冷却塔风机作为冷却塔循环水系统中的重要机械设备,在整个系统中发挥着非常重要的作用。冷却塔风机运行时,会消耗大量的电能,其中大部分电能得到了有效利用,但同时也有相当一部分电能被浪费。冷却塔风机的选型是根据最大负荷决定,但是,在运行过程中,换热需求一般达不到最大,风机一直在工频进行,造成电能的浪费。目前,国内外有几种节能方式,包括变频节能、水轮风机节能、人工启停风机节能等,但这几种方法均存在一定的劣势。本文通过对多种节能方式的分析研究,提出一种新型的节能方法:通过在运行中改变风机叶片角度的方法实现节能,当换热器需求大时,适当增大叶片角度,增大风量,此时电机电流会增加;当换热需求小时,适当调小风机叶片角度,减小风量,降低电机运行电流;使风机产生的风量与换热需求相匹配,从而实现节能。本文主要完成了以下工作:(1)通过调研及相关文献阅读,总结了国内外现有的冷却塔风机主要节能技术,对现有冷却塔风机节能技术进行了分析研究,发现其中存在的问题,并提出一种新型节能方式一变角节能。(2)对初期设计的自调角轮毂进行了简单的介绍,包括方案的设计及方案的选择,深度分析了冷却塔风机自调角轮毂初版设计中存在的缺陷,并针对缺陷做了优化设计和改进。解决了电机偏重、电机防水、电滑环的防水问题,对整个变角结构进行了全面的优化设计,最终实现将电机置于塔外的稳定性防水变角轮毂结构。(3)对冷却塔风机自调角系统中的各传感器以及伺服电机进行了选型,设计了整个控制系统以及电控回路,介绍了可编程控制器的工作原理,根据数字量I/0点数以及模拟量1/0点数等,对PLC型号以及模块进行了选型,设计了控制电路并编写了PLC程序以及人机交互触摸屏操作界面。(4)为进一步验证结构的可行性,设计了结构基本相同的小型自调角冷却塔风机,通过建立模型,零件的加工组装,研制出一台小型自变角冷却塔风机,经运行测试,验证了设计结构的可行性。为下一步大型冷却塔风机自调角轮毂实物样机的生产做了铺垫。本文对初版冷却塔风机自调角轮毂的缺陷做了深度的分析研究,并针对缺陷设计了全新结构的冷却塔风机自调角轮毂,且研制完成小型变角轮毂,验证了结构的可行性,此设计为冷却塔节能技术研究方面的一大进步。