← Назад к категории Приводы и двигатели

Понимание технологий передачи энергии для охлаждающих башен

Посмотрите на правильный баланс первоначальной стоимости и стоимости жизни

Джером Дженнингс, глобальный менеджер продуктов - компоненты, технологии охлаждения SPX

Джером Дженнингс, глобальный менеджер по продукции, технологии охлаждения SPX

Джером Дженнингс, глобальный менеджер по продукции, технологии охлаждения SPX

Охлаждающие башни могут использовать несколько технологий передачи энергии, включая редуктор, ременный привод, прямой привод и электронно-коммутируемый (EC) привод.

У каждого есть свои преимущества и недостатки. Правильный выбор соответствует соответствующему балансу первоначальной стоимости и эксплуатационных расходов.

Обзор доступных технологий передачи энергии

Приводы с механическим приводом обеспечивают умеренную стоимость при низких эксплуатационных расходах

Приводной механизм является общей системой, используемой, которая передает мощность и использовалась на протяжении десятилетий. Зубчатый привод полагается на внутреннее зубчатое зацепление, которое сцепляется с передачей мощности.

В приложении градирни редуктор уменьшает скорость работы от двигателя до меньшей скорости, необходимой для питания вентилятора. Асинхронный двигатель относительно мал, потому что редуктор умножает крутящий момент.

Приводы редукторов эффективны на всех уровнях мощности градирни. Их толстые литые корпуса, содержащие зубцы шестерни и масляную ванну, выдерживают высокую температуру и влажность внутри градирни.

Коробки передач требуют дополнительной мощности «без нагрузки» для преодоления трения внутренних компонентов и вязкости масла. Чистая эффективность коробки передач варьируется в зависимости от приложения, но, как правило, около 96 процентов.

Охлаждающая башня

Привод редуктора уменьшает скорость работы от двигателя до меньшей скорости, необходимой для вентилятора.

Приводной механизм требует небольшого обслуживания. Например, некоторые редукторы, использующие синтетическое масло, не требуют замены масла в течение пяти лет, но владельцы градирен и подрядчики по обслуживанию должны проявлять осмотрительность в отношении возможных утечек.

Еще одна положительная особенность редуктора заключается в том, что он отключается от прямого онлайн-питания. Частотный преобразователь (VFD) не требуется, но может быть включен для дополнительного контроля скорости двигателя и преимуществ использования энергии.

Приводные ремни характеризуются низкой первоначальной стоимостью, но более высокими эксплуатационными расходами

Приводы ремня были даже больше, чем приводы. Они используются для передачи движения от одного вала к другому с помощью петли гибкого материала, которая проходит через два шкива (также называемые шкивами) для соединения вращающихся валов.

Эта технология обеспечивает плавную и эффективную передачу мощности между валами, даже если они находятся на значительном расстоянии.

Охлаждающая башня

Приводы ремня передают движение от одного вала к другому с помощью петли гибкого материала.

В приложении градирни размер пучков определяет скорость; ремни различного размера обеспечивают требуемое снижение скорости. Наименьший шкив подключается к двигателю, а более мощный шкив вентилятора подключен к валу вентилятора.

Соотношение между этими размерами диктует снижение скорости. Ремни, соответствующие требованиям профиля и длины передающей мощности пучков.

В отличие от зубчатых передач ременные приводы подвергаются воздействию горячей, влажной окружающей среды градирни. Первоначальная стоимость ременной передачи низкая, но текущие затраты на техническое обслуживание растут с течением времени. Погружаются шкивы и другие компоненты; ремни растягиваются и теряют напряжение.

Начиная с приблизительно 95-процентной эффективности, ременные приводы могут опускаться до низких 90 или даже ниже, когда ремни растягиваются и изнашиваются. Техническое обслуживание включает в себя регулярную замену ремня и смазку подшипников вала вала вентилятора несколько раз в год, что способствует увеличению эксплуатационных расходов.

Приводы лент часто используются в градирнях с более низкими требованиями к мощности. Как редуктор, ременный привод не требует VFD.

Двигатели с прямым приводом имеют низкие эксплуатационные требования, но первоначальная стоимость обычно намного выше, чем у других альтернатив

Существует несколько вариантов прямого привода, в которых двигатель напрямую управляет вентилятором градирни. Двигатель с прямым приводом обеспечивает надежность при минимальных требованиях к обслуживанию.

В общем случае с прямым приводом используется двигатель с постоянными магнитами. Это тип электродвигателя с редкоземельными постоянными магнитами, встроенными в ротор. Использование этой технологии выросло за последнее десятилетие и в настоящее время широко используется в автомобилях, беспилотных летательных аппаратах, компьютерах и многих других приложениях, которые нуждаются в мощных, но относительно компактных двигателях.

Двигатель постоянного магнита непосредственно управляет вентилятором, исключая ряд компонентов, включая коробку передач, карданный вал, подшипники подушки и муфты. Это, в свою очередь, исключает необходимость выравнивания механических компонентов, ускорения установки, снижения затрат на установку и повышения эффективности системы.

Одним из недостатков варианта постоянного магнита является первоначальная стоимость - прямой привод с двигателем с постоянным магнитом часто является самой высокой стоимостью всех вариантов передачи энергии.

Для требований к крутящему моменту для применений в градирнях двигатели с постоянными магнитами становятся тяжелее и выше, чем стандартные асинхронные двигатели, из-за исключения зубчатого колеса.

Для двигателей с постоянными магнитами требуется VFD. Несмотря на дополнительную начальную стоимость, VFD позволяет операторам контролировать скорость и экономить энергию.

Охлаждающая башня

Двигатель постоянного магнита непосредственно приводит в движение вентилятор, создавая магнитное поле

Обеспечение безопасной эксплуатации является потенциальной проблемой. При других вариантах передачи энергии, когда двигатель отключен, на него нет питания, что делает его безопасным для обслуживания.

Двигатель с постоянными магнитами может генерировать электричество, даже когда питание отключено, что может создать опасную ситуацию. Если, например, ветер вращает вентилятор и вал вентилятора, электричество может перемещаться туда, где технический специалист работает с оборудованием.

Еще одна проблема безопасности - созданное магнитное поле, которое может повлиять на всех, кто носит кардиостимулятор, работающий рядом с двигателем.

Прямой привод обычно имеет самую низкую стоимость обслуживания в течение всего срока службы, потому что нет необходимости заменять масло, без уплотнений масла, которые могут изнашиваться, и нет необходимости в рутинном выравнивании.

Годовая смазка рекомендуется. Первоначальные затраты могут быть в два-три раза больше, чем у коробки передач. Из-за высокой первоначальной стоимости окупаемость может увеличиться до десяти или более лет.

Охлаждающая башня

Электродно-коммутируемый двигатель объединяет двигатель, контроллер и вентилятор

Высокоэффективный электронно-коммутируемый (EC) двигатель представляет собой более новую технологию, которая сочетает в себе небольшой двигатель постоянного тока и инвертор / контроллер скорости в одну упаковку.

В роторной части двигателя обычно используются постоянные магниты редкоземельных элементов, а интегральное управление скоростью устраняет необходимость в внешнем VFD. Для применения в градирнях вентилятор, кожух вентилятора и защита вентилятора часто используются для обеспечения полного пакета механических приводов.

Это обеспечивает простую и компактную компоновку, которая проста в установке на заводе и для замены в поле по мере необходимости.

Охлаждающие башни, которые используют двигатели EC, обычно имеют меньшую емкость и занимаемую площадь с максимальным размером приложения 10 hp или однометровыми диаметрами вентилятора. По сравнению с ременными приводами и другими двигателями с низкой мощностью (менее 5 hp) двигатели EC последовательно более эффективны.

В приложениях с малой тягой двигатель EC не передает потери мощности, в то время как другие двигатели с низким ходом и ременные приводы могут испытывать потери мощности от 5-20 процентов.

Поскольку двигатели EC используют герметичные подшипники, практически нет обслуживания. Использование этой технологии для градирни является новым и в настоящее время поддается только маломощным малым диаметрам вентилятора.

Таблица 1 обеспечивает общее сравнение доступных технологий передачи энергии. Приводы лент имеют низкую начальную стоимость, но высокие эксплуатационные расходы. Прямые приводы имеют высокую начальную стоимость с более низкими эксплуатационными расходами. Приводы привода обычно падают где-то посередине. Двигатели EC предлагают низкие эксплуатационные расходы, но размеры и приложения более ограничены.

Охлаждающая башня

Выбор правильной опции - балансирующий акт

Выбирая среди технологий передачи энергии, спецификаторы градирен, подрядчики и владельцы должны оценивать затраты на протяжении всего жизненного цикла градирни.

Такие факторы, как энергоэффективность, простота обслуживания, надежность и срок службы, должны быть сбалансированы с первоначальными инвестициями, затратами на установку, сложностью эксплуатации и воздействием на окружающую среду.

дело

Взгляд на технологию ремня, цепи и шестерни, технологию передачи энергии, https://www.powertransmission.com/blog/a-look-at-belt-chain-and-gear-drive-technology/, извлеченный 5 / 17 / 18

Индустрия технологической промышленности

новости по теме

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для уменьшения количества спама. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.