风扇阵列故障响应控制系统的制作方法

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。

背景技术：

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。

技术实现要素：

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，特别是在制冷需求峰值时。在一个实施例中，风扇阵列故障响应控制系统包括超驰控制，该超驰控制提供将风扇阵列故障响应控制系统改变为超驰控制模式的能力。在超驰控制模式下，风扇阵列故障响应控制系统会根据需要消除在操作性风扇速度上的限制，而不会影响警报器。可以在本地和/或远程地向冷却系统的更高级别的系统控制通告超驰控制的状态。一旦纠正了触发警报的条件，风扇阵列故障响应控制系统将返回操作模式，而风扇阵列故障响应控制系统将使风扇返回正常操作。例如，当在一个或多个风扇处丢失风扇速度控制信号时，风扇阵列故障响应控制系统将进入安全模式，并且该一个或多个风扇将以故障安全速度操作。风扇阵列故障响应控制系统将返回操作模式，并且该一个或多个风扇将在控制信号恢复后自动恢复正常速度。

风扇可包括一个或多个具有电子换向(ec)电机的风扇。ec电机配置为在风扇发生故障时向风扇阵列故障响应控制系统发送警报信号。

现在参考图1a，提供了诸如冷却塔10的排热装置，其包括泵12、诸如间接热交换器14的热交换器、液体分配系统19、除水器(drifteliminator)20以及风扇阵列29，风扇阵列29包括多个具有电机22的风扇21。冷却塔10具有壳体13，该壳体13支撑风扇21并形成内部隔室13a，该内部隔室13a容纳间接热交换器14和液体分配系统19。

冷却塔10可以采用多种形式。例如，冷却塔10可以包括直接热交换器，该直接热交换器包括从液体分配系统19接收液体的填充板，并且由风扇21产生的气流直接冷却液体。作为另一个示例，冷却塔10可以包括具有两个或更多个不同的热交换元件(诸如，蛇形盘管)和填充板的热交换器，热交换元件用于间接冷却行进通过蛇形盘管的过程流体(processfluid)，填充板接收喷射到蛇形盘管上的液体，蛇形盘管允许液体被冷却塔10内的气流直接冷却。

风扇21可各自具有电机22。作为另一示例，风扇21可以包括电机22，该电机22驱动该风扇21和一个或多个其他风扇21。暂时参考图1b，在一个实施例中，风扇21具有风扇锁或保持器23。保持器23配置成与风扇21的一部分(诸如一个或多个风扇叶片和/或驱动轴)机械地接合，以抑制风扇叶片的旋转。可以致动与每个风扇21相关联的保持器23，以在风扇21成为非操作性时抑制风扇叶片的旋转，并且抵抗风扇叶片在下述方向上旋转，在这一方向上旋转导致真空并从冷却塔10抽吸出来通过非操作性风扇21。

返回到图1a，冷却塔10可以：在蒸发模式下湿操作，在混合模式下部分地湿操作或可以干操作，其中当环境条件或较低负载允许时，关闭喷淋泵12。喷淋泵12从冷水储槽11接收最冷冷却的蒸发喷淋流体(通常是水)，并将其泵送至液体分配系统19，在该液体分配系统19中水从喷嘴或孔口17出来，以在间接热交换器14上分配水。液体分配系统19和喷嘴17操作来在间接热交换器14的顶部上均匀地分配诸如水的蒸发流体。当最冷的水被分配在间接热交换器14的顶部上时，风扇阵列29的风扇21迫使或推动周围空气进入间接热交换器14下方，通常向上通过间接热交换器14，然后通过除水器20，除水器20用来防止流体(drift)离开本单元。

在风扇阵列29中，在该示例中示出有六个风扇21和六个电机22，但是该风扇阵列29可以包括任意数量的风扇21和电机22，诸如，作为一个示例，其在两个和二十个风扇21/电机22组件的范围内。每个风扇21可包括由电机22直接驱动的风扇叶片21a。替代地，每个风扇21可以是直接驱动的径流式风扇，或者可以利用皮带或齿轮驱动。风扇21可以是电子换向(ec)风扇，其包括被配置为响应于风扇21的故障而发送警报信号的电路。

风扇阵列29导致空气大致沿相对于从喷嘴17喷出的下落的水的逆流方向流动。虽然图1a示出了轴流式风扇21迫使或推动空气通过该单元，在该单元的顶部可以附加地或替代地具有风扇阵列，该风扇阵列引导空气通过该单元。

间接热交换器14被示出具有连接到入口集管24的入口连接管15和连接到出口集管25的出口连接管16。入口集管24连接到多个盘管回路14a的入口，而出口集管25连接到盘回线路14a的出口。每个盘管回路14a包括与返回弯曲部分18连接的行进部分长度14b。应当理解，过程流体方向可以逆转以优化热传递，并且不是对所呈现的实施例的限制。

参考图1a和图1b，冷却塔10具有控制箱26，控制箱26包括用于蒸发盘管产品的控制器，诸如风扇阵列故障响应控制系统30。风扇阵列故障响应控制系统30通过风扇接口42向风扇电机22供应必要的电力，并通过通信接口38与中央冷却系统控制44通信，该中央冷却系统控制44可以是建筑物的hvac系统的一部分。例如，风扇阵列故障响应控制系统30可以包括具有由开关和继电器提供的逻辑的电路。在另一个实施例中，风扇阵列故障响应控制系统30可以包括可编程逻辑控制器(plc)或专用集成电路(asic)。风扇阵列故障响应控制系统30可以包括诸如处理器31之类的硬件和诸如存储器33之类的非暂时性计算机可读介质。作为一个示例，存储器33可以包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，作为一些示例。风扇阵列故障响应控制系统30还可包括软件。例如，风扇阵列故障响应控制系统30的处理器31可以执行存储在存储器33中的计算机可读指令。

风扇阵列故障响应控制系统30包括风扇故障警报器40，其经由风扇接口42与风扇21通信并检测风扇21的故障。风扇故障警报器40可以由于从电机22发送的信号开启或以其他方式成为激活，或者可以由于其他风扇操作检测方法(诸如差压开关、安培感测电流设备或风帆开关(sailswitch))激活。风扇阵列故障响应控制系统30具有操作模式，其中风扇阵列故障响应控制系统30允许风扇阵列故障响应控制系统30的风扇接口42根据来自中央冷却系统控制44的指令向风扇21发送风扇速度控制信号。风扇速度控制信号可以包括，例如，具有被选择来提供期望的风扇速度的电压和/或安培数的电功率。作为另一个示例，风扇速度控制信号可以包括被通讯到风扇21的处理器的消息，并且基于风扇的处理器指导相关联的电机22提供期望的风扇速度。在一个实施例中，风扇阵列故障响应控制系统30安装在风扇21与中央冷却系统控制44之间，使得风扇阵列故障响应控制系统30拦截从中央冷却系统控制44发送至风扇21的速度控制信号。

风扇阵列故障响应控制系统30也可以在安全模式下操作，由此风扇阵列故障响应控制系统30根据中央冷却系统控制44所要求的速度来调节风扇21的速度。风扇阵列故障响应控制系统30还包括可以由中央冷却系统控制44操作的超驰控制36，并且将风扇阵列故障响应控制系统30重新配置为超驰控制模式。在超驰控制模式下，风扇阵列故障响应控制系统30允许风扇接口42向风扇21发送风扇速度控制信号，其产生中央冷却系统控制44所要求的风扇速度。中央冷却系统控制44可以在例如针对相关联的hvac系统的高需求情况的期间操作超驰控制36。

通信接口38可以使用多个不同的物理层与中央冷却系统控制44通信。在一个示例中，可以经由有线或总线连接或经由无线的无线电通信来进行通信。通信接口38从中央冷却系统控制44接收风扇速度信息，并将风扇速度信息通信给处理器31。处理器31可操作地联接到风扇阵列故障响应控制系统30的风扇接口42，并且使风扇接口42向风扇21的电机22发送风扇速度控制信号。通信接口38可以将信息从风扇阵列故障响应控制系统30通信到中央冷却系统控制44。例如，通信接口38可将风扇故障从风扇故障警报器40通告给中央冷却系统控制44和/或将超驰控制从来自风扇阵列故障响应控制系统30的超驰控制36通告给中央冷却系统控制44。

关于图2，提供了一种用于操作风扇阵列故障响应控制系统30的方法100。方法100在操作101处开始，其中风扇阵列故障响应控制系统30确定超驰控制36的状态。在一个实施例中，超驰控制36包括电气开关或基于软件的开关，并且操作100涉及检查开关是接通还是断开。当通信接口38从中央冷却系统控制44接收到超驰控制通信时，超驰控制36的开关将被接通。如果超驰控制36接通，则风扇阵列故障响应控制系统30处于超驰控制模式。例如，用户可能已经在与中央冷却系统控制44通信的便携式计算设备(例如，智能电话)处请求超驰控制。作为另一个示例，中央冷却系统控制44可能已经在没有用户输入的情况(诸如，如果冷却塔10处于高需求情况)下发送了超驰控制请求。超驰控制36的开关将保持接通，直到通信接口38接收到请求以将超驰控制36的开关改变到断开的位置。在一个实施例中，风扇阵列故障响应控制系统30可包括在冷却塔10处的用户界面，该用户界面允许用户在接通和断开位置之间改变超驰控制36的开关。

如果在操作101处超驰控制36为打开，则方法100前进至操作102处将超驰控制通告设置为开。如果超驰控制通告先前为开，则超驰控制通告将保持为开。如果超驰控制通告先前为关，则超驰控制通告将转为开。操作102可以包括，从冷却塔10的用户界面产生诸如声音或视觉警告之类的本地超驰控制关闭通告。替代地或附加地，操作102可以包括远程超驰控制打开通告，其中通信接口38向中央冷却系统控制44发送超驰控制打开通告通信。中央冷却系统控制44可以将该通告中继给终端用户(诸如建筑物维护)，诸如通过中央冷却系统44的显示器、到维护工人的电话的sms文本消息，或者到与建筑物维护相关联的电子邮件帐户的电子邮件。

一旦在操作102处将超驰控制通告转为开，则超驰控制通告将保持为开，直到用户在冷却塔10的用户界面处将超驰控制36设置为关，或来自中央冷却系统控制44的通信将其设置为关。在另一个实施例中，风扇阵列故障响应控制系统30包括在操作102处开始的计时器。当计时器到期时，冷却塔10将超驰控制通告重置为关。当存在一个或多个非操作性风扇21时，这限制了操作性风扇21可以以中央冷却系统控制44所要求的正常速度范围操作的持续时间。以这种方式，风扇阵列故障响应控制系统30默认保护具有非操作性风扇21的冷却塔10。

在操作103处，风扇阵列故障响应控制系统30检测风扇故障警报器40是否具有警报条件。在警报条件下，风扇故障警报器40指示一个或多个风扇21处的错误或故障。如果风扇故障警报器40不处于警报条件，则方法100前进到操作104，其中将警报通告设置为关。操作104可包括，在冷却塔10的用户界面处的本地警报关闭通告，诸如音频或视觉通告。替代地或额外地，操作104可以包括远程警报关闭通告，诸如控制电路38向中央冷却系统控制44发送警报通告通信。如果警报通告先前为关，则在操作103处警报通告将保持为关。如果警报通告先前是开，则在操作103处警报通薄将转为关。

在操作104之后方法100从操作104前进到操作105。在操作105处，风扇阵列故障响应控制系统30允许风扇21在风扇21的完全速度范围内操作。更具体地，风扇阵列故障响应控制系统30允许风扇阵列29中的所有操作性风扇21如中央冷却系统控制44所要求的在其正常速度范围内操作。方法100然后返回到操作101，其中风扇阵列故障响应控制系统30重复方法100并继续监视风扇21。

如果在操作103处，风扇阵列故障响应控制系统30检测到风扇故障警报器40的警报条件，则方法100前进至操作106。在操作106处，风扇阵列故障响应控制系统30将警报通告设置为开。操作106可包括，在冷却塔10的用户界面处的本地警报打开通告，诸如音频或视觉通告。替代地或额外地，操作106可以包括远程警报打开通告，诸如控制电路38向中央冷却系统控制44发送警报打开通告通信。如果警报通告先前设置为开，则在操作106处警报通告将保持为开。相反，如果警报通告先前设置为关，则在操作106处将使警报通告转为开。然后，方法100前进到上面讨论的操作105。

返回到操作101，如果超驰控制36被关闭，则方法100前进到操作107，其中超驰控制通告被设置为关。操作107可以包括，从冷却塔10的用户界面产生诸如声音或视觉警告之类的本地超驰控制关闭通告。替代地或附加地，操作107可以包括远程超驰控制关闭通告，其中通信接口38向中央冷却系统控制44发送超驰控制关闭通告通信。如果超驰控制通告先前为关，则在操作107处超驰控制通告保持为关。相反，如果超驰控制通告先前为开，则在操作107处将其转为关。

方法100从操作107前进到操作108。在操作108处，风扇阵列故障响应控制系统30检测风扇故障警报器40是否具有警报条件。例如，如果风扇21之一的电机已经发生故障，则风扇故障警报器40可以具有警报条件。在警报条件下，风扇故障警报器40指示在一个或多个风扇21处的错误或故障。如果风扇故障警报器40不处于警报条件，则方法100前进到操作109，其中将警报通告被设置为关。

操作109可以包括，诸如在冷却塔10的用户界面处产生本地警报关闭通告。替代地或额外地，操作109可以包括远程警报关闭通告，诸如控制电路38向中央冷却系统控制44发送警报关闭通告。如果警报通告先前为关，则在操作109处警报通告将保持为关。如果警报通告先前是开，则在操作109处警报通告将转为关。一旦在操作109处产生警报关闭通告，方法100就前进到以上讨论的操作105。

如果在操作108处风扇阵列故障响应控制系统30检测到警报条件，则方法100前进到操作110。在操作110处，风扇阵列故障响应控制系统30将警报通告设置为开。操作110可以包括诸如在冷却塔10的用户界面处的本地警报打开通告。替代地或额外地，操作110可以包括远程警报打开通告，诸如控制电路38向中央冷却系统控制44发送警报打开通告通信。如果警报通告先前设置为开，则在操作110处警报通告将保持为开。相反，如果警报通告先前设置为关，则在操作110处警报通告将转为开。

方法100从操作110前进到操作111。在操作111处，警报通告已被设置为开(这指示一个或多个风扇21处存在故障)，并且超驰控制通告已被设置为关(这指示用户或中央冷却系统控制44尚未激活超驰控制36)。风扇阵列故障响应控制系统30因此确定是否对风扇21的速度限制。例如，如果处理器31确定需要速度限制以使通过非操作性风扇的反向气流最小化，则可能需要速度限制。作为一个示例，处理器31可以确定喷淋泵12是否被通电并且正在将水泵送到喷嘴17。喷淋泵12的通电指示了冷却塔10正在湿操作或部分地湿操作，并且水正在下落通过冷却塔10的内部。处理器31确定应采用速度限制来限制水通过非操作性风扇21的开口出来。作为另一个示例，冷却塔10可以包括操作地联接到处理器31的机载振动传感器。如果冷却塔10的被感测的部分以大于预定阈值的幅度或频率振动，则处理器31确定应采用速度限制。如果在操作111处不需要速度限制，则方法100前进到以上讨论的操作105。

如果在操作111处需要速度限制，则在操作112处风扇阵列故障响应控制系统30限制风扇阵列29中一个或多个操作性风扇的速度范围。风扇阵列故障响应控制系统30从中央冷却系统44接收针对一个或多个风扇21所请求的风扇速度。由于风扇阵列29中存在非操作性风扇21，因此风扇阵列故障响应控制系统30将经修改的风扇速度控制信号发送到操作性风扇21，以使一个或多个操作性风扇21的速度比中央冷却系统控制44所请求的速度慢。作为另一示例，风扇阵列故障响应控制系统30和中央冷却系统44以并行方式与一个或多个风扇21通信。更具体地，中央冷却系统控制44可以将所请求的风扇速度通信给一个或多个风扇21。风扇阵列故障响应控制系统30可以将限制速度范围请求通信给一个或多个风扇21，其优先级高于来自中央冷却系统控制44的所请求的风扇速度通信，使得一个或多个风扇21响应于风扇阵列故障响应控制系统30通信而不是中央冷却系统控制44。操作112可以涉及以多种方式限制风扇速度，并且以下是可以单独或一起使用的示例性方式。

首先，风扇阵列故障响应控制系统30可以通过将风扇阵列29中的操作性风扇21设置为具有相同速度来限制风扇速度。作为一些示例，所选择的速度基于蒸发冷却设备的配置、操作条件、操作员输入、控制方法。在一个实施例中，电机22是ec电机，并且每当丢失风扇速度控制信号时，电机22默认减小的预定速度。从而，处理器31可以通过使风扇接口42不向操作性风扇21发送风扇速度控制信号来限制风扇速度，这将迫使所有电机22以相同的减小的预定速度操作。在另一种方式中，处理器可以使风扇接口42向操作性风扇21发送相同的风扇速度控制信号，而非不向操作性风扇21发送风扇速度控制信号。

通过使单元的风扇阵列的风扇成为非操作性的，测试了具有根据本公开的风扇阵列故障响应控制系统的强制通风蒸发热交换器。在强制通风蒸发热交换的喷淋泵开启的情况下，已确定该单元的操作性风扇的ec电机不应在被测试的设备的最大速度的60％之上操作。因此，操作性风扇的最大风扇速度被设置为中央冷却系统控制所请求的速度的0％至60％之间的速度。应该注意的是，操作性风扇的最大风扇速度取决于许多变量，列举一些变量诸如非操作性风扇的位置、蒸发冷却单元到建筑物和其他结构的接近度以及气候。在另一个涉及不同的强制通风蒸发热交换器单元的测试中，风扇速度限制的40％是可以利用的最大速度限制而没有水从热交换器的非操作性风扇出来。在另一个其中关闭了强制通风蒸发热交换器的喷淋泵的测试中，当该单元的风扇阵列中有至少一个非操作性风扇电机时，强制通风蒸发换热单元的操作性风扇的风扇电机可以在0％到100％之间的任何所需水平下操作。在一些应用中，风扇阵列故障响应控制系统30可能不与喷淋泵12通信。在该应用中，风扇阵列故障响应控制系统30可以假定喷淋泵12是打开的，并且在风扇21故障时限制风扇速度。

第二，风扇阵列故障响应控制系统30可以通过将风扇阵列29中的操作性风扇21设置为不同的最小速度和/或最大速度来限制风扇速度。作为一些示例，所选择的风扇速度可以基于蒸发冷却设备的配置、操作条件、操作者输入、非操作性风扇21的位置。在一个实施例中，电机22是ec电机，并且风扇阵列故障响应控制系统30包括plc。plc可以基于风扇阵列29中的非操作性风扇21的位置查找针对每个操作性风扇21的经预编程的速度值。通过单独操作该操作性风扇21，当在风扇阵列29中一个或多个风扇21为非操作性时，可以优化单元性能。

第三，风扇阵列故障响应控制系统30可以通过为所有操作性风扇21设置相同的风扇速度范围(诸如通过为操作性风扇21设置最小和/或最大速度限制)来限制风扇速度。作为一些示例，所选择的风扇速度范围可以基于蒸发冷却设备的配置、操作条件、操作者输入和/或非操作性风扇21的位置。通过为操作性风扇21设置相同的最小和/或最大速度限制，只要来自中央冷却系统控制44的风扇速度要求处于由最小和/或最大速度限制设置的范围内，则操作性风扇21将遵循来自中央冷却系统控制44的风扇速度要求。如果中央冷却系统控制44请求的速度高于由速度限制操作112设置的最大值，则操作性风扇21将以速度限制操作112所允许的最大速度运行。如果中央冷却系统控制44请求的风扇速度在速度限制操作112处所设置的最大速度限制和最小速度限制之间，则风扇21将以所请求的风扇速度旋转。如果中央冷却系统控制44请求的风扇速度低于在速度限制操作112处所设置的最小速度限制，则操作性风扇21将以速度限制操作112所允许的最小速度运行。如上所述，风扇阵列故障响应控制系统30可以设置最小速度限制，以限制空气通过操作性风扇21的开口离开(如果中央冷却系统44请求操作性风扇21停止，则可能会发生这种情况)。在另一个实施例中，速度限制操作112包括设置最大速度限制，但是不包括设置最小速度限制，以使得只要所请求的速度低于最大速度限制，则操作性风扇21将以中央冷却系统控制44所请求的速度旋转。在另一个实施例中，速度限制操作112包括设置最小风扇速度，但是不包括设置最大速度限制，使得只要所请求的速度高于最低速度限制，则操作性风扇21将以中央冷却系统控制44所请求的速度旋转。

第四，风扇阵列故障响应控制系统30可以通过为每个操作性风扇21设置个体风扇速度范围(诸如通过设置最小和/或最大风扇速度限制)来限制风扇速度。作为一些示例，针对每个风扇21的风扇速度范围可以基于操作性风扇21的位置、非操作性风扇21的位置、蒸发冷却设备的配置、操作条件、操作员输入。只要风扇21在个体风扇21的所设置的风扇速度范围内，则每个风扇21将遵循来自中央冷却系统控制44的速度要求。例如，当中央冷却系统控制44请求的速度高于由速度限制操作112所设置的个体最大值时，操作性风扇21将以速度限制操作112所允许的个体最大速度运行。如上所述，在速度限制操作112处设置的最大速度限制和/或最小速度限制为操作性风扇21的速度设置限制。然后，方法100返回到操作101。

在一些应用中，处理器31被配置为操作一个或多个风扇保持器23以抑制相关联风扇21的风扇叶片的旋转。例如，可能期望抑制非操作性风扇21的风扇叶片、操作性风扇21的风扇叶片或非操作性风扇21和操作性风扇21两者的风扇叶片的旋转。这样，处理器31可以使保持器23机械地接合风扇21的一部分(例如，风扇叶片和/或驱动轴)以抑制风扇叶片的旋转。

转到图3a，风扇阵列29中的风扇21a是非操作性的，并且风扇阵列故障响应控制系统30正在将所有操作性风扇21的速度控制为最小0％和最大40％的风扇速度。通常在喷淋泵12通电时选择该最大风扇速度设置以限制空气和水的溅出量，否则如果风扇速度上升约40％，则空气和水可能会从非操作性风扇21a出来。所选择的最大40％的风扇速度可以根据许多因素(诸如蒸发冷却设备的配置、操作条件、操作员输入、控制方法、非操作性电机21a的位置以及其他因素)进行调整。

参考图3b，风扇阵列29的风扇21b是非操作性的，并且风扇阵列故障响应控制系统正在将所有操作性电机21的速度控制为最小0％和最大20％的风扇速度。通常在喷淋泵12通电时选择该最大风扇速度设置以限制空气和水的溅出量，否则，如果风扇速度上升约20％，则空气和水可能会从非操作性风扇21b出来。所选择的最大20％的风扇速度可以根据许多因素(诸如蒸发冷却设备的配置、操作条件、操作员输入、控制方法、非操作性风扇21的位置以及其他因素)进行调整。

现在参考图4a，风扇21c是非操作性的，并且风扇阵列故障响应控制系统30现在正以不同的操作性速度单独地控制操作性风扇21的速度。在这种情况下，基于与非操作性风扇21c的接近度来控制速度。更具体地，将紧接在非运行风扇21c周围的风扇21c、21e设置为最大速度的40％，而将更远的风扇21d设置为最大速度，这将允许该单元以更高的容量操作，同时限制空气和水从非操作性风扇21c离开。处理器31可以基于诸如蒸发冷却设备的配置、操作条件、操作员输入、控制方法之类的因素来选择最大风扇速度。

转到图4b，风扇21f是非操作性的，并且风扇阵列故障响应控制系统现在正以不同的操作性速度单独控制操作性风扇21的速度。在这种情况下，由于与非操作性风扇21f的接近度而控制该速度。注意，紧接在非操作性风扇21f周围的风扇21g被设置为30％的最大速度，在下一列中更远的风扇21h被设置为40％的最大风扇速度，而更远的风扇21i被设置为80％至100％的最大速度。通过允许风扇21i以高达中央冷却系统控制44所要求的风扇速度的80％来操作，冷却塔10可以以更高的容量操作，而风扇21g、21h的30％和40％速度限制限制空气和水从非操作性风扇21f离开。可从大量的实验室数据中选择最大风扇速度，并且该速度在plc程序中可用。在设置操作性风扇21的速度限制时，可以考虑诸如蒸发冷却设备的配置、操作条件、操作员输入、控制方法之类的其他因素。

转到图4c，风扇21j是非操作性的，并且，风扇阵列故障响应控制系统30已经确定运行风扇21k高达完全速度(100％)(如果需要)是可以接受的。该确定可以至少部分地基于：风扇阵列故障响应控制系统30确定喷水泵12未通电，和/或用户或中央冷却系统控制44已打开超驰控制36。在某些单元上，当喷水泵12关闭或未通电时，可以安全地从0％到100％地操作所有风扇21。当风扇21已经成为非操作性时，客户或中央冷却系统控制44可以超驰控制风扇阵列故障响应控制系统30以达到最大风扇速度。

关于图4d，风扇21l是非操作性的，并且，风扇阵列故障响应控制系统30已经确定运行风扇21l高达完全速度(100％)(如果需要)是可接受的。该确定可以至少部分地基于：风扇阵列故障响应控制系统30确定喷水泵12未通电，和/或用户或中央冷却系统控制44已打开超驰控制36。

图5是风扇阵列故障响应控制系统200的接线示意图。在该实施例中，存在继电器，其操作以控制风扇21的最大速度。风扇阵列故障响应控制系统200包括24v警报器继电器202、手动超驰控制开关204、超驰控制继电器206、超驰控制灯208和风扇警报灯210、可以由任何风扇212或由另一个系统输入触发的风扇警报回路21，以及风扇速度控制回路214。风扇21包括ec电机22，并且当风扇21中的一个发生故障时，风扇阵列故障响应控制系统200的部件起作用以从每个ec风扇电机去除控制信号(4-20ma)。当风扇阵列故障响应控制系统200从操作性风扇21去除控制信号，每个操作性风扇21的电机22就以预先选择的最大风扇速度运行(通常基于实验室数据和单元取向在20％到70％之间)。

在风扇21的正常操作的期间，风扇警报回路212可以关闭并且风扇警报灯210可以关闭。当风扇21丢失控制信号(该信号可以是从风扇阵列故障响应控制系统200或中央冷却系统控制44通信的)时，风扇警报回路212保持关闭并且风扇警报灯212保持为关。当风扇21发生故障或失去电力时，风扇警报回路212打开并且风扇警报灯210打开。当单元(例如，冷却塔10)失去电力时，风扇警报回路212可以打开，并且风扇警报灯210保持为关，或者关闭(如果它是打开的)。

在风扇21的正常操作的期间，手动超驰控制开关204的触点断开并且超驰控制灯208为关。当风扇21丢失控制信号时，手动超驰控制开关204的触点保持断开。当风扇21发生故障或失去电力时，手动超驰控制开关204的触点可以闭合并且超驰控制灯208可以打开。超驰控制开关204和灯208可能不受风扇警报或控制信号存在或不存在的影响。超驰控制开关204可以被单独地致动(手动地或由更高级别的控制系统44致动)。仅当超驰控制开关204闭合且单元通电时，灯208才发出信号。

当单元(例如，冷却塔10)失去电力时，风扇警报回路212可以打开，并且超驰控制灯208可以保持为关，或者可以关闭(如果其是打开的)。

当风扇21处丢失控制信号时，风扇21可以以故障安全速度操作；例如，如风扇阵列故障响应控制系统200所请求的那样。在一种方式中，风扇阵列故障响应控制系统200可以包括断线检测。这样，内部控制断线上游的风扇21可以正常操作，内部控制断线下游的风扇21可以以故障安全速度操作。

在冷却塔10的另一实施例中，风扇阵列故障响应控制系统30可以操作一个或多个物理隔件，诸如活动盖，以减少空气和水流动穿过与一个或多个非操作性风扇21相关联的开口。物理隔件的使用可以附加于或代替对操作性风扇21的速度进行限制。

在一个实施例中，中央冷却系统控制44包括存储器或与基于云的存储系统通信以记录关于风扇阵列故障响应控制系统30的操作的历史数据。作为一些示例，当系统30限制风扇21的速度时和/或当用户打开超驰控制36时，通信接口38可以与中央冷却系统控制44通信。

尽管已经示出和描述了本发明的特定实施例，但是应当理解，本领域技术人员将想到许多改变和修改，并且本发明旨在覆盖落入所附权利要求的范围内的所有那些改变和修改。例如，将意识到，可以以特定的发生顺序描述或描绘某些动作和/或操作，而本领域技术人员将理解，实际上不需要关于顺序的这种特性。意图是本文所使用的短语“……中的至少一个”应在析取的意义上进行解释。例如，短语“a和b中的至少一个”旨在包含仅a、仅b或者a和b。