[發明專利]風扇陣列故障響應控制系統

在審

• 申請號: 201980082933.0
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN113302445A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: G·蘭德雷思;M·萊貝爾;R·莫斯特
• 申請（專利權）人: 巴爾的摩汽圈公司
• 主分類號: F28F19/00
• 分類號: F28F19/00;F28F25/12;F28F27/00;B01D1/20;F28C1/12;F28C1/16
• 代理公司: 北京市路盛律師事務所 11326
• 代理人: 金欽華;程爽

一方面，提供了一種用于冷卻塔的風扇陣列故障響應控制系統。風扇陣列故障響應控制系統包括配置成與冷卻塔的多個風扇通信的風扇接口和可操作地聯接到風扇接口的處理器。處理器被配置為檢測多個風扇中的至少一個非操作性風扇。處理器配置成，響應于檢測到至少一個非操作性風扇而實現多個風扇中的至少一個操作性風扇的降低的風扇速度。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年12月13日提交的美國臨時專利申請號62/779,182的權益，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本公開涉及一種排熱裝置的風扇陣列，并且更具體地，涉及一種用于排熱裝置的風扇陣列的控制系統。

背景技術

一些排熱裝置(諸如閉路冷卻塔、蒸發冷凝器或蒸發冷卻塔)利用風扇的陣列在設備內產生氣流。當風扇陣列中的多個風扇之一發生故障(諸如與風扇關聯的電機的故障)時，正在操作的風扇繼續在設備內產生氣流。例如，對于具有風扇陣列的強制通風蒸發冷卻單元，風扇陣列中的一個或多個風扇可能成為非操作性的。非操作性風扇可能是完全非操作性的，從而導致風扇根本無法運行(諸如由于電機完全故障)，也可能是部分非操作性的，從而使得風扇無法以所請求的速度運行，但是諸如由于軸承故障或風扇不平衡(這限制了風扇的速度)，其可能仍然以降低的速度運行。非操作性風扇可能會被操作中的風扇強迫向后運行。此外，操作性風扇在蒸發冷卻設備內產生高壓力，該高壓力可將空氣向外推動通過非操作性風扇的開口，并使水通過開口濺出。通過非操作性風扇逸出的空氣和水可能會對強制通風蒸發冷卻單元的運行產生不利影響。此外，在冰點以下的氣候中，通過非操作性風扇的開口逸出的水可能是不希望。

對于誘導通風(induced draft)風扇陣列，如果一個或多個風扇成為非操作性的，則操作性風扇將使非操作性風扇反向運行。非操作性風扇將向內吸入空氣，這導致空氣再循環以及總的誘導氣流的損失。

從歷史上看，當設備的多個風扇之一發生故障時已經通過各個風扇之間的物理屏障或百葉窗控制了對蒸發冷卻設備的運行的控制，這對于具有較小風扇的大陣列的設備是不可行的。這些解決方案昂貴，阻礙了維護，并且可能會對設備性能產生不利影響。

發明內容

在本公開的一個方面，提供了一種用于冷卻塔(諸如強制通風冷卻塔)的風扇陣列故障響應控制系統。風扇陣列故障響應控制系統包括配置成與冷卻塔的多個風扇通信的風扇接口和可操作地聯接到風扇接口的處理器。處理器被配置為檢測多個風扇中的至少一個非操作性風扇。處理器被配置為，響應于檢測到至少一個非操作性風扇而實現多個風扇中的至少一個操作性風扇的降低的風扇速度。在一個實施例中，處理器可實現至少一個操作性風扇的降低的風扇速度，以降低作用在非操作性風扇上的冷卻塔內的空氣壓力，并限制在冷卻塔內的液體通過非操作性風扇離開冷卻塔。

在一個實施例中，處理器被配置為，至少部分地基于至少一個操作性風扇到至少一個非操作性風扇的接近度來實現多個風扇中的至少一個操作性風扇的降低的風扇速度。從而，處理器可以實現在至少一個非操作性風扇附近的至少一個操作性風扇的降低的風扇速度，同時允許更遠離該至少一個非操作性風扇的風扇繼續以所請求的速度操作。因此，處理器可以在限制液體從非操作性風扇濺出和提供操作性風扇所要求的氣流之間達到平衡。

在一個實施例中，風扇陣列被配置為成冷卻塔的強制通風取向。至少一個操作性風扇的速度可以低于下述速度：在該速度下，蒸發流體將從非操作性風扇排出。

本公開還提供了一種排熱裝置，諸如冷卻塔，其包括熱交換器和被配置為將液體引導向熱交換器的液體分配系統。排熱裝置包括：多個風扇，其被配置為產生相對于熱交換器的氣流；儲槽；以及泵，其可操作以將液體從儲槽泵送到液體分配系統。排熱裝置還包括控制器，該控制器可操作地聯接到風扇并且被配置為檢測多個風扇中的至少一個非操作性風扇。控制器被配置為，在檢測到至少一個非操作性風扇時實現多個風扇中的至少一個操作性風扇的降低的風扇速度。至少一個操作性風扇的降低的風扇速度可以抑制在至少一個非操作性風扇附近的內部空氣壓力使至少一個非操作性風扇從排熱裝置向外地抽吸空氣和液體。