1、維修電工技師論文冷水機組冷卻塔風機故障原因分析及對策姓名：xxx 單位：青銅峽XXXXXXXXXXXXXXX日期：XXXX年XX月XX日 冷水機組冷卻塔風機故障原因分析及對策XXX青銅峽XXXXXXXXXX摘要： 通過對冷水機組KT-17515L玻璃鋼冷卻塔風機基本結構、電氣控制部分工作原理及故障原因的分析論述，提供了排查此類故障的思路和方法，通過改進,提高了該冷卻塔風機的使用壽命和冷卻塔的制冷能力,降低了維修成本,并為同類小型冷卻塔的改進提供了經驗借鑒。關鍵詞：冷卻塔風機；直聯式機構；支撐架；兩地控制；節能1、引言KT-17515L玻璃鋼冷卻塔用于冷水機組冷凝器的冷卻，是鋁合金表面處理的關鍵

2、設備，原冷卻塔技術參數如下：冷卻塔型號KT-17515L，采用逆流式結構，設計流量為175m3/h，轉速720r/min，進水溫度3738,出液溫度3233,冷卻塔風機主要由電動機、傳動軸、皮帶減速器、風葉片、帶座軸承等部件組成。1988年投用以來，隨著鋁材表面處理產能的增大，冷卻塔使用率的提高，冷卻塔運行中故障發生越來越頻繁，在使用過程中也暴露了不少問題,尤其是備件損壞、更換較頻繁，維修費用較高。作為我公司冷水機組的主要冷卻設備，此設備工作是否正常，直接影響鋁材陽極氧化工藝生產條件和表面處理質量控制，因冷卻塔風機故障引起冷水機組停機故障頻繁發生，給正常的生產造成很大的被動，為此我們根據冷卻塔

3、風機故障原因進行分析總結，找出一個經濟適用的改進方案，使改進后的冷卻塔不僅提高了制冷能力以滿足生產需要,而且延長了使用周期,方便了維修。2、冷卻塔的基本結構與工作原理冷卻塔是目前應用非常普遍的水資源循環利用設備，其主要工作原理是水與空氣在塔內進行熱交換，使出水達到要求的低溫度。冷水機組的冷卻循環水系統將常溫水通過冷卻水泵注入冷水機組的冷凝器熱交換盤管后，再將這已變熱的冷卻水送到冷卻塔上，通過冷卻塔風機對其進行噴淋式強迫風冷，與大氣之間進行充分熱交換，使冷卻水變回常溫，以便再循環使用。我公司冷水機組正常工作時需要對冷凝器進行水冷卻，如果停止冷卻水或冷卻水超溫會造成冷水機組高壓報警、機組停機故障，

4、從而影響整條生產線的正常生產。3、存在的問題（1）原裝冷卻塔由5.5KW電動機、皮帶、風葉皮帶輪、軸承座組成。如圖1所示。圖1 原冷卻塔風機示意圖因冷卻塔在室外露天安裝，皮帶輪、軸及帶座軸承等受水汽侵蝕嚴重，約一個月就得更換一套帶座軸承，且該軸座承、風葉拆卸特別麻煩費時、費工，給維修工作帶來很多困難，表1為冷卻塔風機改造前維修記錄統計。表1 冷卻塔風機改造前維修記錄統計（2）室外控制線、電動機電源線從地下通過穿線管進入室內配電柜，經過常年的風吹日曬穿線管已腐蝕進水，導線經常浸泡在水里，已出現漏電、短路故障多次（維修記錄有統計），存在安全隱患。（3）戶外冷卻塔風機電動機接線外殼已經腐蝕開裂，電動

5、機多次出現對地短路故障（此電動機為20年前進口設備，備件購買困難）。（4）冷水機組與配電柜在室內，冷卻塔在室外，操作極為不便且不安全。（5）循環水出水溫度低或冬季天氣較冷時，冷卻塔風扇不用開啟，循環水自流已經滿足冷水機組需要，但風機繼續運轉浪費能源。4、針對存在的問題進行改進綜合上述原因，我們決定保留冷卻塔玻璃鋼殼體，對局部破損之處進行修補。選用風葉電動機直聯式機構，選用電動機具有起動性能好，噪音低，振動小，效率高的特點。風機葉片采用鋁合金材料，葉片角度可調，具有效率高、風量大、噪音低、使用可靠等特點。以風機節能控制管理為目的，根據冷水機組的需要預先設定循環水溫度，由氣候季節、環境對水溫的影響

6、，用溫感探頭的實測值及時反應出來，最終通過溫度開關來調節循環水溫度，實現自控節能。 （1）保留冷卻塔玻璃鋼殼體，對局部破損之處進行局部修補，制作固定風機的支撐架（采用圓形底座支撐架）并做防腐處理。圖2 改進后風機支撐架設計圖（2）拆除原裝電動機、減速機構，選用風葉電動機直聯式機構，電動機選用型號：YCL-132M-8 功率：3KW 絕緣等級 B級 防護等級：IP55 轉數：720轉/分鐘。風機葉片采用鋁合金材料，葉片安裝角由8°調整為14°。（3）將原電源線、控制線重新穿管配制，加裝兩地控制、溫度自動節能控制線路。由于加裝一套溫度自動控制風機啟停的裝置，使得冷卻塔風機在冬季

7、或水溫達到要求后可以停止運轉，達到節能降耗的目的，從而節約了維修成本，延長了設備的使用壽命。國內外一些冷凍機操作經驗表明：冷卻塔風機的開啟是取決于溫度控制的，一般情況高于32時開啟冷卻塔風機，低于29時則停止冷卻塔風機的運轉。改進后的冷卻塔結構示意圖如下所示。圖3 改進后的冷卻塔結構示意圖（4）改進后冷卻塔風機主電路及元件選擇冷卻塔風機改造主電路圖如圖3所示。圖4 冷卻塔風機改造主電路圖冷卻塔風機電機的主要技術參數:電機型號: YCL-132M-8 額定電壓:380V頻率:50HZ功率:3KW額定電流:7.7A轉速:720r/min防護等級:IP55 絕緣等級:B級。主回路、控制回路電纜、電線

8、的選擇風機電動機電源線：采用VV 3×2.51×1.5mm2 銅芯聚氯乙烯絕緣、聚氯乙烯護套電纜；配合穿線管公稱直徑¢15mm。室外控制線：采用VV 4×1.5mm2 戶外電纜2根；配合穿線管公稱直徑¢25mm。配電柜主回路：BV 2.5 mm2銅芯聚氯乙烯絕緣電線；控制回路：BVR 1.5mm2；銅芯聚氯乙烯絕緣軟電線；自動空氣開關為了方便每次在對冷卻塔風機進行維護、保養工作，所以在進線端加裝1個負荷開關，同時滿足可靠性的要求，過流脫扣器的的額定電流應大于負荷電流的2.5倍，選擇正泰DZ10-100 25A自動空氣開關。熔斷器對于啟動電流較大

9、的負載，如電動機，熔體的額定電流IRD等于或稍大于電路的實際工作電流I的1.5-2.5倍（IRD（1.52.5）I,故選擇7.7A×2.5=19.25A,根據負載情況選擇RT16-20的熔斷器作為過載和短路保護。交流接觸器通常來說，交流接觸的選型有諸多因素,與負載密切相關，我們必須了解不同負載不同起動電流，此屬于鼠籠式電動機風機類設備，故KM1選擇正泰CJT1-20（CJ10系列替代產品）,KM2選用CJT1-10。熱繼電器熱繼電器的保護對象是電動機，故選用時應了解電動機的技術性能、啟動情況、負載性質以及電動機允許過載能力等。投入使用前，必須對熱繼電器的整定電流進行調整，以保證熱繼電

10、器的整定電流與被保護電動機的額定電流匹配。取熱繼電器整定電流熱元件整定電流調節到電動機額定電流的0.95-1.05倍，因電動機額定電流為7.7A，故選擇：7.7A×1.05=8.085A，選擇JR16-20/3(6.8-11A)。溫度傳感器用于對冷卻水溫度監測用的溫度傳感器為:GS050SB SPST單極單投式，額定功率16A 250V，感溫管直徑5.8，長度126，毛細管長度1000,材料SUS（不銹鋼）,溫度測量范圍：0-50。(5)改進前冷卻塔風機控制原理圖如下：圖5 改進前冷卻塔風機控制原理圖改進后的冷卻塔風機控制電路原理圖如下：圖6 改進后冷卻塔風機控制原理圖（6）改進后冷

11、卻塔風機電氣控制原理冷卻塔風機有兩種控制狀態，分為手動和自動狀態手動狀態：在此狀態下可以在室內、外手動運行、停止冷卻塔風機運轉。在室內冷水機組旁邊觀察冷卻水溫度表，根據實際情況，可以隨時起動、停止冷卻塔風機的運轉。.室內手動控制：合上電源開關，將轉換開關SA1置于手動工作位置(SA1-1)，轉換開關SA2置于室內（SA2-2）位置,按壓啟動按鈕SB3：KM1線圈通電吸合，同時，KM1常開觸點吸合自鎖,冷卻塔風機起動運轉。按壓SB4停止按鈕，可以隨時停止冷卻塔運轉。.室外手動控制：合上電源開關，轉換開關SA1置于手動工作位置(SA1-1)，轉換開關SA2置于室外（SA2-1）位置,按壓室外起動按

12、鈕SB1：KM1線圈通電吸合，同時，KM1常開觸點吸合自鎖,冷卻塔風機起動運轉。按壓SB2停止按鈕，可以隨時停止冷卻塔運轉。自動狀態：在此狀態下依靠溫度調節器設定的溫度自動運行，當冷水機組的冷卻水出水溫度高于32時，冷卻塔風機開始運轉；當冷水機組的冷卻水出水溫度低于29時，冷卻塔風機停止運轉。合上電源開關，將轉換開關SA1置于自動工作位置(SA1-2)，當冷水機組的冷卻水出水溫度低于29時，溫控器常閉觸點ST斷開，冷卻塔風機停止運轉。當冷水機組的冷卻水出水溫度高于32時，溫控器常閉觸點ST閉合，冷卻塔風機開始運轉，從而起到節能效果（開始試運行時要根據現場情況進行多次調試，最終達到滿意效果）。

13、（7）在設備安裝調試方面，在冷卻塔風機支撐架的制作安裝過程中，嚴把每道質量關，確保每一處配合間隙、同心度等均在設計允許范圍之內，保證電機軸和冷卻塔水平面的垂直度。避免了安裝過程中軸不同心、葉片高度差超出風罩要求等容易引起風機振動的不良因素。5、改進后的效果（1）改進后的冷卻塔風機，具有耐腐蝕性能好，抗老化、高強、抗沖擊,耐低溫性能極佳。整體性能穩定、抗震性好,安裝、拆卸方便。增大了通風面積，提高使用效能。改進后故障次數大大減少，維修成本大大降低，下圖為冷卻塔風機改進前后故障維修時數對比。表2 冷卻塔風機改造前后故障維修時數對比表 h（2）支撐架的特點：通風面積大、風阻小、耐腐蝕、壽命長；自身重量輕，安裝方便、安全；適應工作環境-4060。（3）在改善工作環境、提高運行周期的同時實現了節能降耗。實施技術改造后2年來的統計表明，累計節約維修資金3萬多元。（4）為保證改造后生產的正常運行,對水溫參數進行了24 h連續監測,從表3可以看出,改造后的冷卻塔不僅起到了同樣的冷卻作用,而且節能減排效果顯著。表3 水溫參數對比 ()冷卻塔進水溫度冷卻塔出水溫度改造前冷卻塔37-4030-33改造后冷卻塔37-4230-326、結論通過對冷卻塔風機