冷却塔は、空調冷却システムおよびアルミニウムプロファイル加工、蒸気タービン、なめし、発電、射出成形、発泡、空気圧縮機およびその他の産業用水冷分野で広く使用されています。
産業用制御分野のリーディング企業として、STEP は周波数変換ドライブのコア技術を習得し、豊富な産業用アプリケーションの経験を蓄積してきました。 AS170Plus周波数変換器と冷却塔用の永久磁石直接駆動モーターの駆動層ソリューションを開発しました。これは、低騒音、大きなトルク、優れた制御性能、高い保護レベル、および便利なメンテナンスの特性を備えています。 顧客がより付加価値の高い競争力のある製品を生産するのを支援するだけでなく、「デュアルカーボン」の目標を達成するための実際的な行動も支援します。
#01 冷却塔の動作原理の紹介
冷却塔は一種の水冷却装置であり、一般に流域プール、換気塔、配水管、ファン、および水除去装置で構成されています。 ウォーターポンプは温水を配水管に押し込み、パイプのノズルの助けを借りて、温水がフィラーに均等に噴霧され、乾燥した空気が流れると同時に水膜を形成します熱交換のための換気塔の底に熱を奪うために空気に蒸発し、冷却水は流域プールの底に落ち、リサイクルを続けます。
空気中への水の蒸発は無限ではありません。 空気の湿度が高くなると、水と空気の接触面の空気が飽和状態になると、水分子が蒸発しなくなります。 このとき、ファンは高温多湿の空気を上空に送り込んで逆流を防ぎ、冷却塔の底部から常に乾燥した空気を吸い込み、冷却塔内に気流を作る役割を担う必要があります。 プロセス全体におけるファンの役割は、空気の供給を増やし、空気の流れを速めて熱交換を促進することです。
#02 冷却塔ファンの特徴
√ 慣性モーメントが大きい。
√ 開始前に初速がある場合があります。
√ 温度を制御対象として一般的に使用される PID 制御。
√ 湿気の多い環境で長時間作業する。
√高ノイズ、共鳴を起こしやすい。
√ ダイレクト ドライブ、トランスミッション、ベルト、その他の駆動モードを採用できます。
#03 冷却塔のファン制御方式
スキーム 1: 周波数変換器 + 非同期モーター + ギアボックス/ベルト + ファン
スキーム 2: 周波数変換器と永久磁石同期モーターとギアボックス/ベルトとファン
スキーム 3: 周波数変換器と永久磁石ダイレクト ドライブ モーターとファン
プラン1
利点: 初期投資コストが低く、デバッグが簡単です。
短所：消費電力が大きい、制御性能が低い、システムの安定性が低い、維持費が高い、騒音が大きい。
プラン2
利点：スキーム1と比較して、次の利点があります。
①省エネ。
②大トルク、高効率、強力な過負荷容量;
③優れた制御性能、高い制御精度、速い応答速度。
④モーターの体積が小さく、重量があり、取り付けとメンテナンスが簡単です。
⑤ 高い保護レベル、長寿命。
短所:
ファンがギアボックスを介して駆動され、システムの安定性が低く、メンテナンス コストが高く、騒音が大きいため、初期費用が高くなります。
プラン 3
利点：スキーム2と比較して、モーターはファンを直接駆動し、中間抗力構造を取り除き、安定した構造、簡単な取り付け、優れた制御性能、高精度、高いシステム安定性、摩耗の低減、後のメンテナンスはほとんど必要ありません。
短所：初期費用が高い。
#04 冷却塔の省エネ
ファン制御システムでは、省エネが多くのお客様の主な関心事になっています。 次の図は、非同期モーターと永久磁石同期モーターの効率の比較を示しています。
50% の速度では、永久磁石モーターの効率は 90% に達しますが、非同期モーターの効率は約 76% にすぎず、永久磁石モーターの効率は非同期モーターの効率よりも約 14% 高くなります。 速度が約 100% の場合、永久磁石モーターの効率は 96% 以上に達し、非同期モーターの効率はほぼ最大値の約 94% に達します。 永久磁石同期の効率は、非同期モーターの効率よりも約 2 ～ 14% 高くなります。 例として 55kw を例にとると、平均稼働が 1 日 20 時間、年間 330 日、電気料金が 0.7 元/KWH であると仮定すると、次のようになります。
節電：55kw×(2%~14%)=1.1kw~7.7kw
コスト削減: (1.1kw~7.7kw)×20時間×330日×0.7元/度=(5082-35,574)元
非同期モーターと比較して、永久磁石同期モーターは省エネ効果が高く、かなりの電力を節約できます。 STEP周波数変換器は、非同期モーター、永久磁石同期、永久磁石直接駆動制御の要件を満たすことができます。特に、「STEP周波数変換器と永久磁石直接駆動」方式は、永久磁石同期モーターの優れた省エネ効果を保持するだけではありません。だけでなく、システムの制御精度を向上させ、ノイズを減らし、メンテナンスコストを削減します。
#05 STEP インバーターの特徴
さまざまな設置方法: さまざまなスキーム、さまざまな作業条件、オプションのキャビネット マシン、オールインワン マシン (周波数変換器とモーター) に応じて。
非同期モーター、永久磁石同期モーター、永久磁石ダイレクトドライブモーター、リラクタンスモーターなど、さまざまなモータータイプに適合します。
高い保護レベル: AS170Plus 保護レベルは IP55 で、永久磁石ダイレクト ドライブ モーターと組み合わせることができます。
インテリジェントな機能設計:
√ 低温、湿潤、およびその他の過酷な環境で動作する冷却塔ファンの問題点を解決します。
√ 共振や通信障害、シャットダウンなどの問題を解決します。
√ 冷却塔のファン システムに優れた自己診断機能と自己保護機能を持たせます。
#06 冷却塔適用事例
ケース 1: 周波数変換器と非同期モーター
主な特長:
周波数変換器の組み込み PID 機能を設定することにより、温度を制御対象として採用し、閉ループ制御を完了します。
周波数検出の上限と下限により、モーターの周波数変換、電力周波数の切り替えを制御します。
加速と減速の角を丸く設定して、ファンの始動と停止をよりスムーズにします。
フライングスタートでは、ファンが外部の風によって逆転したり、初速がある場合、フライングスタートにより、ファンはスムーズに衝撃なく始動できます。
ケース 2: 周波数変換器 (キャビネット) と永久磁石直接駆動
このアプリケーションに使用される周波数変換器は AS500 で、制御盤に取り付けられています。
主な特長:
永久磁石ダイレクトドライブモードを使用すると、ギアボックス/ベルトおよび他のドライブモードの使用と比較して、高効率と省エネ、高い制御精度、優れた制御性能、大きな始動トルクなどの利点があります。AS500周波数で使用する場合コンバーターを使用すると、顧客によりインテリジェントな使用体験をもたらし、利便性を向上させ、メンテナンス コストを削減できます。
ケース 3: 周波数変換器 (オールインワン) と永久磁石直接駆動
図に示すように、周波数変換器は高レベルの保護を備えており、モーターに直接取り付けられ、構造が簡単で、取り付けが便利で、効率が高く、トルクが大きく、制御性能が高く、ノイズが少なく、メンテナンスがほとんど必要ありません。