风扇阵列故障响应控制系统技术方案

一方面，提供了一种用于冷却塔的风扇阵列故障响应控制系统。风扇阵列故障响应控制系统包括配置成与冷却塔的多个风扇通信的风扇接口和可操作地联接到风扇接口的处理器。处理器被配置为检测多个风扇中的至少一个非操作性风扇。处理器配置成，响应于检测到至少一个非操作性风扇而实现多个风扇中的至少一个操作性风扇的降低的风扇速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风扇阵列故障响应控制系统相关申请的交叉引用本申请要求于2018年12月13日提交的美国临时专利申请号62/779,182的权益，其全部内容通过引用合并于此。
本公开涉及一种排热装置的风扇阵列，并且更具体地，涉及一种用于排热装置的风扇阵列的控制系统。
技术介绍
一些排热装置(诸如闭路冷却塔、蒸发冷凝器或蒸发冷却塔)利用风扇的阵列在设备内产生气流。当风扇阵列中的多个风扇之一发生故障(诸如与风扇关联的电机的故障)时，正在操作的风扇继续在设备内产生气流。例如，对于具有风扇阵列的强制通风蒸发冷却单元，风扇阵列中的一个或多个风扇可能成为非操作性的。非操作性风扇可能是完全非操作性的，从而导致风扇根本无法运行(诸如由于电机完全故障)，也可能是部分非操作性的，从而使得风扇无法以所请求的速度运行，但是诸如由于轴承故障或风扇不平衡(这限制了风扇的速度)，其可能仍然以降低的速度运行。非操作性风扇可能会被操作中的风扇强迫向后运行。此外，操作性风扇在蒸发冷却设备内产生高压力，该高压力可将空气向外推动通过非操作性风扇的开口，并使水通过开口溅出。通过非操作性风扇逸出的空气和水可能会对强制通风蒸发冷却单元的运行产生不利影响。此外，在冰点以下的气候中，通过非操作性风扇的开口逸出的水可能是不希望。对于诱导通风(induceddraft)风扇阵列，如果一个或多个风扇成为非操作性的，则操作性风扇将使非操作性风扇反向运行。非操作性风扇将向内吸入空气，这导致空气再循环以及总的诱导气流的损失。从历史上看，当设备的多个风扇之一发生故障时已经通过各个风扇之间的物理屏障或百叶窗控制了对蒸发冷却设备的运行的控制，这对于具有较小风扇的大阵列的设备是不可行的。这些解决方案昂贵，阻碍了维护，并且可能会对设备性能产生不利影响。
技术实现思路
在本公开的一个方面，提供了一种用于冷却塔(诸如强制通风冷却塔)的风扇阵列故障响应控制系统。风扇阵列故障响应控制系统包括配置成与冷却塔的多个风扇通信的风扇接口和可操作地联接到风扇接口的处理器。处理器被配置为检测多个风扇中的至少一个非操作性风扇。处理器被配置为，响应于检测到至少一个非操作性风扇而实现多个风扇中的至少一个操作性风扇的降低的风扇速度。在一个实施例中，处理器可实现至少一个操作性风扇的降低的风扇速度，以降低作用在非操作性风扇上的冷却塔内的空气压力，并限制在冷却塔内的液体通过非操作性风扇离开冷却塔。在一个实施例中，处理器被配置为，至少部分地基于至少一个操作性风扇到至少一个非操作性风扇的接近度来实现多个风扇中的至少一个操作性风扇的降低的风扇速度。从而，处理器可以实现在至少一个非操作性风扇附近的至少一个操作性风扇的降低的风扇速度，同时允许更远离该至少一个非操作性风扇的风扇继续以所请求的速度操作。因此，处理器可以在限制液体从非操作性风扇溅出和提供操作性风扇所要求的气流之间达到平衡。在一个实施例中，风扇阵列被配置为成冷却塔的强制通风取向。至少一个操作性风扇的速度可以低于下述速度：在该速度下，蒸发流体将从非操作性风扇排出。本公开还提供了一种排热装置，诸如冷却塔，其包括热交换器和被配置为将液体引导向热交换器的液体分配系统。排热装置包括：多个风扇，其被配置为产生相对于热交换器的气流；储槽；以及泵，其可操作以将液体从储槽泵送到液体分配系统。排热装置还包括控制器，该控制器可操作地联接到风扇并且被配置为检测多个风扇中的至少一个非操作性风扇。控制器被配置为，在检测到至少一个非操作性风扇时实现多个风扇中的至少一个操作性风扇的降低的风扇速度。至少一个操作性风扇的降低的风扇速度可以抑制在至少一个非操作性风扇附近的内部空气压力使至少一个非操作性风扇从排热装置向外地抽吸空气和液体。在本公开的另一方面中，提供了一种用于控制排热装置的方法。排热装置包括热交换器、配置成将液体引导向热交换器的液体分配系统，以及配置成产生相对于热交换器的气流的多个风扇。该方法包括：确定多个风扇中的至少一个是非操作性的，并且在检测到至少一个非操作性风扇时，使多个风扇中的至少一个操作性风扇以降低的风扇速度旋转。从而，该方法可以提供一种方式，以限制液体经由至少一个非操作性风扇被吹出排热装置。附图说明图1A是冷却塔的视图；图1B是图1A的冷却塔的风扇阵列故障响应控制系统的示意图；图2是运行图1B的风扇阵列故障响应控制系统的方法的流程图；图3A是八风扇阵列的示意图，其中操作性风扇被限制为0％至40％的风扇速度；图3B是八风扇阵列的示意图，其中操作性风扇被限制为0％至20％的风扇速度；图4A是八风扇阵列的示意图，其中风扇速度被选择性地控制；图4B是八风扇阵列的示意图，其中风扇速度被选择性地控制；图4C是八风扇阵列的示意图，其中允许完全风扇运行速度；图4D是八风扇阵列的示意图，其中允许完全风扇运行速度；以及图5是风扇阵列故障响应控制系统的示例的接线示意图。具体实施方式根据本公开的一个方面，提供风扇阵列故障响应控制系统用于诸如冷却塔之类的排热装置。风扇阵列故障响应控制系统可以自动检测排热装置的风扇阵列中的一个或多个非操作性风扇并对其响应，而无需设备的终端用户的干预。风扇阵列故障响应控制系统可以检测并响应各种会阻止个体风扇电机操作的故障。可能导致风扇成为非操作性的情况的示例为：风扇速度控制信号的丢失、风扇电机的故障、跳闸的断路器、缺相、电机轴承故障、磁铁分层，或短路的线路或电子设备。这些情况中的一种或多种或其他情况，可能会触发风扇阵列故障响应控制系统的补救措施。在一个实施例中，风扇阵列故障响应控制系统具有操作模式，并且通过重新配置到操作的安全模式来对故障响应。在操作的安全模式下，风扇被操作为使通过一个或多个非操作性风扇的开口的反向气流和水的流失最小化。操作的安全模式可包括：将所有或一些个体风扇限制到比正常情况更低的速度，以减小作用在非操作性风扇上的局部空气压力，从而使非操作性风扇在相反方向上缓慢旋转或完全不旋转。这防止了非操作性风扇将空气从排热装置向外推。此外，一些操作性风扇还可具有最小速度，其设置成抑制操作性风扇具有由总体风扇阵列所产生的空气压力引起的回流问题。更具体地，在检测到风扇阵列的风扇中的一个或多个风扇的故障时，警报器被操作。该警报触发风扇阵列故障响应控制系统的风扇电机速度控制系统来设置风扇阵列的操作性风扇的速度限制。所有操作性风扇的速度限制可以是相同的，或者风扇的速度限制可以是基于预定的标准而不同的。该标准可以包括，例如，非操作性风扇相对于各个操作性风扇的位置、喷淋泵是否在操作，或其组合。操作性风扇的速度限制可以考虑排热装置的总体运行状态来进行改变。该警报可以包括本地通知装置，该本地通知装置在风扇之一发生故障时被操作以帮助维修人员识别故障条件。此外，警报器向相关联的冷却系统的更高级别的系统控制提供警报的远程通告。由于在排热装置的整个使用寿命中性能要求可能会发生变化，因此有时可能需要超驰控制操作性风扇的操作的安全模式，特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于冷却塔的风扇阵列故障响应控制系统，所述风扇阵列故障响应控制系统包括：/n风扇接口，所述风扇接口被配置为与所述冷却塔的多个风扇通信；/n处理器，所述处理器可操作地联接到所述风扇接口，并被配置为检测所述多个风扇中的至少一个非操作性风扇；以及/n所述处理器被配置为，响应于检测到所述至少一个非操作性风扇而实现所述多个风扇中的至少一个操作性风扇的降低的风扇速度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181213 US 62/779,1821.用于冷却塔的风扇阵列故障响应控制系统，所述风扇阵列故障响应控制系统包括：
风扇接口，所述风扇接口被配置为与所述冷却塔的多个风扇通信；
处理器，所述处理器可操作地联接到所述风扇接口，并被配置为检测所述多个风扇中的至少一个非操作性风扇；以及
所述处理器被配置为，响应于检测到所述至少一个非操作性风扇而实现所述多个风扇中的至少一个操作性风扇的降低的风扇速度。


2.根据权利要求1所述的风扇阵列故障响应控制系统，其特征在于，所述处理器被配置为，至少部分地基于所述至少一个操作性风扇到所述至少一个非操作性风扇的接近度来实现所述多个风扇中的所述至少一个操作性风扇的所述降低的风扇速度。


3.根据权利要求2所述的风扇阵列故障响应控制系统，其特征在于，所述至少一个操作性风扇包括多个操作性风扇；以及
其中所述处理器被配置为，至少部分地基于每个操作性风扇到所述至少一个非操作性风扇的接近度，对所述操作性风扇实现不同的降低的风扇速度。


4.根据权利要求1所述的风扇阵列故障响应控制系统，其特征在于，所述至少一个操作性风扇包括多个操作性风扇；以及
其中所述处理器被配置为实现所述多个操作性风扇的降低的风扇速度。


5.根据权利要求4所述的风扇阵列故障响应控制系统，其特征在于，所述处理器被配置为，对所述操作性风扇实现相同的减小的风扇速度。


6.根据权利要求4所述的风扇阵列故障响应控制系统，其特征在于，所述处理器被配置为，对所述操作性风扇实现不同的减小的风扇速度。


7.根据权利要求1所述的风扇阵列故障响应控制系统，其特征在于，所述处理器被配置为通过下述项中的至少一个来实现所述至少一个操作性风扇的所述降低的风扇速度：
设置最大风扇速度；
设置最小风扇速度；以及
将所述至少一个操作性风扇限制为对所述至少一个运行风扇所请求的速度的一部分。


8.根据权利要求1所述的风扇阵列故障响应控制系统，其特征在于，还包括通信接口，所述通信接口被配置为与中央系统控制器通信，所述处理器可操作地联接至所述通信接口；
其中，所述通信接口被配置为从所述中央系统控制器接收通信，所述通信指示对所述至少一个操作性风扇所请求的风扇速度；以及
其中，所述处理器被配置为实现所述至少一个操作性风扇的所述减小的风扇速度，所述减小的风扇速度小于所述所请求的风扇速度。


9.根据权利要求1所述的风扇阵列故障响应控制系统，其特征在于，所述风扇接口被配置为从所述至少一个非操作性风扇接收故障指示。


10.根据权利要求1所述的风扇阵列故障响应控制系统，其特征在于，所述风扇阵列故障响应控制系统与包括所述风扇的强制通风取向冷却塔结合。


11.根据权利要求10所述的风扇阵列故障响应控制系统，其特征在于，所述至少一个操作性风扇的所述速度低于以下速度：在此速度下，蒸发流体将从所述至少一个非操作性风扇排出。


12.一种排热装置，其包括：
热交换器；
液体分配系统，所述液体分配系统被配置成将蒸发液体引导向所述热交换器；
多个风扇，所述多个风扇被配置成产生相对于所述热交换器的气流；
储槽，所述储槽被布置成从所述热交换器接收蒸发液体；
泵，所述泵可操作以将液体从所述储槽泵送到所述液体分配系统；以及
控制器，所述控制器可操作地联接到所述风扇并被配置为：
检测所述多个风扇中的至少一个非操作性风扇；以及
在检测到所述至少一个非操作性风扇时，实现所述多个风扇中的至少一个操作性风扇的降低的风扇速度。


13.根据权利要求12所述的排热装置，其特征在于，所述控制器被配置为，至少部分地基于所述至少一个操作性...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·兰德雷思，M·莱贝尔，R·莫斯特，
申请(专利权)人：巴尔的摩汽圈公司，
类型：发明
国别省市：美国;US