Le torri di raffreddamento possono utilizzare diverse tecnologie di trasmissione di potenza, tra cui una trasmissione a ingranaggi, una trasmissione a cinghia, una trasmissione diretta e una trasmissione a commutazione elettronica. Ognuno ha vantaggi e svantaggi. La corretta selezione raggiunge un adeguato equilibrio tra costo iniziale e costi operativi. Oggi offriamo una panoramica delle prime due tecnologie di trasmissione di potenza:
Panoramica delle tecnologie di trasmissione di potenza disponibili
Le trasmissioni ad ingranaggi offrono costi iniziali moderati con costi operativi a vita bassa
La trasmissione ad ingranaggi riduce la potenza ad alta velocità dal motore alla velocità inferiore richiesta per alimentare la ventola.
La trasmissione ad ingranaggi è un sistema che è stato utilizzato per trasmettere energia per decenni. Una trasmissione ad ingranaggi si basa su ingranaggi interni che si ingranano per trasmettere potenza.
In un’applicazione con torre di raffreddamento, la trasmissione ad ingranaggi riduce la potenza ad alta velocità dal motore alla velocità inferiore richiesta per alimentare la ventola. Il motore a induzione è relativamente piccolo perché il cambio moltiplica la coppia.
I riduttori sono efficaci a tutti i livelli di potenza della torre di raffreddamento. I loro gusci spessi e fusi che ospitano i denti degli ingranaggi e il bagno d’olio possono resistere all’elevato calore e umidità all’interno della torre di raffreddamento. I cambi richiedono una potenza aggiuntiva “senza carico” per superare l’attrito dei componenti interni e la viscosità dell’olio. L’efficienza netta del cambio varia in base all’applicazione, ma è generalmente vicina al 96 percento.
La trasmissione ad ingranaggi richiede poca manutenzione. Ad esempio, alcuni cambi che utilizzano olio sintetico non richiedono un cambio dell’olio per cinque anni, ma i proprietari delle torri di raffreddamento e gli appaltatori di servizi dovrebbero essere diligenti nell’ispezione per potenziali perdite. Un’altra caratteristica positiva della trasmissione ad ingranaggi è che si esaurisce la potenza online diretta. Non è necessario un variatore di frequenza (VFD), ma può essere incluso per un ulteriore controllo della velocità del motore e vantaggi in termini di consumo energetico.
Le trasmissioni a cinghia sono caratterizzate da un basso costo iniziale ma da costi operativi più elevati
Le trasmissioni a cinghia sono state ancora più lunghe delle trasmissioni a ingranaggi. Sono utilizzati per trasmettere il movimento da un albero all’altro con l’aiuto di un anello di materiale flessibile, o cinghia, che corre su due pulegge (chiamate anche pulegge) per collegare gli alberi rotanti. Questa tecnologia offre una trasmissione regolare ed efficace della potenza tra gli alberi, anche se si trovano a una distanza considerevole.
In un’applicazione a torre di raffreddamento, la dimensione delle pulegge determina la velocità; cinture di dimensioni diverse offrono la riduzione di velocità richiesta. La puleggia più piccola si collega al motore, mentre la puleggia della ventola più grande è collegata a un albero della ventola. Il rapporto tra queste dimensioni determina la riduzione della velocità. Le cinghie che corrispondono al profilo e ai requisiti di lunghezza delle pulegge trasmettono potenza.
A differenza degli ingranaggi, le trasmissioni a cinghia sono esposte all’ambiente caldo e umido della torre di raffreddamento. Il costo iniziale di una trasmissione a cinghia è basso, ma i costi di manutenzione in corso aumentano nel tempo. Le pulegge e altri componenti si corrodono; le cinture si allungano e perdono tensione. A partire da circa il 95 percento di efficienza, le trasmissioni a cinghia possono scendere fino agli anni ’90 o addirittura inferiori quando le cinghie si allungano e si consumano. La manutenzione include la sostituzione regolare della cinghia e la lubrificazione dei cuscinetti dell’albero del ventilatore più volte all’anno, contribuendo al suo costo di esercizio più lungo.
Le trasmissioni a cinghia sono spesso utilizzate in torri di raffreddamento con requisiti di potenza inferiori. Come una trasmissione a ingranaggi, la trasmissione a cinghia non richiede un VFD.