Шкафы управления вентиляторами градирни

Шкафы управления вентиляторами градирни применяются в системах отведения излишков температуры воды или пара из накопительных оборотных резервуаров. Шкафы управляют работой одного или нескольких вентиляторов, для охлаждения воды или пара регулируемым направленным потоком атмосферного воздуха.

Шкаф управления вентиляторами градирни

Что такое градирня и ее предназначение.

Градирня — это специальные устройства для охлаждения большого количества воды посредством направленного потока воздуха. Также их называют охладительными башнями.

 Градирни защищают установки и агрегаты от перегрева и разрушения под действием высоких температур, а также обеспечивают стабильные условия для протекания реакций или производства продукции

В современных производственных схемах ТЭС, АЭС, предприятиях химической промышленности, в металлургии, машиностроении используется огромное количество воды для охлаждения узлов и агрегатов. Учитывая дороговизну воды ее не сливают, а используют повторно в замкнутом контуре. Для того чтобы теплая вода повторно не попала в систему ее необходимо охладить, и чем сильнее — тем лучше. Для этих целей на трубопроводах ставят специальные охладители или по-другому — градирни.

Общий принцип работы градирни заключается в том, что горячая вода охлаждается либо открытым воздухом (при этом пар выходит через огромные башни-воронки) либо в закрытой системе при помощи оросительных каналов. При этом пар выводится из градирни при помощи вытяжных вентиляторов.

Вентиляторные градирни являются наиболее распространенным типом установок, так как занимают минимум пространства, и позволяют эффективно управлять температурой воды на выходе.

Вентиляторная градирня.

Воздух подается с помощью одного или нескольких вентиляторов. Лопасти движутся и втягивают теплый воздух через окна. Вода стекает по стенкам в резервуар, при этом теплые пары отводятся в атмосферу посредством диффузора. Также в атмосферу уносится водная взвесь, и чтобы не допустить существенных потерь оборотной воды, используют каплеуловитель. С помощью вентиляторной градирни качественно и быстро охлаждают воду. Она может быть установлена в разных климатических и технических условиях. Простота эксплуатации и ремонтопригодность выгодно отличают такое оборудование. Лишь затраты на электроэнергию являются недостатком агрегата.

Шкафы управления вентиляторами градирни: их применение и назначение.

Современные системы управления производственными процессами предполагают минимальное участие человека и снижение расходов на функционирование.

Чтобы эффективно управлять двигателями под изменяющиеся параметры, удерживать температуру выходящей воды в заданном диапазоне, экономить электроэнергию, и увеличить срок службы двигателей в градирни ставят частотные преобразователи и шкафы автоматики.

Шкафы управления вентиляторами градирни (ШУВГ) предназначены для управления одним или несколькими вентиляторами с помощью частотного регулирования и регулирования обратной воды в градирне.

ШУВГ контролирует состояние сети питания и исправность собственного пускорегулирующего оборудования и формирует сигналы управления и диспетчеризации.

Сборка шкафа управления вентиляторами градирни
Сборка шкафа управления вентиляторами градирни
Шкаф управления градирни. Сборка закончена. Вид внутри центральный и правый.
Шкаф управления градирни. Сборка закончена. Вид внутри центральный и правый.

Автоматическое управление.

Управление в автоматическом режиме может начинать выполняться сразу после перевода в автоматический режим или по команде пуска от удалённого кнопочного поста управления.

В автоматическом режиме оператор задает требуемую температуру охлажденной воды. Дальнейшая работа системы будет зависеть только от сигналов, поступающих на контроллер от аналоговых и дискретных датчиков. В зависимости от них вентиляторы градирни будут ускоряться или замедляться, вращаться в прямом или реверсивном направлении или отключаться.

В жару, при росте температуры воды, автоматика сама запустит двигатель и будет ускорять, или замедлять вращение рабочего колеса по сигналу от датчиков. При превышении заданного параметра подача воздуха увеличивается, при меньших значениях – падает.

В автоматическом режиме возможно менять частоту вращения каждого двигателя по командам от системы АСУ верхнего уровня. Вся информация о состоянии градирни в таком режиме отображается на локальной панели и передается в систему верхнего уровня по протоколам Modbus, или Profibus.

Работа вентиляторов может контролироваться, также, сигналами прессостатов, отключающими вентиляторы по превышению вибрации.

Режимы работы.

Для автоматического режима работы может быть задана контрольная температура и в зависимости от неё выполняться одна из программ: «лето» или «зима».

Учитывая особенности климата России (жаркое лето и холодную зиму), объемы и температуру воды, работа градирни должно строиться по-разному.

Зимой, или при небольших объемах воды, насосы и вентиляторы будут работать на минимальных оборотах, летом — на максимальных. В зимнее время выполняется антиобледенительная программа обогрева жалюзи и/или двигателей вентиляторов.

Автоматический контроллер переключает двигатели в режим антиобледенения, через некоторое время после падения температуры наружного воздуха ниже заданной величины.
В зимнее время пред началом работы запускается обогрев двигателей вентиляторов и решёток жалюзи. Кроме того, может быть заблокирована работа при их обледенении.

Контроль обледенения может выполняться либо по внешнему датчику температуры, либо по дополнительному контролю обледенения.

Режим прогрева, или сушки двигателя, это еще одна зимняя функция шкафа управления градирни. Данная функция служит для предстартового прогрева двигателей в случае его длительного простоя. В этом режиме на двигатель подается небольшое стартовое напряжение, что позволяет произвести сушку обмоток электродвигателя, тем самым избегая пробоя и их короткого замыкания.

Летом  режим работы ШУВГ  должен учитывать, что  помимо ускорения, или замедления необходимо отслеживать параметры силового оборудования, так как возможен его перегрев.

Какие параметры фиксируют шкафы управления вентиляторами градирни.

Система автоматического управления включает в себя и мониторинг аварийных состояний, ведет журнал аварий.

Журнал событий – хранит записи последних аварийных событий, таких как ошибка датчиков, превышение аварийных\предаварийных значений температуры и т.п. Дата и время событий фиксируются автоматически.

Шкаф управления градирни. Однолинейная схема
Шкаф управления градирни. Однолинейная схема

Автоматическая система в зависимости от комплектации электродвигателя, или редуктора фиксирует следующие параметры:

  • сигнал аварии частотного преобразователя;
  • температуру верхнего подшипника двигателя;
  • температуру обмотки двигателя;
  • температуру нижнего подшипника;
  • уровень масла в картере редуктора;
  • давление масла в редукторе;
  • наличие протока масла через редуктор;
  • уровень вибрации вентилятора градирни.

В  настройках ПЛК системы, возможно задать пороговые значения. В случае повышения которых, оборудование будет автоматически остановлено. Система занесет ошибки в журнал и выдаст звуковой или световой сигнал.

Журнал параметров оборотного цикла в системе фиксирует:

  • температуру подаваемой воды;
  • температуру охлажденной воды;
  • температуру окружающего воздуха;
  • тепловую мощность установки.

Все эти данные передаются в систему верхнего уровня для хранения, а также записываются в локальный журнал контроллера АСУ ТП градирни.

Комплектация системы управления градирней подбирается индивидуально исходя из требований заказчика. Всегда можно найти компромиссные решения по цене и качеству, благодаря разнообразию производителей: OWEN, SIEMENS, Schneider и т.д.

АртПроект – путь в автоматизацию.