巴小龍 史寶德
鄭州市自來(lái)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(guò)PLC或變頻器自身PID功能,實(shí)現(xiàn)變頻器自動(dòng)調(diào)速,恒壓供水。變頻系統(tǒng)自2008年7月投運(yùn)以來(lái),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(chǎng)環(huán)境溫度過(guò)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(duì)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(wèn)題。
(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(chǎng)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(zhǎng)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(jiàn)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。
設(shè)備安裝完畢,依次進(jìn)行無(wú)載降溫和有載降溫效果試驗(yàn),數(shù)據(jù)見(jiàn)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
(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(jiǎn)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)??绽淦飨墓β?,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(gè)月計(jì)算,使用空冷器節(jié)約電費(fèi)1.2萬(wàn)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(guò)大,不利于降溫。