
在冶金、造纸、食品等行业中,经常需要对大量的生产设备进行冷却,使用循环水冷却是最常用的方法之一。为了使被生产设备加热了的水再降温冷却,重新循环使用,使用冷却塔是最常用的方法。其工作原理如下:水在冷却塔滴下时,冷却风扇使之与空气充分进行接触,将热量传递给周围空气,从而使水温降下来。常见的水冷式中央空调用的冷却塔风扇就是基于这样的工作机理。
由于冷却塔的设备容量是根据在夏天最大热负载的条件下选定的,也就是考虑到最恶劣的条件,然而在实际设备运行中,由于季节、气候、工作负载的等效热负载等诸多因素都决定了设备经常是处于在较低热负载的情况下运行,所以设备的耗电常常是不必要的和浪费的。因此,使用变频调速控制冷却风扇的转速,在夜间或在气温较低的季节气候条件下,通过调节冷却风扇的转速和冷却风扇的开启台数,节能效果就非常显著

图一 冷却塔风机变频控制原理图
在本系统中,采用PLC控制2台风机,其中M1为工频风机,M2为变频风机,如图中所示。PLC利用开路集电极Y1和Y2的输出功能,获得频率运行状态时候是在上限(FHL)或是下限(FLL),就可以自动开停M1工频风机,而M2变频风机始终运行。
对冷却塔的冷却塔风扇采用变频调速控制,应注意:
(1) 由于冷却塔风机拖动部分的转动惯量GD2一般都较大,所以给定加减速时间要长一些。
(2) 在实际运转中经常出现由于外界风力作用下,冷却风扇会自转,此时如果起动变频器,电动机会进入再生状态,就会出现故障跳,对于变频器应该将启动方式设为转速跟踪再启动。这样一来,变频器在启动前,通过检测电机的转速和方向,实施对旋转中电机的平滑无冲击启动。
(3) 由于采用普通电机,因此应该设置最低运转频率,以保持电机合适的温升。
(4) 为防止冷却风机在较宽的运转频率范围内(一般20Hz~50Hz)出现特定转速下的机械共振现象,应该在试运转中分析这种情况,并采取修改参数的方法件系统的固有频率列为跳跃频率。
风机变频节能改造适合的场合:
中央空调系统
陶瓷窑炉风机系统
梵烧炉风机系统
冷却塔风机
集尘风机
除尘风机
引风机
鼓风机
普通电离心风机
罗茨风机等