kw×(2 por cento ~14 por cento)=1.1kw~7,7kw
Custo economizado: (1,1kw~7,7kw)×20h×330 dias ×0,7 yuan/grau =(5082-35,574) yuan
Comparado com o motor assíncrono, o motor síncrono de ímã permanente tem um bom efeito de economia de energia e pode economizar uma quantidade considerável de eletricidade. O conversor de frequência STEP pode atender aos requisitos do motor assíncrono, síncrono de ímã permanente, o controle de acionamento direto de ímã permanente tem a solução correspondente, especialmente o esquema "conversor de frequência STEP mais acionamento direto de ímã permanente" não apenas retém o bom efeito de economia de energia do motor síncrono de ímã permanente , mas também melhora a precisão do controle do sistema, reduz o ruído, reduz os custos de manutenção e assim por diante.
#05 Características do inversor STEP
Uma variedade de métodos de instalação: de acordo com diferentes esquemas, diferentes condições de trabalho, máquina de gabinete opcional, máquina multifuncional (conversor de frequência mais motor).
Combine uma variedade de tipos de motores: como motor assíncrono, motor síncrono de ímã permanente, motor de acionamento direto de ímã permanente, motor de relutância, etc.
Alto nível de proteção: o nível de proteção do AS170Plus é IP55, pode ser combinado com motor de acionamento direto de imã permanente.
Design de função inteligente:
√ Resolva os pontos problemáticos dos ventiladores da torre de resfriamento que trabalham em ambientes frios, úmidos e outros ambientes hostis;
√ Resolver problemas como ressonância e falha de comunicação e desligamento;
√ Faça com que o sistema do ventilador da torre de resfriamento tenha um bom autodiagnóstico e capacidade de autoproteção.
#06 Caso de aplicação de torre de resfriamento
Caso 1: Conversor de frequência mais motor assíncrono
Características principais:
Ao configurar a função PID integrada do conversor de frequência, a temperatura é tomada como o objeto de controle para completar o controle de malha fechada;
Através do limite superior de detecção de frequência e conversão de frequência do motor de controle de limite inferior, comutação de frequência de energia;
Defina cantos arredondados de aceleração e desaceleração para fazer o ventilador começar e parar mais suavemente;
Com o flying start, quando o ventilador é invertido pelo vento externo ou tem uma velocidade inicial, o flying start permite que o ventilador dê uma partida suave e sem impacto.
Caso 2: Conversor de frequência (gabinete) mais acionamento direto de imã permanente
O conversor de frequência usado para esta aplicação é o AS500, que é instalado no gabinete de controle:
Características principais:
Usando o modo de acionamento direto de ímã permanente, em comparação com o uso de caixa de engrenagens/correia e outros modos de condução, tem as vantagens de alta eficiência e economia de energia, alta precisão de controle, bom desempenho de controle, grande torque de partida, etc. Quando usado com frequência AS500 conversor, pode trazer aos clientes uma experiência de uso mais inteligente, melhorar a conveniência, reduzir os custos de manutenção.
Caso 3: Conversor de frequência (tudo em um) mais acionamento direto de imã permanente
Conforme mostrado na figura, o conversor de frequência possui um alto nível de proteção, instalado diretamente no motor, estrutura simples, instalação conveniente, alta eficiência, grande torque, bom desempenho de controle, baixo ruído, quase nenhuma manutenção.