La torre di raffreddamento è ampiamente utilizzata nel sistema di raffreddamento dell'aria condizionata e nella lavorazione di profili in alluminio, turbina a vapore, concia, produzione di energia, stampaggio a iniezione, schiumatura, compressore d'aria e altri campi di raffreddamento ad acqua industriale.
In qualità di azienda leader nel campo del controllo industriale, STEP ha padroneggiato la tecnologia di base del convertitore di frequenza e ha accumulato una ricca esperienza nell'applicazione industriale. Ha sviluppato la soluzione del livello di guida del convertitore di frequenza AS170Plus più il motore a trasmissione diretta a magneti permanenti per la torre di raffreddamento, che presenta le caratteristiche di bassa rumorosità, coppia elevata, buone prestazioni di controllo, alto livello di protezione e manutenzione conveniente. Aiutare i clienti a produrre prodotti a più alto valore aggiunto e competitivi, ma anche con azioni pratiche per aiutare a raggiungere l'obiettivo del "doppio carbonio".
#01 Introduzione al principio di funzionamento della torre di raffreddamento
La torre di raffreddamento è una sorta di dispositivo di raffreddamento ad acqua, generalmente composto da bacino idrografico, torre di ventilazione, tubo di distribuzione dell'acqua, ventilatore e dispositivo di rimozione dell'acqua. La pompa dell'acqua premerà l'acqua calda sul tubo di distribuzione dell'acqua, con l'aiuto dell'ugello sul tubo, l'acqua calda verrà spruzzata uniformemente sul bocchettone e formerà un film d'acqua, allo stesso tempo con l'aria secca che scorre nella parte inferiore della torre di ventilazione affinché lo scambio di calore evapori nell'aria per portare via il calore e l'acqua di raffreddamento cade sul fondo del bacino idrografico, continuando a riciclare.
L'evaporazione dell'acqua nell'aria non è infinita. Con l'aumento dell'umidità dell'aria, quando l'aria sulla superficie di contatto con l'acqua e l'aria raggiunge la saturazione, le molecole d'acqua non evaporeranno. In questo momento, il ventilatore deve svolgere un ruolo nell'inviare aria calda e umida all'aria superiore per impedire il riflusso e aspirare costantemente aria secca dal fondo della torre di raffreddamento, in modo che vi sia flusso d'aria all'interno della torre di raffreddamento. Il ruolo del ventilatore nell'intero processo è quello di aumentare l'apporto d'aria e accelerare il flusso d'aria per facilitare lo scambio di calore.
#02 Caratteristiche dei ventilatori delle torri di raffreddamento
√ Grande momento d'inerzia;
√ Potrebbe esserci una velocità iniziale prima dell'inizio;
√ Controllo PID di uso comune con la temperatura come oggetto di controllo;
√ Lavorare a lungo in un ambiente umido;
√ Elevato rumore, facile da provocare risonanza;
√ È possibile adottare modalità di guida diretta, trasmissione, cinghia e altre modalità di guida.
#03 Schema di controllo del ventilatore della torre di raffreddamento
Schema 1: convertitore di frequenza più motore asincrono più riduttore/cinghia più ventilatore
Schema 2: convertitore di frequenza più motore sincrono a magneti permanenti più riduttore/cinghia più ventola
Schema 3: convertitore di frequenza più motore direct drive a magneti permanenti più ventilatore
Piano 1
Vantaggi: basso costo di investimento iniziale, semplice debugging.
Svantaggi: elevato consumo energetico, scarse prestazioni di controllo, scarsa stabilità del sistema, costi di manutenzione elevati, rumorosità elevata.
Piano 2
Vantaggi: rispetto allo schema uno, presenta i seguenti vantaggi
① Risparmio energetico;
② Grande coppia, alta efficienza, forte capacità di sovraccarico;
③ Buone prestazioni di controllo, alta precisione di controllo, velocità di risposta rapida;
④ il volume del motore è inferiore, il peso è facile da installare e mantenere;
⑤ Elevato livello di protezione, lunga durata.
Svantaggi:
Il costo iniziale è elevato, poiché la ventola è azionata attraverso il riduttore, la stabilità del sistema è scarsa, i costi di manutenzione sono elevati e il rumore è elevato.
Piano 3
Vantaggi: rispetto allo schema due, il motore aziona direttamente la ventola, rimuovendo la struttura di trascinamento centrale, struttura stabile, facilità di installazione, buone prestazioni di controllo, alta precisione, elevata stabilità del sistema, riduzione dell'usura, quasi nessuna manutenzione nel periodo successivo.
Contro: Costi iniziali elevati.
#04 Risparmio energetico della torre di raffreddamento
Nel sistema di controllo dei ventilatori, il risparmio energetico è diventato la principale preoccupazione di molti clienti. La figura seguente mostra il confronto dell'efficienza tra motore asincrono e motore sincrono a magneti permanenti.
Al 50 percento di velocità, l'efficienza del motore a magneti permanenti raggiunge il 90 percento, mentre l'efficienza del motore asincrono è solo del 76 percento circa e l'efficienza del motore a magneti permanenti è superiore di circa il 14 percento rispetto a quella del motore asincrono. Quando la velocità è di circa il 100 percento, l'efficienza del motore a magneti permanenti può raggiungere oltre il 96 percento, mentre l'efficienza del motore asincrono raggiunge quasi il valore massimo, circa il 94 percento; L'efficienza della sincronizzazione dei magneti permanenti è superiore di circa il 2% ~ 14% rispetto a quella del motore asincrono. Prendendo ad esempio 55kw, supponendo che il funzionamento medio sia di 20 ore al giorno, 330 giorni all'anno e il costo dell'elettricità sia di 0,7 yuan/KWH, allora:
Risparmio energetico: 55kw×(2 percento ~14 percento )=1.1kw~7.7kw
Costo risparmiato: (1.1kw~7.7kw)×20h×330 giorni ×0.7 yuan/grado =(5082-35,574) yuan
Rispetto al motore asincrono, il motore sincrono a magneti permanenti ha un buon effetto di risparmio energetico e può far risparmiare una notevole quantità di elettricità. Il convertitore di frequenza STEP può soddisfare i requisiti del motore asincrono, sincrono a magneti permanenti, il controllo dell'azionamento diretto a magneti permanenti ha la soluzione corrispondente, in particolare lo schema "convertitore di frequenza STEP più azionamento diretto a magneti permanenti" non solo mantiene il buon effetto di risparmio energetico del motore sincrono a magneti permanenti , ma migliora anche la precisione di controllo del sistema, riduce il rumore, riduce i costi di manutenzione e così via.
#05 Caratteristiche dell'inverter STEP
Una varietà di metodi di installazione: secondo diversi schemi, diverse condizioni di lavoro, macchina per armadio opzionale, macchina all-in-one (convertitore di frequenza più motore).
Abbina una varietà di tipi di motore: come motore asincrono, motore sincrono a magneti permanenti, motore a trasmissione diretta a magneti permanenti, motore a riluttanza, ecc.
Elevato livello di protezione: il livello di protezione AS170Plus è IP55, può essere combinato con il motore ad azionamento diretto a magneti permanenti.
Progettazione di funzioni intelligenti:
√ Risolvi i punti deboli dei ventilatori delle torri di raffreddamento che lavorano in ambienti freddi, umidi e altri ambienti difficili;
√ Risolvere problemi come la risonanza e il fallimento e l'arresto della comunicazione;
√ Fare in modo che il sistema di ventilazione della torre di raffreddamento abbia una buona capacità di autodiagnosi e autoprotezione.
#06 Caso applicativo torre di raffreddamento
Caso 1: Convertitore di frequenza più motore asincrono
Caratteristiche principali:
Impostando la funzione PID integrata del convertitore di frequenza, la temperatura viene presa come oggetto di controllo per completare il controllo ad anello chiuso;
Attraverso il limite superiore di rilevamento della frequenza e la conversione della frequenza del motore di controllo del limite inferiore, commutazione della frequenza di alimentazione;
Impostare gli angoli arrotondati di accelerazione e decelerazione per far avviare e arrestare la ventola in modo più fluido;
Con l'avviamento al volo, quando il ventilatore è invertito dal vento esterno o ha una velocità iniziale, l'avviamento al volo consente al ventilatore di avviarsi dolcemente e senza urti.
Caso 2: Convertitore di frequenza (armadio) più azionamento diretto a magneti permanenti
Il convertitore di frequenza utilizzato per questa applicazione è l'AS500, installato nel quadro elettrico:
Caratteristiche principali:
Utilizzando la modalità di azionamento diretto a magneti permanenti, rispetto all'uso di riduttore/cinghia e altre modalità di guida, presenta i vantaggi di alta efficienza e risparmio energetico, elevata precisione di controllo, buone prestazioni di controllo, elevata coppia di spunto, ecc. Se utilizzato con la frequenza AS500 convertitore, può offrire ai clienti un'esperienza d'uso più intelligente, migliorare la praticità, ridurre i costi di manutenzione.
Caso 3: Convertitore di frequenza (all-in-one) più azionamento diretto a magneti permanenti
Come mostrato in figura, il convertitore di frequenza ha un alto livello di protezione, installato direttamente sul motore, struttura semplice, installazione conveniente, alta efficienza, coppia elevata, buone prestazioni di controllo, bassa rumorosità, quasi nessuna manutenzione.