大功率变频器用无噪音风冷却辅机
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完成单位:中国石油天然气集团公司大庆油田第四采油厂
登记编号:ZSCX-D4-J-2-301
登记年份:2020
发布时间:2020-09-21
北方区域干燥灰尘大,我油田站库使用的大功率变频器(90KW以上)发热量大,散热噪音大,设备故障高,运维困难。大功率变频器用无噪音风冷却辅机以管道风机为核心,通过室外空气风源,建立风循环体系,采用独立风冷监测跟踪变频器运行状况,实现对大功率变频器的自动风冷散热。与变频器连接技术采用独创的反六格余数吸音模板,实现了设备风噪的消除,适用于解决存在散热和噪声问题的大功率变频器运行问题,实现了100%新风散热,也大幅度延长了变频器的使用寿命。
常规工业环境噪声控制技术中,涉及强噪声源治理时,一般采用封闭消声方式,即将为噪声源建立一个比较大的钢结构填充隔音材料外壳,形成声障阻隔噪声传播。这种治理方式材料用量大且成本较高,也占用了较大空间。在处理中低频噪声,尤其是2000Hz以下频率电气设备噪声,效果不理想。为了解决此问题,本发明提供一种反二次余数扩散结构的低频消声降噪复合模板,该复合模板对相位栅格获取的均匀声波和发射声波进行针对性全向吸收,可大幅度降低设备噪音。
本发明利用二次余数扩散板理论进行反向设计,获取噪声源的聚集效应,并采取强化吸收措施,削弱噪声强度并阻断噪声的穿透传播,可将此结构称之为反二次余数扩散结构。本发明为采用六格反射相位栅格为主构架,底板与反射相位栅格构架之间粘贴金属阻尼隔声毡,并通过连接件固定。该复合模板对相位栅格获取的均匀声波和发射声波进行针对性全向吸收,可大幅度降低设备噪音。复合模板直接替换原噪声源机柜的上盖,安装在(变频器类等)机柜的顶部,机柜内噪声源产生的噪声经过金属四壁散射后投向消声降噪复合模板,可引起空隙中空气振动;由于空气的粘滞阻力,使相当一部分声能转化成热能而被消耗,从而产生良好的吸声效果,该模板对变频器等高噪声设备柜等产生的中低频噪声具备全向吸收能力,可大幅度降低设备噪音。
本装置以低噪声管道风机为核心,建立室外空气风源,风机设备安装在空气过滤箱内,空气过滤箱下部设置进气道,并填充过滤棉材料降低空气颗粒物的吸入;以PVC复合管道为载体,建立风循环管道;采用独立风冷监测及控制方法,避免对变频器的改动。手动调速器对室外风机进行调速控制,变频器出风口设置温度传感器,控制室外风机的启停,通过模糊调速定值,达到室外风机不停机低速运转的平衡模式。湿度超过95%或管道风压低于20pa系统联锁保护,变频器停机。辅机系统针对ABB、西门子、富士通等不同结构型号的进口、国产型号变频器采用模块化匹配设计,多种专用模块实现了变频器与辅机之间的可靠联锁控制与保护。
达到指标:1、室内环境噪声符合国家标准;2、变频器工作温度在合理范围内;3、辅机连续运行时间大于30000小时;4、变频器无故障运行周期超过5年以上;
由于改善了变频器的散热条件,也大幅度降低了设备故障率,目前在大庆油田已完成200多套推广安装工作,相对改造前维修费用环比下降75%,变频器平均运行寿命由改造前的5.88年提升至10年以上,70%以上变频器处于超寿命运行中,最长的已使用近12年,7年来节约设备维护费用762万余元。
本装置分获得发明和实用新型专利各一项(CN201210201427反二次余数扩散低频消声降噪复合模板;CN201220209031室内变频器用外置降噪风冷却辅机),2011年获得厂技术创新成果三等奖,2012年油田公司重大技术革新一等奖。2018年厂技术推广二等奖等奖励。采用了管道风冷却辅机和反二次余数扩散低频消声降噪复合模板技术构成的变频器立式安装密闭仓柜,营造适合变频器运行的外围保障环境,可避免对变频器结构的改动,同时仓柜采用的专利密闭降噪消音技术可减少变频器噪音98%以上.解决岗位噪声超标问题是确保岗位工人身心健康的关键,具有极大的实用意义,同时解决了变频器散热问题,延长了设备使用寿命并降低设备故障,确保了节能设备的运行可靠性。