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浅谈节水型闭式冷却塔系统电气控制设计 　　摘 要：文章对节水式闭式冷却塔的特点及其单台和多台群控时的系统电气设计、电气控制方法进行探讨。希望通过文章的具体论述，能够给相关人员提供一些理论依据和帮助，仅供参考。 　　关键词：节水式冷却塔；电气控制；群控；变频 　　在节水式冷却塔单风机控制中，目前主要有两种控制方式，即冷却塔变频控制和冷却塔风机温控。为保持出水温度恒定，前者是根据出水温度来自动调节风机变频；后者是根据出水温度来自动调节风机运行级数。根据客户现场负荷的情况，单风机控制应用非常少，绝大部分会用到多风机控制系统，简称群控系统。为了提高风机的利用效率，实现节能的目的，通常采用风机电机变频控制。为了实现风冷模式和水冷模式之间的平稳切换而且达到节能节水的目的，通常采用其中一台喷淋泵变频控制。文章主要介绍节水塔的主要电气控制要求和群控系统的变频控制方法。 　　1 系统电气控制设计 　　1.1 单台节水塔控制要求 　　（1）循环水出口目标温度T2初期值=32℃（可设定）；多台塔时，T2为总管出口温度；台数控制根据T2温度控制。 　　（2）风机变频器可选，如果增加变频，要求第一台风机变频启动；不用变频启动时，直接启动或星三角启动。 　　（3）喷淋泵变频器可选，如果增加变频，要求第一台喷淋泵变频启动；不用变频启动时，直接启动或星三角启动。 　　（4）冷却塔开始运转时首先启动风机进入风冷模式，如果出入口温差超过5°便超过风机最大能力，需要启动喷淋泵进入水冷模式满足现场水温大温差的要求，水冷模式的最大能力约为7°。风冷模式与水冷模式之间切换有回差阈值。 　　（5）系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，此时应用PID控制最为方便，即调节器控制规律为比例、积分、微分控制。被控出水温度与设定值的差值经过PLC内部计算后送出速度命令并控制脉宽PWM输出，最终调节电机转速，达到实现目标水温的目的。 　　（6）风机和喷淋泵在采用变频控制时，变频器对负载的适应性也需要特别考虑。在实际运转中还经常出现由于外界风力作用冷却塔风机自转的情况，此时如果启动变频器，电动机会自动进入再生制动状态，导致变频器发生故障，此时应将变频器的启动方式为转速跟踪再启动，变频器自动检测电动机的转速和方向，然后实施对旋转中电动机的平滑无冲击启动。 　　1.2 多台群控方法 　　所谓多台群控系统，就是根据节水塔出水温度自动调节风机和喷淋泵运行台数，一般不超过10台，选择变频控制时，调节其中一台风机和一台喷淋泵的频率，以保持出水温度在设定范围内精确控制、基本恒定、同时节能。在群控系统中，利用PLC的PID控制器，在以温度为控制对象的闭环系统基础上，自动调节变频风机、喷淋泵的频率和工频风机、喷淋泵的台数。假设选定1号风机和1号分喷淋泵（或总喷淋泵）变频运转。 　　（1）一号变频风机控制流程：机组确定无故障、非温调停机状态、满足运行条件时进入自动运转中，首先判断现场是否有风机变频要求，如果要求变频则进入变频模式，一号风机进入变频控制，根据循环水出水温度精确控制频率；如果没有变频要求，一号风机进入台数控制。台数控制的原则是：风机无故障可正常运行时，运转时间短的风机优先开启；运转时间长的风机优先停止。 　　（2）二号及N号工频风机台数控制流程：首先判断机组设定台数是否大于等于2（或N），满足是多台运转时同一号风机一样判断是否需要风机变频，在变频模式下根据一号风机的频率进行台数控制；非变频模式下根据循环水出水温度进行台数控制。台数控制原则同上。以此类推，2至N号风机都是同样的控制方法。 　　（3）一号总喷淋泵或分喷淋泵运转流程。机组在自动运转时，根据水温和无故障风机投入台数判断是否要进入水冷模式，如果无故障风机全部运转后水温仍达不到要求则要进入水冷模式。进入水冷模式后首先判断是否需要喷淋泵变频，如果不需要变频则直接启动或星三角启动，如果需要喷淋泵变频则根据循环水出口温度进行变频控制。机组现场如果只有一台总的喷淋泵则满足喷淋水液位要求后总喷淋泵启动；如果现场是机组一对一配备喷淋泵则满足液位要求后一号喷淋泵运转。为了防止喷淋泵气蚀液位开关有延时确认要求。 　　（4）二至N号电磁阀或分喷淋泵运转流程：机组在自动运转时，判断机组台数大于等于2（或N）时，如果机组已经进入水冷模式，仍是判断是否需要变频，机组现场如果只有一台总的喷淋泵，则根据总喷淋泵的运转频率确定各机组水路电磁阀的开关，控制原理同台数控制一样：开通时间长的电磁阀优先关断，开通时间短的电磁阀优先打开；如果没有总的喷淋泵，而是机组一对一配备喷淋泵时，根据一号喷淋泵的频率其余喷淋泵进入台数控制。所有喷淋泵的开关都必须满足液位要求。以此类推，2至N号电磁阀或喷淋泵的控制方法相同。 　　（5