蒸发式冷却器配用风机的节能与降噪
- 格式:doc
- 大小:509.00 KB
- 文档页数:4
蒸发冷却技术在节能环保领域的应用蒸发冷却技术在现代建筑和工业领域变得越来越重要,因为在现代社会中,能源资源保护和环境保护已成为国际社会普遍重视的问题,而这种技术无疑已成为一种有效手段来实现这一目标。
它的原理是利用水的蒸发过程来消耗热量以降低温度,从而帮助人们节约能源和减少碳排放,同时为人们带来更健康舒适的环境。
蒸发冷却技术的研究包括不同形式和规模的空气冷却、地面降温、花园绿地的增添和人工湿地的建设等等。
其中最广泛应用的是空气冷却。
它工作原理简单,大大降低了空调系统的负荷,使室内温度比常规空调更加舒适,同时节能效果显著。
与传统空调系统相比,空气冷却系统的优点显而易见——水和能耗成本低、维护成本低、系统运行稳定、噪音小、没有氟利昂等化学物质的温室效应、并且系统生命周期长。
除了在建筑中应用,蒸发冷却技术在工业领域也扮演着重要角色。
由于传统的空气冷却系统所需的能源数量高,且其对于空气的强制通风可能会因此造成环境安全问题,工业上对于节能和环保技术的需求就显得尤为迫切。
这种技术可以用于减少化学冷却器等传统处理方法的使用,从而达到节约能源的目的。
此外,与在开发国家中,蒸发冷却技术正在日益广泛推广使用,以应对旱灾和饮用水不足等问题。
例如,在非洲和印度,人们正在探索蒸发冷却技术的适用性,通过在废纸板和塑料瓶子中装满水来制作简单的蒸发冷却器。
虽然这种方法需要定期更新泡沫和纸板,但是由于材料的低成本和廉价且简单的维护,这种方法在缺少电力或其他能源资源的地区表示出了巨大的潜力。
蒸发冷却技术不仅可以为解决全球能源资源危机和环境问题做出贡献,而且为社会创造经济价值。
它方便易行、简单易用,因此也表现出在商业商店和餐馆等地方极高的市场价值。
市场上许多产品都推崇蒸发冷却系统——从自助洗车店的大喷头到大型超市的空气冷却器。
因此,尽管蒸发冷却技术需要学习简单的系统和技术,但是它已成为一个走向节能高效、环境保护的先行者。
不难想象这项技术是我们未来环境友好型建筑和工业的基石——良性循环的生态系统。
浅谈工业风机的节能与降噪问题【摘要】节能降耗、降低污染是工业生产永恒的主题,工业工作者一直在不懈地努力工作着。
风机是工业车间的重要设备,因此风机也是车间的“肺脏”,它们能否合理并且经济运行,将直接影响车间的电力消耗以及经济效益。
同时,降低它们的噪声也会对工作环境有所改善。
本文分析了罗茨鼓风机噪声的来源,特点及危害,提出了相应的处理措施。
【关键词】罗茨鼓风机;噪声;低频噪声;治理措施1、引言工业、交通运输业以及城市建设的迅猛发展,环境噪音已成为新的污染源,严重危害着人们的正常工作、学习和生活。
使用罗茨鼓风机的产业,噪声的危害更加严重,根据罗茨鼓风机的工作特点,罗茨鼓风机每次吸入、排出的风量很大并有突变现象,从而产生较大的噪声,被称之为机械产品的“声老虎”,特别是在高压的情况下尤甚,且风量越大、压力越高、转速越快,则噪声就越大,而现代化大生产又希望罗茨鼓风机能提供更高的压力和更大的风量。
为了提高风机性能、降低噪声污染、满足环保要求,文章从噪声源着手,在制造安装鼓风机及选用消声器方面提出降低噪声的一些方法。
2、噪声分析罗茨鼓风机噪声主要包括机械噪声和气动噪声,而进气口和排气口的气动噪声又包括旋转噪声和涡流噪声。
机械噪声主要有齿轮噪声、轴承噪声及管路振动噪声等。
旋转噪声是在旋转的叶轮掠过较窄的通道出口处时,沿周向的气动压力与气流速度都有很大的变化,使得周期性吸、排气以及瞬时等容压缩而形成的气流速度与压力脉动,产生的很大气体动力噪声。
涡流噪声又称紊流噪声,是由于紊流边界层及其脱离引起气流压力脉动造成的。
一方面,叶轮旋转时,表面形成涡流,这些涡流在表面分裂时产生了涡流噪声;另一方面,高压气体通过间隙向低压区泄漏并通过孔口、弯道时也会产生涡流噪声。
这些噪声再加上风机进气容积的亥姆霍兹共鸣,就使罗茨鼓风机的噪声达到了令人难以忍受的程度。
3、制造精度精度的提高意味着产品成本的增加,但为了满足所需性能,又不得不提高相应方面的精度。
蒸发冷却空调技术在低碳经济下节能减排中的作用1. 引言在当今全球普遍受到气候变化的影响的情况下,绿色低碳经济在全球各个领域得到了广泛应用和推广。
在夏季高温的气候背景下,人们对空调的需求增加,然而由于传统空调设备的高能耗和排放,已成为能源和环境保护领域的重要问题。
因此,研究和应用新能源、高效节能的空调设备已经非常迫切。
其中,蒸发冷却空调技术是一款跨界融合多方面技术的产品,具有高效节能、环保低碳的特点,在低碳经济下起到了重要的促进作用。
2. 蒸发冷却空调技术的特点蒸发冷却空调技术源于自然界的原理,使用水的蒸发可以吸收空气中的热量,从而达到降温的目的。
目前,蒸发冷却空调的技术成熟度已经很高,其具有以下特点:(1) 高效节能相比于传统空调设备,蒸发冷却空调不需要制冷剂,只需要使用水,大大降低了能源消耗和运行成本。
同时,蒸发冷却空调不需要高功率的电机,使用功率较低,减少了能源消耗。
(2) 小巧精美蒸发冷却空调和传统空调不同,其采用的是小型机组,安装方便,占用空间更小,不仅不影响室内布局和美观,还方便移动,可以在不同场合使用。
(3) 环保低碳蒸发冷却空调在使用过程中不会排放有害氟利昂等物质,而且不会对大气层产生温室效应,是环保低碳的清洁能源。
3. 蒸发冷却空调技术在低碳经济下的应用在全球低碳经济的背景下,蒸发冷却空调技术得到了广泛应用和推广。
其应用前景主要集中在以下几个方面:(1) 农业温室在温室里种植作物需要一定的温度和空气湿度,而且制造冷却水需要大量的能源。
这时候,蒸发冷却空调技术非常实用。
它们可以像微型喷泉一样,在温室内不停地喷雾降温和加湿,达到温度和湿度的调节目的,同时可以消耗剩余的太阳能,并将其转化为切实的能源利用。
(2) 办公室和住宅办公室和住宅是蒸发冷却空调的主要应用场所。
蒸发冷却空调可以利用自然的蒸发机制使空气变得更湿润,不仅可以减少空气干燥,还可以降低空调的温度。
这比传统的制冷剂空调更加节能并且更加环保。
蒸发流程中的节能增效措施蒸发流程中的节能增效措施较多,以下为您推荐:
1、多效蒸发。
将多个蒸发器串联,使前一效产生的二次蒸汽作为后一效的加热蒸汽,从而减少蒸汽消耗,提高蒸发效率。
2、对蒸发器进行保温。
减少热损失,达到节能的目的。
3、利用冷凝水预热料液。
将冷凝水作为蒸发热源及其他工艺用水,从而减少能源消耗。
4、提高蒸发装置末效产生的二次蒸汽压强。
将二次蒸汽作为蒸发热源,提高蒸发效率。
5、循环利用热能。
尽可能将热能循环利用,降低能耗。
6、增加传热系数。
通过改进设备结构、优化操作条件等方式,增加蒸发过程的传热系数,提高蒸发效率。
7、降低传热温度差。
通过合理控制蒸发过程中的温度分布,降低传热温度差,从而减少热损失。
蒸发式冷凝器运行工况分析及改进建议摘要:本文结合蒸发式冷凝器在运行过程中存在的优缺点进行系统分析,针对设备结垢给出了合理的解释和防治措施,就冬季运行中的结冰问题提出了解决思路,同时对使用风冷、水冷给出合理的运行参数,有助于提高现场管理的合理化和经济性,实现了节能降耗。
关键词:蒸发式冷凝器水冷风冷1、蒸发式冷凝器简介苏里格第二天然气处理厂丙烷制冷系统采用的冷凝器是益美高(上海)制冷设备有限公司生产的A TC-642B型蒸发式冷凝器。
它是以水和空气作为冷却介质,利用部分冷却水的蒸发带走气体制冷剂冷凝过程所放出的热量。
由箱体、喷淋水装置、蛇型冷凝盘管、散热片填料、挡水板、集水盘、循环水泵、轴流通风机组成,主要作用给丙烷循环系统冷却降温。
在实际运行过程中蒸发式冷凝器的换热功率还直接控制着丙烷压缩机的排气压力,对丙烷制冷系统的正常运行有着重要的影响。
2、蒸发式冷凝器在应用过程中凸显出来的的优点1)冷凝效果好该厂选用的ATC-642B型蒸发式冷凝器采用了Thermal-Pak特有的盘管设计,在盘管内外空气与制冷剂逆向流动,提高了传热效率,特殊的盘管设计减小了通过机组的空气压降,同时,更大的盘管表面积增加了它的传热能力,提高了传热效率,从而能够达到比淋水式和干冷式风机更好的冷凝效果。
2)节水蒸发式冷凝器充分利用水的汽化潜热,这与风冷式冷凝器和水冷式冷凝器利用显热来吸收制冷剂的热量完全不同,比淋水式冷凝器更能充分利用水的蒸发潜热。
风冷式冷凝器虽然不用水源,但需要消耗更多的冷凝功耗。
3)节能环保丙烷循环系统采用蒸发式冷凝器,因其具有节水和良好的冷凝效果,并且配以大面积换热器(预冷换热器)的应用,根据小温降产生大温降机理,当循环系统达到热平衡状态后,系统电能耗量大幅减少,综合分析该系统有效的达到了节能降耗的目的。
3、蒸发式冷凝器在应用过程中出现的问题3.1设备结垢问题3.2设备结垢严重影响运行效率蒸发式冷凝器直接采用新鲜水作为蒸发介质,水中含有较多矿物质,此外长期运行中底部水箱受到由进风口带来的赃物污染,水质得不到保证,水在换热管上不断蒸发,杂质逐渐沉淀在换热管表面,使换热管表面结垢,大大降低了换热效果,增加了设备能耗。
蒸发式冷凝器运行工况分析及改进建议摘要:本文结合蒸发式冷凝器在运行过程中存在的优缺点进行系统分析,针对设备结垢给出了合理的解释和防治措施,就冬季运行中的结冰问题提出了解决思路,同时对使用风冷、水冷给出合理的运行参数,有助于提高现场管理的合理化和经济性,实现了节能降耗。
关键词:蒸发式冷凝器水冷风冷1、蒸发式冷凝器简介苏里格第二天然气处理厂丙烷制冷系统采用的冷凝器是益美高(上海)制冷设备有限公司生产的A TC-642B型蒸发式冷凝器。
它是以水和空气作为冷却介质,利用部分冷却水的蒸发带走气体制冷剂冷凝过程所放出的热量。
由箱体、喷淋水装置、蛇型冷凝盘管、散热片填料、挡水板、集水盘、循环水泵、轴流通风机组成,主要作用给丙烷循环系统冷却降温。
在实际运行过程中蒸发式冷凝器的换热功率还直接控制着丙烷压缩机的排气压力,对丙烷制冷系统的正常运行有着重要的影响。
2、蒸发式冷凝器在应用过程中凸显出来的的优点1)冷凝效果好该厂选用的ATC-642B型蒸发式冷凝器采用了Thermal-Pak特有的盘管设计,在盘管内外空气与制冷剂逆向流动,提高了传热效率,特殊的盘管设计减小了通过机组的空气压降,同时,更大的盘管表面积增加了它的传热能力,提高了传热效率,从而能够达到比淋水式和干冷式风机更好的冷凝效果。
2)节水蒸发式冷凝器充分利用水的汽化潜热,这与风冷式冷凝器和水冷式冷凝器利用显热来吸收制冷剂的热量完全不同,比淋水式冷凝器更能充分利用水的蒸发潜热。
风冷式冷凝器虽然不用水源,但需要消耗更多的冷凝功耗。
3)节能环保丙烷循环系统采用蒸发式冷凝器,因其具有节水和良好的冷凝效果,并且配以大面积换热器(预冷换热器)的应用,根据小温降产生大温降机理,当循环系统达到热平衡状态后,系统电能耗量大幅减少,综合分析该系统有效的达到了节能降耗的目的。
3、蒸发式冷凝器在应用过程中出现的问题3.1设备结垢问题3.2设备结垢严重影响运行效率蒸发式冷凝器直接采用新鲜水作为蒸发介质,水中含有较多矿物质,此外长期运行中底部水箱受到由进风口带来的赃物污染,水质得不到保证,水在换热管上不断蒸发,杂质逐渐沉淀在换热管表面,使换热管表面结垢,大大降低了换热效果,增加了设备能耗。
风机噪声治理风机隔音降噪处理措施随着社会和经济的发展,风机在工业生产和生活中的应用也越来越广泛。
然而,风机在运行过程中所产生的噪声问题也是不可忽视的。
噪声对人们的身体健康、生活质量和工作环境都会造成不良影响。
因此,风机的噪声治理和隔音降噪处理措施尤为重要。
首先,风机在设计和制造阶段应该充分考虑降噪的要求,采用先进的技术和材料。
例如,在设计风机的叶轮时,可以采用凹凸不平的表面和空心叶片结构,可以大大降低噪声的产生。
此外,风机的壳体和底座也可以采用降噪材料,如橡胶或隔音泡沫等,使噪声得到更好的隔离。
其次,对于已经安装和运行的风机,可以采取以下几种措施来降低噪声。
1.调整风机的转速和叶片角度可以降低噪声的产生。
根据具体情况,可以适当减小风机的转速或调整叶片的角度,减少风机在运行时产生的噪声。
2.安装隔音罩。
在风机周围安装上隔音罩可以有效地隔绝风机噪声的传播。
隔音罩的材质和结构设计应该具有较好的隔音效果,例如,可以使用厚度较大的钢板和吸音材料,或者采用复合结构设计,增加隔音效果。
3.加装隔音材料。
在风机的外壳和底座上加装吸音材料可以降低噪声的反射和传播。
一般来说,吸音材料的厚度越大,吸音效果就越好。
常见的隔音材料有吸音泡沫、玻璃纤维布等。
4.采用风机隔振措施。
在风机的安装底座上加装隔振装置可以减少风机的振动和噪声。
常见的隔振装置有弹簧隔振垫、弹性悬挂等。
5.对于特别噪声敏感的场合,可以考虑使用消音风机。
消音风机是一种集隔音和送风功能于一体的风机,在设计和制造时已经充分考虑了降噪的要求,所以其噪声产生非常低。
6.定期维护和保养风机。
风机在长时间运行之后,可能会出现一些故障或积累一些灰尘和油污,这些都会导致风机的噪声增加。
因此,定期的维护和保养可以有效地减少风机的噪声。
总之,风机的噪声治理和隔音降噪处理措施对于提高工作和生活环境的质量至关重要。
通过在设计和制造过程中的合理考虑以及在已经安装运行的风机上的相应措施,可以有效地降低风机的噪声水平,提高人们的舒适度和生活质量。
冷却塔设计选型与降噪处理冷却塔是一种用于将热水或蒸汽冷却的装置,用于工业生产中的各种设备、机器和系统。
冷却塔有着广泛的应用,但在使用过程中也存在一些问题,其中之一就是噪声问题。
冷却塔产生的噪声会影响周围环境,甚至可能对人们的生活和工作造成困扰。
因此,在冷却塔的设计选型和后期降噪处理方面需要特别关注。
首先,在进行冷却塔的设计选型时,需要考虑到降低噪声产生的原则。
以下几点是需要注意的内容:1.使用低噪声的风机:风机是冷却塔中产生噪音的主要部分。
选择低噪声的风机可以有效降低冷却塔产生的噪音。
可以选择轴流风机或离心风机,并根据具体的工艺要求和环境条件进行选型,确保风机的噪声水平符合要求。
2.安装隔音罩:在冷却塔周围设置隔音罩可以减少噪音传播。
隔音罩必须具备良好的隔音效果,并且要便于维护和保养,以确保冷却塔正常运行。
3.控制水的流速和压力:改变水的流速和压力可以减少风机和水流的撞击声。
通过合理调整水的流速和压力,使其在冷却塔内部形成均匀的分布和流动,降低噪声的产生。
其次,在冷却塔的安装和运行过程中,还需要进行一些降噪处理,以进一步减少噪声的产生和传播。
以下几点是需要注意的内容:1.使用减振器:在冷却塔与建筑物或地面之间设置减振器可以减少振动和噪声的传播。
减振器应具备良好的减震效果,可以有效地缓解冷却塔的振动和噪声问题。
2.尽量避免共振现象:共振是指冷却塔和周围环境结构共同振动产生的现象。
共振会增加振动和噪声的产生和传播,因此需要采取措施来避免共振现象的发生,如调整冷却塔的结构参数和材料,增强其刚度和稳定性。
3.定期维护和保养:冷却塔的维护和保养工作非常重要,可以及时发现和排除在使用过程中产生的噪声问题。
定期检查和维修冷却塔的各个部件,保持其正常运行状态,可以有效降低噪声的产生。
最后,冷却塔的降噪处理还需要根据具体情况进行综合分析和解决。
可以采用振动控制、密封处理、声学屏障等技术手段来降低噪声的产生和传播。
风机隔音降噪处理技术措施风机是一种常见的机械设备,用于将空气或气体从一个区域输送到另一个区域。
然而,由于风机的工作原理以及其高速旋转的叶片,会产生较大的噪音。
为了降低风机噪音对环境和人员的影响,需要采取一些隔音降噪处理技术措施。
一、减少风机噪音的源头1.优化风机结构:改进风机的设计,采用低噪音的叶片、隔音屏、进气管等部件,降低风机的噪音产生。
2.减小风机运行轴承噪音:选用低噪音、高精度的轴承,并根据实际情况进行润滑和维修,减少轴承运行时的噪音。
3.优化风机的工作参数:通过调整风机的工作参数,如风量、转速等,减少噪音产生。
二、采取隔音措施1.隔音罩的设计:在风机上加装隔音罩,可以有效隔绝风机噪音的传播。
隔音罩应采用隔音效果较好的材料,如玻璃纤维吸声毡、聚酯纤维吸声板等。
2.隔音罩的结构:隔音罩的结构应设计合理,以减少噪音的传递和反射。
可以在隔音罩内部设置吸声材料,如吸声泡棉、吸声绒布等,以增加隔音效果。
3.隔音罩与风机之间的隔振:在隔音罩与风机之间设置隔振装置,如弹性隔振垫、隔振脚等,可以减少风机的振动噪音传递。
4.隔音窗的设计:如果需要对风机进行观察和维修,可以在隔音罩上设置隔音窗。
隔音窗应采用双层玻璃结构,同时应使用吸声玻璃或隔音膜,以降低窗户开启时的噪音传播。
5.设计合理的通风系统:对于需要长时间运行的风机,可以设计合理的通风系统,以保证风机良好的散热和通风效果,降低风机因过热而产生的噪音。
三、采取降噪措施1.降低风机振动噪音:采用减振措施,如在风机底座下加装隔振垫,并增加风机与导向装置间的软管连接,减少振动传递。
2.增加吸声材料:在风机周围墙壁、天花板等有反射噪音的表面上,使用吸声材料进行包覆,如吸声泡棉、吸声板等,降低噪音的反射和传播。
3.隔音门的设计:如果风机需要进出通道,可以在通道入口处设置隔音门。
隔音门应采用密封性能较好的材料,并配备隔音门缝、隔音门闭合装置等,以减少噪音的传播。
四、定期检修和维护1.定期检查风机运行情况,如轴承的运行状态、是否存在松动等,及时进行维修和更换。
蒸发式冷却器配用风机的节能与降噪摘要:通过对蒸发式冷却器配用风机能耗问题及噪声形成机理的分析,结合当今风机节能降噪的一些实践性应用,总结了关于风机节能降噪的实用方法。
认为在风机结构优化(叶片采用大直径宽叶片、前倾式结构)的基础上采用多台风机独立启停控制,并使用变频风机能够使风机节能效果达到最优,且风机的噪音问题能够得到很好的解决。
关键词:蒸发式冷却器;风机;节能;降噪;优化蒸发式冷却器主要是利用冷却水蒸发时吸收潜热而使制冷剂蒸气凝结的原理。
制冷剂蒸气在管内凝结时放出的热量通过油膜、管壁及污垢传给管外的水膜,再通过水的蒸发将热量传递给空气。
由风机运转提供流动空气。
蒸发时产生的水蒸汽被流动空气带走。
由于部分冷却水在蒸发时同时吸收蒸气和周围冷却水的热量,蒸发式冷却器本身起到了冷却塔的作用,不需要再配备冷却塔,故系统紧凑,占地面积小。
因实际补充水量为水冷式的1/25~1/50[1],其特别适用于缺水地区,在气候干燥处更为有效。
另外蒸发式冷却器的冷凝温度比风冷式冷凝器的约低8~11℃,比水冷式冷凝器的约低3~5℃,可大大降低压缩机所消耗的能量。
作为蒸发式冷却器的一个重要组成部件,风机的设计选型对蒸发冷的使用性能及应用效力非常重要。
风机的使用性能主要体现在能耗和噪声两大问题上。
1、风机的能耗分析蒸发冷配用风机使用时牵涉到风机风量的调节问题。
若蒸发式冷却器在使用时保持配用风机按定风量送风,即与其联动的电机转数不变,由于蒸发式冷却器配风量在设计时是按最大冷凝负荷计算的,设计者或用户在选择风机设备时,通常留有10%~15%的设计余量,实际上系统在全年的运行中,大部分时间是处在部分负荷状态下。
设备容量不能充分利用,运行效率低。
在部分负荷下运行的风机仍是额定风量送风,致使风量富余。
特别是当蒸发冷在低负荷下运转时,风量的过度富余对换热效率并没有明显提高,反而因风机功耗不变,冷却水飘散率增大,蒸发冷单位负荷的功耗增加,使性能系数COP下降很多,经济效率极低。
同时风机的噪音问题愈加凸显。
总结国内外蒸发式冷却器配用风机的能耗研究,可采用以下几种方式进行节能:1.1 合理确定风压和风量通过分析和计算,或进行一些测试,或参考同类的设备系统的实测数据,确定设备系统所需要的最大风压和最大风量考虑到所提供的测试数据的测试误差以及运行时设备性能的变化,实际选用风机时风量和风压可以取:;叫从节能角度考虑,应当尽可能精确地计算出所需要的风压和风量,使实际运行值和计算数据相差最好不超过10%,这样风机能在高效率区域中工作。
此外,为了正确确定调节方式,方便调节,还必须估算出风机经常使用的和最小的风压风量[2]。
1.2优化风机结构使用低转速、大流量直联式轴流风机。
风机叶片采用大直径宽叶片、前倾式结构,特点是风阻小、风量大、噪音小、性能佳、效率高。
从机械性能考虑,由于电机与风机直联,减少了传动部件,传动效率很高。
例如,洛阳隆华生产的蒸发冷及烟台冰轮生产的蒸发冷都是使用此类风机。
不同的是,隆华生产的蒸发冷采用专用中空铝合金风机叶轮,冰轮生产的蒸发冷采用全铝合金风机叶片。
另外,通过调整动叶安装角进行调节,可以收到明显的节能效果。
但风机叶片直径也不能太大,否则会造成叶片端部速度很大,不利于降噪。
1.3风机风量调节蒸发式冷却器的冷凝负荷在全年的运行中,大部分时间是处在部分负荷状态下。
也就是说,全年90%以上的时间都有节能的余地。
故配用风机通常采用风量调节,适应冷凝负荷的变化,使风机功耗相应发生变化,使用效率保持在较高的范围内。
风量调节方式如下:1.3.1 改变电机、风机转速。
A.温度控制。
即采用温度传感器测温并连接温度控制器,通过温度变化控制风机电机电源的通断。
当冷凝负荷降低时在冷却循环水量不变的情况下,冷凝器制冷剂液体出口温度势必下降,降低至一定温度时,温感控制动作,断电关机,风机停转。
持续一段时间后,制冷剂液体出口温度上升,直升至温控器设定温度,温感控制动作,通电开机,风机转动。
此控制方法利用冷凝温差控制控制风机转速,简单实用,节能效果显著,但风机的开、关过于频繁,可能会导致开关和风机马达过热而影响使用寿命,因此,温控器要设定合适的温度精度范围,使风机的开关频率控制在合适的数值[3]。
B.电机变频调节。
通过改变电机频率来对风机进行无级调速,调节风量,使其与冷凝负荷变化相对应,使制冷剂液体出口温度稳定,实现最有效地冷凝效果。
变频调速有如下特点:(1)调速效率高;(2)调速范围大;(3)调速精度高;(4)启动电流小,而且容易实现闭环控制;(5)电机机械故障少。
维修方便的优点,又能达到节电的显著效果,是风机交流调速节能的理想方法[4]。
但同时增加了生产成本,在一定程度上限制了其应用。
C.电机极数变换。
电机极数可变,不同的极数变化可使风机获得高低不同的2~3种转速。
冷却负荷大时,风机高转速大风量运转;冷却负荷小时,风机低转速小风量运转。
显然低转速要比高转速节能。
而且还能降低冷却塔风机噪声,减少对周边环境的影响。
此控制系统马达极数的变化由冷却塔出水温度来控制。
通过改变风机、电机的转速可以对蒸发式冷却器排热量进行较宽范围的调节。
下面就常规的定转速电机、多速电机、变频电机做分析比较,具体见表1。
表1 变转速工况排热量和运行功率调节范围比较电机定转速双速双速三速变频4P 4P/6P 4P/8P 4P/6P/8P 10~50 Hz转速/(r/min) 1500 900/1500 750/1500 750/900/1500 300~1500 转速/%100 60/100 50/100 50/60/100 20~100风量/%100 60/100 50/100 59/60/100 20~100 排热量/%100 68/100 59/100 59/68/100 29~100 运行功率/%100 22/100 13/100 13/22/100 1~100 注:表中P是与风机联动的电机的磁极对数,同时代表电机转速。
如4P代表电机是2极。
转速=3000/2=1500r/min。
.1.3.2 改变风机起停台数对较大负荷的蒸发式冷却器,可设计成多台风机组合、多台电机组合,通过不同台数风机、电机的启停来改变排热量。
当风机停止运转时,因自然对流换热的存在,蒸发式冷却器仍可达到其10%的排热量。
下面以3台风机为例比较启停控制的能量调节和运行功率,具体见表2。
表2 启停控制排热量调节和运行功率比较电机功率单电机三电机两电机22kW 7.5kW/7.5kW/7.5kW 7.5KW/15kW启停控制ON ON/ON/ON OFF/ON/ON OFF/OFF/ON ON/ON OFF/ON ON/OFF 风量/%100 100 66.7 33.3 100 33.3 66.7排热量/%100 100 70※40※100 40 70运行功率/kW22 22.5 7.5×2 7.5 22.5 7.5 15运行功率/%100 100 66.7 33.3 100 33.3 66.7 注:※70%是2台66.7%的运转风机和1台10%的停止运转风机的自然对流排热量之和。
同理,40%是1台33%的正常运转风机和2台10%的停止运转风机的自然对流排热量之和。
如果负荷低于40%,只须开启一台小电机;如果负荷在40%~70%之间,只须开启一台大电机或者是两台小电机。
例,以25% 的额定负荷工作时,小电机的运行时间为62.5%(25/40×100%);以50% 的额定负荷工作时,大电机或2台小电机的运行时间为71. 4%(50/70×100%)。
因此启停电机、风机的方法从运行时耗上节省了能源消耗。
由表2 还可以看出:三电机运转与两电机运转在能量调节和运行能耗方面没有区别。
因此设计产品时兼顾日后运行中减少故障点,大多采用一大一小两电机组合。
但是采用这种调节方式要注意在独立运转的风机间加设分隔板以防空气直流排走。
1.3.3 多种方式组合的调节方法由上述数据分析可知,电机功耗变化率较排热量变化率大,节能效果明显;但是除了变频调节外,其他方式均为间歇性阶段化调节,因此可以考虑对上述调节方法进行多种组合加大调节范围,减小波段差距。
比如多台风机独立启停控制与变速或变频相结合的方法。
文献5介绍了一种“BALT IGU ARD”的风机系统,将同一风机配用一大一小两台电机,小电机为大电机2/3额定转速时风机所需的电机功率,可以是变速或变频电机。
大电机用于额定负荷时工作;小电机用于部分负荷工作。
这种方式不仅具有很高的节能优势,而且大、小电机二者可以互为备用,在24h无停机运转的过程中可将小电机功率提高到接近大电机功率,大大提高生产的安全性,已在国外多个项目中得到很好的验证。
图1BALTIGUARD 风机系统2、风机的噪声分析[6]2.1 风机噪声分类蒸发式冷却器配用风机是一种低压头、大流量、无前后导叶的单级引风式轴流风机。
其噪声主要包括:电机运转产生的电磁噪声、传动系统产生的机械噪声和气动噪声,这其中又以气动噪声为主。
(1)气动噪声风机的气动噪声主要由旋转噪声和涡流噪声两部分组成。
旋转噪声是由运转的叶片与静止部件相对运动引起空气压力脉动,旋转时叶片的上下型面不同形成的压力差而产生的噪声。
涡流噪声是叶片旋转时,由于叶片推动旋转面区间和叶尖周围空间的空气形成涡流,在叶片表面和风筒壁面形成强紊流喘振,进而分裂成涡流产生的噪声波。
(2)传动系统噪声空冷风机的传动系统有2种形式:①叶轮直径≤4.5 m时一般采用三角胶带轮传动;②叶轮直径≥4.7 m时,大多采用齿轮减速器传动。
传动系统噪声对整台空冷装置的噪声有l~3dB的影响。
三角胶带的传动噪声小于齿轮啮合传动产生的噪声。
(3)电动机噪声与风机叶轮相比,电动机运转的电磁噪声产生的影响很小。
电动机对单台空冷装置的噪声水平的影响~1dB。
可通过选用高性能电机来减少电机噪声。
2.2 降噪方法采用主动控制气动噪声的方式是最有效的降噪途径。
目前。
控制风机气动噪声最有效的措施[7]是:(1)降低叶轮转速,加大叶片宽度。
叶轮转速是影响风机噪声的重要因素。
降低转速可以明显地降低风机气动噪声。
但随着转速的降低.风机的风量和风压也将下降。
解决这一矛盾可采用加大叶片宽度,增加叶轮实度的方法提高风量和风压。
(2)采用前掠型叶片降噪技术。
叶片在轴向逆来流方向倾斜称为“前掠”。
前掠叶片的降噪机理比较复杂。
简单的说前掠叶片可以限制后缘边界涡流的增长、大桨尖角减少了尖部涡流的发散。
同时叶片不同径向位置的噪声和叶片之间的干涉噪声产生的相位差相互抵消,从而有效地降低风机的气动噪声。
3 结语对于蒸发式冷却器风机,高效节能和低噪音是风机发展的必然趋势,对风机的使用寿命、运行状况也起到积极作用。