巴小龍 史寶德

1.存在的問題

鄭州市自來水總公司石佛水廠送水泵房使用ABB ACS800-07-1060變頻系統(tǒng)，通過PLC或變頻器自身PID功能，實(shí)現(xiàn)變頻器自動調(diào)速，恒壓供水。變頻系統(tǒng)自2008年7月投運(yùn)以來，由于柜體內(nèi)部灰塵多，變頻器散熱不良（圖1），高溫天氣柜體表面溫度達(dá)80～90℃（內(nèi)部溫度更高），造成現(xiàn)場環(huán)境溫度過高，多次顯示TEMP DIF 1V 4380（模塊溫差大）報(bào)警。變頻器屬于大型電子設(shè)備，對環(huán)境要求比較嚴(yán)格，下面以送水泵房2#車為例，闡述采用空冷器技術(shù)解決變頻器散熱問題。

2.技術(shù)改造

（1）空冷器工作原理。軸流風(fēng)機(jī)將空氣吸入蒸發(fā)器，使蒸發(fā)管中冷量（制冷劑蒸發(fā)制冷或冷媒降溫制冷）由蒸發(fā)肋片傳遞到空氣中，被風(fēng)機(jī)吹出，送到設(shè)定區(qū)域，實(shí)現(xiàn)設(shè)備工作場所冷卻降溫。

（2）改造實(shí)施。根據(jù)石佛水廠變頻器工況，考慮一定余量，最大發(fā)熱量為變頻器額定功率的4%（若長期運(yùn)行頻率低于40Hz，發(fā)熱量可按變頻器額定功率的2%進(jìn)行估算）。為此在變頻器旁邊加裝冷卻柜（根據(jù)變頻器尺寸訂制），內(nèi)裝空冷器（訂制制冷量30kW）和SFG5-4型軸流風(fēng)機(jī)，拆除變頻器頂部風(fēng)口，加裝風(fēng)道罩，柜體結(jié)構(gòu)見圖2。

（3）冷卻柜散熱流程（圖3）。風(fēng)向流程：變頻器室內(nèi)冷風(fēng)→變頻器內(nèi)部軸流風(fēng)機(jī)→發(fā)熱元件→熱風(fēng)→風(fēng)道→冷卻柜內(nèi)空冷器百葉→冷風(fēng)→冷卻柜內(nèi)軸流風(fēng)機(jī)→變頻器室。冷卻水流程：16℃壓力冷水→冷卻柜內(nèi)空冷器百葉→壓力熱水→至水泵前端回收。

3.改造效果

設(shè)備安裝完畢，依次進(jìn)行無載降溫和有載降溫效果試驗(yàn)，數(shù)據(jù)見表1。試驗(yàn)表明使用空冷器降溫，變頻器模塊溫度、室內(nèi)溫度均有明顯下降，滿足變頻器使用要求。

表1

4.結(jié)束語

（1）空冷器優(yōu)點(diǎn)：①改善變頻器運(yùn)行環(huán)境，提高使用壽命。②結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)成本低，充分利用水廠資源（水溫17～18℃）。③運(yùn)行成本較低，按30kW制冷量計(jì)算，空調(diào)約消耗功率10～13kW（一般1匹空調(diào)的制冷量大約2.324kW）。空冷器消耗功率，按電機(jī)額定功率662kW，供水3600m3/h，則消耗功率1.4kW（/8t/h），風(fēng)機(jī)0.75kW，共消耗功率2.22kW。兩者消耗比為空調(diào)∶空冷器=（10～13kW）（∶2.22kW）=4.5～5.8，按每年高溫天氣4個月計(jì)算，使用空冷器節(jié)約電費(fèi)1.2萬元。④相比風(fēng)道散熱，兼有除塵作用。

（2）空冷器缺點(diǎn)：①室內(nèi)密封不好，影響降溫效果。②變頻室空間過大，不利于降溫。