水轮机在新冷却塔中的使用
水轮机代替电动机驱动风机存在前述的 4 个方面优特点，因此不仅用于老塔的改造中，也必然会与新冷却塔配套使用，那么提升水泵扬程（压力）如何确定，是否像老塔那样从省去了风机电动机来说而达到100 %节能，对这些问题应进行分析和研究。
1. 提升水泵的扬程
在设计中，从热水池把水提升到冷却塔配水系统所需要的扬程，是按计算所得理论值再加4～6m 的富余水头确定的。常用的富余水头为4m 左右。按表8-4 的计算，此水头做功是达不到水轮机所需要的轴功率的，则转速、风量、冷却都无法达到设计的要求。因此提升水泵的扬程必须满足水轮机所需要的水头（H ）值，那么水泵的扬程如何确定，可分以下两种情况讨论：
（1 ）不考虑设计需要的富余水头
不考虑设计需要的富余水头就是不另增加4～6m 的水压，对水轮机来说，这4～6m的水头也用来推动水轮机做功了，则水泵需要的扬程用公式表示为： H扬=h净+Σ h1 +Σhf +h机（m ）（8-23 ）
式中 H扬———水泵扬程（m ）；
h净———水泵吸水池最低水位到冷却塔配水系统高度（m ）；
Σh1 ———从水泵吸水管到塔配水系统管道中的沿程水头损失总和（m ）；
Σhf ———从水泵吸水管到塔配水系统的喇叭口、阀门、弯头等局部水头损失之和（m ）；
h机———水轮机轴功率所需要的水头H （m ）。
设计考虑的4～6m 富余水头是因考虑可能产生的计算误差和今后管道粗糙度增加与沉淀物结垢，水头损失增加而设的安全系数。现选泵扬程中未考虑该因素（注：改造塔中原有多余水头全部利用了，也未考虑该因素）。从能量消耗来说，虽是节能了，但从运行、长期保持设计风量和水冷却效果来说，欠较安全。
（2 ）考虑设计需要的富余水头
考虑设计的富余水头是指水泵扬程达到水轮机轴功率所需要的水头之后，还需增加4～6m 扬程。用公式表示为： H扬=h净+Σh1 +Σhf +h机+（4～6）（m）（8- 24 ）水泵扬程比式（8-23 ）多了4～6m ，考虑了可能产生的计算误差和今后的阻力增加，故是偏安全的。
以上两种选泵扬程方式中采用哪种方式为妥，要视具体情况而定。例如，在设计计算相对较精确，基本不大会产生多大误差的情况下，如果水泵提升系统的管道和配件采用的是塑料管和配件（PVC 、UPVC 、PE 、ABS 等）、钢塑、铝塑等复合管、玻璃钢管等，这可考虑采用第一种选择水泵扬程的方式。原因是上述水管内壁非常光滑，光洁度好，阻力很小，而且耐酸碱腐蚀、不易粗糙，也不易沉淀结垢而缩小过水断面，故基本上可不考虑富余水头或略考虑些即可。但如果管道系统采用的是铸铁管、钢管，甚至钢筋混凝管等，则要考虑今后阻力增大而消耗的水头损失，选择第二种水泵扬程的方式为妥。
2. 节能情况分析
假定设计的富余水头定为5m ，按第一种选择水泵扬程的方法，这5m 水头也用来推动水轮机做功了，则按表8-3 、8-4 中电动机功率和风机所需的轴功率及需要的水头来计算和分析节能的情况，见表8-5 。表中的节能是建立在已利用5m 富余水头的基础上，“需增加水头”一项中的值是达到水轮机轴功率值“做功需要水头”减去5m 得来的，这个增加水头能做多少功立在“增加水头做的功”一项中，然后把原风机配用的电动机功率减去“增加水头做的功”，得到“减少的功率”，也就是节省的功率（电能），再除以电动机功率得节能的百分比值。
由表8-5 可见：
（1 ）Δt =5 ℃的低温型新塔，在利用5m 富余水头（对塔来讲即没有考虑富余水头）的情况下，除4000m3／h 塔（节能43.6 %）之外，节能均在50 %以上，高的达到近80 %。
（2 ）节能的基本规律为：中小型塔节能多，大塔节能少。表中可见，≤ 200m3／h 的塔，节能＞ 70 %；300～400m3／h 的塔，节能在60 %， 70 %；≥ 500m3／h 的（除1000m 3／h ）节能在50 %左右。可见，Q 从小→大，节能从大→小。
没有考虑富余水头，对塔的长期运行来说，缺乏安全感，时间长了，阻力会增大，摩阻损失增加，做功的水头会减少，则会影响水轮机转速、风量、水量和冷却效果，故应适当地考虑富余水头。现假定水泵的富余水头仍为5m ，而这5m 水头不考虑用于水轮机做功，那么节能的情况可参见表8-6 。表中、实际水头可做功的功率、一项中，小于150m3／h 的水轮机效率按η=0.85 计，大于150m3／h 的水轮机效率η=0.80 计。节能百分比是按“原配电动机功率”减去“实际水头可做功的功率”，再除以“原配电动机功率”而得。
从表8-6 可见：
（1 ）表中节能一项中有正值和负值（即正值为节能，负值不但不节能，反而增加能耗），表中最大的节能值仅为16.4 %，而反而增加能耗的高达19.82 %。存在既节能又耗能两种情况。
（2 ）从表8-6 可见：水量≤ 400m3／h 的塔，在不利用5m 富余的情况下，还是节能的，但节能是有限的，一般不超过20 %；而水量＞ 400m3／h 的塔，在不利用5m 富余水头的情况下，基本趋势是反而增加能耗，高的近20 %。
（3 ）无论新塔还是老塔改造，只有充分利用提升水泵多余的5m 左右富余水头，才能达到节能省电的目的，才有意义。否则，考虑要慎重，要通过计算根据是否节能作决定。
对于中温塔（Δt =10 ℃），除部分适合于老塔改造之外，其水泵的富余水头要远大于5m ，对新塔如不利用富余水头来说，反而会增加能耗而不经济，这里不再论述。
水轮机冷却塔节能改造的条件 水轮机冷却塔节能原理用水力驱动风机，而不是传统的电力。是以水轮机取代电机作为风机动力源，水轮机的工作动力来自循环水泵所具有的设计能量，换句话说：是能源的二次利用。该设计能量是在循环系统设计时必须保留的。改造后用水轮机的输出轴传动变速箱驱动风机旋转，达到节能目的，并确保水轮机设计参数时不另增水泵电耗。 水泵是必须具有富余扬程的，其来处有如下几个方面： 1、从流体力学方面计算，在计算设备和管路阻损及提升高度、输送距离的每个环节中，汽蚀、结垢等原因会使效率降低，所以必须放有一定余量以保证长期的正常运行，而水泵的富余扬程部分是完全可以用于水轮机取代电机驱动。 2、在计算出总的阻损后还应再乘1.1~1.3倍，并以此作为水泵选型的依据。 3、在水泵选型时，因没有恰好与选定参数一致的扬程和流量，而往往选择扬程较大的水泵. 4、系统中必然存在的富余流量可在很大程度上转化为富余扬程。 流量和富余扬程的关系？ 流量和富余扬程之间是一种相互依存的关系。对水轮机节能改造而言，富余流量的存在有着至关重要的作用，尤其注意现场阀门的开启程度，阀门开启程度小于40%的，基本可以确定能改造。 水轮机节能改造的前提条件 水轮机是利用水泵的余压做功的，因此节能改造的成功与否，关键要看系统中水泵的富余流量和富余扬程，如果水泵没有富余流量和富余扬程（即没有余压），则不能用水轮机进行节造，但这种情况在现实工作中极为少见（采购时的疏忽）。 水轮机节能改造后的工作情况 一般情况下冷却塔布水器工作压力仅需0.5~1m，而从水轮机出口的压力仅势能部分就可以满足布水要求，水轮机取代了上塔阀门而工作。 水轮机冷却塔在北方严寒地区冬季使用时应采取的防冻措施，解决防冻问题主要有以下几种方法可供选择： 1、工业用冷却塔在冬季使用不需要风机运转时，关闭水轮机阀门，循环水直接进补水系统运行。碰到特别寒冷时可以在循环水中添加防冻剂； 2、加装消冰管； 3、设置室内水箱及时排净存水。 冷却塔节能改造的周期：一般情况下，合同签订后45天交货，改造时间需要4~5个无雨天。 冷却塔节能改造的经济回报 节能投资是一种长期性的高回报投资，相比于其他投资方式更为稳妥，风险更低，直观能看到节能率。东莞盈卓节能科技有限公司的报价是基于客户提前支付1年半至2年电费就可免费使用8年多的设备。也就是说1年半至2年内全部收回投资，政府还有节能奖励。这种投资所带来的效益是显而易见的。
水轮机在新冷却塔中的使用 水轮机代替电动机驱动风机存在前述的 4 个方面优特点，因此不仅用于老塔的改造中，也必然会与新冷却塔配套使用，那么提升水泵扬程（压力）如何确定，是否像老塔那样从省去了风机电动机来说而达到100 %节能，对这些问题应进行分析和研究。 1. 提升水泵的扬程 在设计中，从热水池把水提升到冷却塔配水系统所需要的扬程，是按计算所得理论值再加4～6m 的富余水头确定的。常用的富余水头为4m 左右。按表8-4 的计算，此水头做功是达不到水轮机所需要的轴功率的，则转速、风量、冷却都无法达到设计的要求。因此提升水泵的扬程必须满足水轮机所需要的水头（H ）值，那么水泵的扬程如何确定，可分以下两种情况讨论： （1 ）不考虑设计需要的富余水头 不考虑设计需要的富余水头就是不另增加4～6m 的水压，对水轮机来说，这4～6m的水头也用来推动水轮机做功了，则水泵需要的扬程用公式表示为： H扬=h净+Σ h1 +Σhf +h机（m ）（8-23 ） 式中 H扬———水泵扬程（m ）； h净———水泵吸水池最低水位到冷却塔配水系统高度（m ）； Σh1 ———从水泵吸水管到塔配水系统管道中的沿程水头损失总和（m ）； Σhf ———从水泵吸水管到塔配水系统的喇叭口、阀门、弯头等局部水头损失之和（m ）； h机———水轮机轴功率所需要的水头H （m ）。 设计考虑的4～6m 富余水头是因考虑可能产生的计算误差和今后管道粗糙度增加与沉淀物结垢，水头损失增加而设的安全系数。现选泵扬程中未考虑该因素（注：改造塔中原有多余水头全部利用了，也未考虑该因素）。从能量消耗来说，虽是节能了，但从运行、长期保持设计风量和水冷却效果来说，欠较安全。 （2 ）考虑设计需要的富余水头 考虑设计的富余水头是指水泵扬程达到水轮机轴功率所需要的水头之后，还需增加4～6m 扬程。用公式表示为： H扬=h净+Σh1 +Σhf +h机+（4～6）（m）（8- 24 ）水泵扬程比式（8-23 ）多了4～6m ，考虑了可能产生的计算误差和今后的阻力增加，故是偏安全的。 以上两种选泵扬程方式中采用哪种方式为妥，要视具体情况而定。例如，在设计计算相对较精确，基本不大会产生多大误差的情况下，如果水泵提升系统的管道和配件采用的是塑料管和配件（PVC 、UPVC 、PE 、ABS 等）、钢塑、铝塑等复合管、玻璃钢管等，这可考虑采用第一种选择水泵扬程的方式。原因是上述水管内壁非常光滑，光洁度好，阻力很小，而且耐酸碱腐蚀、不易粗糙，也不易沉淀结垢而缩小过水断面，故基本上可不考虑富余水头或略考虑些即可。但如果管道系统采用的是铸铁管、钢管，甚至钢筋混凝管等，则要考虑今后阻力增大而消耗的水头损失，选择第二种水泵扬程的方式为妥。 2. 节能情况分析 假定设计的富余水头定为5m ，按第一种选择水泵扬程的方法，这5m 水头也用来推动水轮机做功了，则按表8-3 、8-4 中电动机功率和风机所需的轴功率及需要的水头来计算和分析节能的情况，见表8-5 。表中的节能是建立在已利用5m 富余水头的基础上，“需增加水头”一项中的值是达到水轮机轴功率值“做功需要水头”减去5m 得来的，这个增加水头能做多少功立在“增加水头做的功”一项中，然后把原风机配用的电动机功率减去“增加水头做的功”，得到“减少的功率”，也就是节省的功率（电能），再除以电动机功率得节能的百分比值。
冷却塔水轮机技改造分析 冷却塔的热能交换能力主要由气水比来决定，多少质量流量的热水用多少质量流量的空气进行热交换即可实现冷却塔的预期温降。而空气是不论用什么方法获得，一般常用电机驱动风机获取。 如果改用水轮机来驱动，那么水轮机的轴功率与电机功率相同即可实现。而且冷却塔的结构、外形、尺寸、冷却原理都不需改变。 一、水轮机工作原理 冷却塔的进塔循环水压头一般是5-8m。由此可推算进冷却塔的水流中具备着水头5-8m 乘上相应的进塔水流量的功率。如100t／h标准塔的能耗为2.2kW左右，即100t／h标准塔所用的风叶的实际轴功率为2.2kW左右，风机效率高的还低于2.2kW，200t／h塔是4.5 kW 左右，1000t／h是22kW左右，4000t／h是90kW左右，依次类推。既然，现有冷却塔在正常运转情况下的水流中具备着这样的能量，为什么不可以将其利用起来，而白白的浪费掉。 冷却塔的进水压头的要求是根据塔的管路损失、塔的高度和布水的喷射力共同所需的总和来确定。其中布水的喷射力所需的压头仅0.5-1 m就足够了。这些工作压力来自于循环水泵，水泵的扬程选型计算是冷却塔所处位置的高度、沿程管路损失、弯头、阀门的阻力，以及用水设备阻力的总和。泵的流量口是按冷却塔公称名义匹配的，如100t／h塔即匹配100t ／h泵，500t／h即匹配500t／h泵。泵的扬程乘上流量即为水流所具备的功率，进塔水的压头是总扬程减去供水系统阻力损失以后所剩下的5—8m。这宝贵的5-8m，大有文章可做。把它先通过水轮机而获得输出功率来驱动风机，可以完全省去风机电机。实际上工业选泵的扬程，为了确保流量，还必须考虑泵的效率，按规定扬程只允许大不允许小，它为水轮机提供了富裕的水头。 所以，凡是冷却塔符合常规设计选型，完全可以由水轮机取代风机电机，大可不必担心水轮机的原动力不够而影响风量、冷效。 二、盈卓冷却塔专用水轮机，既可应用于冷却塔改造，也可以用于新塔安装，其优点在于： 1、节能：该塔利用水轮机取代风叶电机，完全节省了风叶电机的运行电耗，且没有增加循环水泵的负担。 2、无噪声：水轮机的能量转换是在水流道内完成的；控制湍振的雷诺数，使水轮机不会发出干扰的噪音。 3、高效：水轮机轴直接输出风叶，不需再通过其它减速器等，且随着水流量的变化而风量相应变化，始终稳定在较好的气水比。 4、使用寿命长：水轮机结构简单，运转平稳，因此只要达到材料设计强度和密封，其寿命是长期的：一旦出故障，维修也极为简便，更换一些标准件即可，比电机减速器的维修要简便的多。 5、安全：冷却塔电机有漏电伤人，火花爆炸的潜在危险，水轮机不用电，且质量轻，高处作业不再为起吊卸下电机减速器而为难，增加了冷却塔的运行环境安全性。 6、适用：对任何形式的冷却塔都适用，特别适用于特大型的冷却塔，越打越可靠。
冷却塔的常见知识 冷却塔的原理是靠热水跟冷空气相结合来进行热交换的过程达到降温效果。 1．冷却塔形式分为 1.1 湿球温度为27度，一般叫冷吨，例如：流量10吨=7立方 1.2 湿球温度为28度，一般叫水吨，例如：流量10吨=10立方2．冷吨与水吨的区别： 2.1冷吨：流量小，冷却塔的构造内部填料少，面积小，例如：流量10吨=7立方，冷吨以吨为单位 2.2水吨：流量足够，冷却塔的构造内部填料高，面积大，一般1:1配置，例如：流量10吨=10立方。水吨以立方数为单位。 3．冷却塔温度值： 3.1标准冷却塔：热水温度37度，出水温度32度，湿球温度28度标准冷却塔，根据水吨的立方数来配置1:1相对应的冷却塔，一般适用于大型的空调主机，注塑机，制冰机，制冷机等温差比例较小的设备上。 填料选用PVC聚醚丙烯的填料，耐高温55度。 3.2 中温冷却塔：热水温度40-50度，出水温度32度，湿球温度28度（按实际工况配置） 中温型冷却塔，根据温度的不同，选配置的冷却塔参数也不一样，在内部填料要做一定的改变，和管路口径也要做一定更改，一般都用于工业设备使用。
填料选用PVC聚醚丙烯的填料，耐高温55度。 3.4标准高温冷却塔：热水温度60度，出水温度35度，湿球温度28度 标准高温型冷却塔：温度值务必要在60度之间，冷却塔才行达到降温效果，热水温度越高，冷却塔降温效果越明显，在60度降到35度这个范围，温度点在58-62度之间波动。才能保证高温冷却塔最佳效果。一般用于工业设备上面。内部填料采用白色PP材质，耐高温120度。管件，喷头，布水管等全部用热浸镀锌铁件。 3.5 超高温冷却塔：热水温度90度，出水温度35度，湿球温度28度（按实际工况配置） 超温度冷却塔的温度范围值在65-90度之间，根据具体温度来选配置，相对应的冷却塔参数，跟中温型冷却塔有点相类似，一般用于工业上。内部填料采用白色PP材质，耐高温120度。管件，喷头，布水管等全部用热浸镀锌铁件。 4．冷却塔分为：圆型逆流式冷却塔，方型横流式冷却塔，方型逆流式冷却塔，无风机冷却塔，水轮机冷却塔，密闭式冷却塔，无填料喷雾型冷却塔等各种形式冷却塔。 4.1圆形逆流式冷却塔，一般适合制作小型冷却塔，100立方参数值以下，都使用圆形冷却塔，易损件为喷头，电机，风叶。此种塔最容易坏的地方是喷头。另外圆形的填料是用压斜波纹，为顺向逆流环绕而成，容易造成污垢，结构，杂质堵塞在填料的内部波纹里面，每个波纹的间隙为2MM，一旦堵塞，会造成，填料粘物多，水流速度急，
冷却塔 本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目审核。 冷却塔 [1] (The cooling tower)是用水作为循环冷却剂，从一系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置； 其冷是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置，以保证系统的正常运行，装置一般为桶状，故名为冷却塔。 中文名 冷却塔 外文名 The cooling tower 作用 降低水温 涉及学科 热力学、流体学 目录 .1简介 .2原理 .3结构 .4分类 .5同类对比 .6产品特点 .7应用 .8常用术语 .?漂移 .?井喷 .?烟羽
.?饱和空气 .?吹式 .?噪音 .?危害 .9特点 .?逆流塔 .?横流塔 .?无填料冷却塔 .?封闭式冷却塔 .?无填料喷雾冷却塔 .10控制分析 .11计算说明 .12注意事项 .?运转时 .?其它 .13选择 .?热力计算 .?冷却塔配件 .14清洗 .15方法要求 .16分析保护 简介 编辑 冷却塔是集空气动力学、热力学、流体学、化学、生物化学、材料学、静、动态结构力学，加工技术等多种学科为一体的综合产物。水质为多变量的函数，冷却更是多因素，多变量与多效应综合的过程 [2]。 原理 编辑 1.冷却塔循环水系统中必须存在一定的富余能量(20%-25%)，在运行时就把这些能量聚集在某个阀门处，久而久 之这些能量就白白地流失掉。外置式水轮机就是利用这些“富余能量”转换为高效机械能，从而100%取代冷却塔风机电机达到节电目的。 2.外置式水轮机如何能达到电机驱动效率的关键是：了解冷却塔循环水系统设计中的富余能量，同时水轮机的叶 轮设计也是关键，富余能量的组成主要由以下6个部分： 1）循环水系统设计时必须考虑的余量值； 2）换热设备的势能利用；
改电驱风机为水轮驱动风机方案的可行性分析 一、概述 1.说明六大循环水系统设备装机容量和目前运行的用电负荷，日月年用电量。 2.六大循环水系统水泵一般均有5-10%的扬程富裕、利用富裕扬带动水冷风机，可以大幅度 节省耗电。为此做改电驱风机为水轮驱动风机方案的可行性分析是非常必要的 二、改电驱风机为水轮驱动风机方案的可行性分析是非常必要的 1.统计各循环水系统水泵流量、扬程、轴功率参数，计算装机用量和运行负荷。 ①综合循环水系统 热水泵参数：扬程26-24-21.5m，流量864-1116-1296m3/h，功率：110kw 冷却塔参数：风机转速193转/分，叶片角8.5°，全压11.5毫米水柱，流量60万立方米/小时 ②汽机循环水系统 水泵参数：流量3170m3/h，扬程32m，功率400kw 冷却塔参数：叶片角9，流量2730000m3/h 风机转速149r/min 全压158.82Pa ③分解循环水 水泵参数：流量1250m3/h，扬程125m，4台 冷却塔参数：风量1750000m3/h，轴功率92kw，功率110kw，水量2000m3/h，2台 ④蒸发循环水 水泵参数：流量1746m3/h，扬程27m，4台 冷却塔参数：风量273×104m3/h，电机功率160KW，全压：158.82Pa ⑤精液热交换循环水 泵参数：288m3/h，62.5，4台 冷却塔参数：风量600000m3/h，水量540m3/h，30kw，2台 2.统计循环水泵房与冷却塔标高、管路长度和管路实际所需压力，计算各系统水泵扬程富裕 情况。 ①综合循环水系统 泵中心标高：-3.265m 冷却塔塔顶标高：6.6m 泵中心与冷却塔顶的高度差为9.865m
无电机冷却塔技术说明
一、关于无电机冷却塔 无电机冷却塔又称：100%免电能冷却塔，水动风机冷却塔。 无电机冷却塔核心技术—冷却塔专用水轮机 吉尤日升冷却塔专用水轮机，使用法国Guillot（吉尤）涡轮增压水轮技术，应用于冷却塔，利用冷却设备循环水的余压推动风机散热，废除在传统的冷却塔制造上用电机驱动风机的方式，节省电机及减速装置，100%节省风机电能，开创冷却塔行业环保、节能、省成本的新篇章。 自2006年投入商业性制造，至今拥有S及C两系列冷却塔专用水轮机，适用于单台流量100-5000T的冷却塔，为国内外客户生产配套近300多个项目，取得良好的、稳定的运行效果，并已获得国家专利局颁发的技术专利（专利号ZL 2008 2 0045732.2）我们利用这项技术先后为国内众多企事业单位新装和改造冷却塔，获得了使用单位的一致好评，被用户称为名副其实的真正节能产品，为用户既节约了电费，也节约了冷却塔送电线路的物料人工、电机、减速器的维修和更新费用，而且环保效果也极佳，水不外溢、低噪音，取得了良好的社会效益。我们也希望通过我们的技术和努力为贵单位的冷却塔节能创新提供一款完善的产品。 二、关于吉尤日升冷却塔专用水轮机 （一）冷却塔水动风机技术的动力来源及工作原理 冷却塔散热系统的循环水是由冷却泵根据系统要求以特定的水压、水流量送至冷却塔内进行热交换的，因此进塔后的水流及余压，可以充分利用。完成送达冷却塔的冷却循环水按照一定的压力、流量流过水轮机组，从而使其获得输出功率，并驱动风机散热，完全省去风机电机，达到100％免除风机电能的目的。 在安装水轮机时，可保留原有冷却塔外型结构、尺寸不改变，水轮机冷却塔的冷效、风机风速、气水比、噪声均比原有电机驱动风机冷却塔有不同程度的改善，各种技术指标均能达到冷却塔设计要求。 （二）水轮机的应用范围 水轮机可应用于旧冷却塔改造，也可用于生产全新冷却塔。 1.应用于旧塔节能改造，冷却塔型式上，适用于圆
二化循环水冷却塔技改可行性计算 1、系统各单元实际运行参数及工作状况 1.1 循环水泵型号：RDL700-820A； 向外供水实际压力： 0.48MPa 出口阀门开度：全开；额定电压:10KV 额定电流：96.8A；实际电流：86-89A 1.2 风机部分 电机额定功率：200KW；额定电压：380V 电机额定电流：362A；电机实际电流:260A 1.3 冷却塔部分 海鸥方形逆流塔：7台；设计流量4500m3/h；实际流量3800-4000m3/h；实际温差8-9℃；上塔管径：900；上塔阀门开度40o；系统回水压力0.25-0.26MPa；布水器高度：11米。 2、风机轴功率及系统富余能量核算 2.1 风机轴功率计算 P电机=3× U × I×coSφ=1.732 × 380 × 260× 0.85=145.45KW 受电机效率、传动轴效率、减速机效率等影响风机实际功率为： P风机=P电机×η电机×η减速机×η传动轴=145.45 × 0.92 ×0.91× 0.98=119.33KW （说明：根据机械设计手册第二、四卷电机效率为0.92、传动轴效率为0.98、减速机效率为0.91） 2.2 系统富余压头计算
目前上塔阀门没有完全打开，开度为400，阀门消耗的压头可由下列公式计算 流速：V=Q/S 压头：H=§V2/2g 其中：H-----系统中阀门所消耗的扬程 §----- 阻力系数；查《水工业工程设计手册》水力计算表； 取为400阀门开度时，§= 81 V-----循环水系统水的流速 g-----重力加速度9.81m2/s Q-----实际流量：按实际3850m2/h计算 S-----管道横截面积 计算：V=Q / s =1.68m/s。 H=§V2/2g =81×1.682/2 ×9.81=11.65m。 目前系统回水压力按0.25MPa计，克服阀门阻力和布水高程11m阻力，布水阻力按3m损失计算到达布水喷头余压为：25-11.65-11-2=0.35m 理论计算与实际基本相差不大。 从上计算可以看出，改造后将阀门全开，水轮机可利用的系统富余压头为：回水管阀前压力-布水管高程-布水管至塔顶高程-布水阻力 =25-11-2=12m 2.3 系统实际富余能量计算 P=η水轮机×g×Q×H÷3600 η水轮机:贯流式水轮机效率93 P水轮机=0.93×9.81×3850×12÷3600=117.08KW
冷却塔专用电机的介绍 “冷却塔”是指可将水冷却的一种装置。水在其与流过的空气进行热交换、质交换，致使水温下降。是用水作为循环冷却剂，从一系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置；其冷是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置，以保证系统的正常运行，装置一般为桶状，故名为冷却塔。 冷却塔电机就是在原来的冷却塔基础上在各方面再进行改造，比如用水轮机来替代原来的风叶电机这样的一种改造就是非常明智的改造，这才使得现在我们使用的冷却塔电机能有这么好的使用效应，所以说冷却塔从以前发展到现在就是一个很明显的进步。 冷却塔电机有如下特点：1、节能：冷却塔利用水轮机取代风叶电机，完全节省了风叶电机的运行电耗，且没有增加循环水泵的运行电流，为用户节约了巨额的电费。2、无噪声：水轮机的能量转换是在水流道内完成的，并且取消了电机及减速机，消除了低频电磁声及大幅降低了机械噪音。3、高效：水轮机轴直接驱动风机，不需再通过其它减速器等，且随着水流量的变化而风量相应变化，始终稳定在较好的气水比，确保散热效果。4、使用寿命长：水轮机结构简单，技术成熟可行，整体设计工作寿命为15年以上。水轮机壳体为铸造与焊接混合结构，焊接钢板为含锰量3.5％的进口锅炉专用钢板，长时间使用不易锈蚀，叶轮为精铸成型，并经退火消除应力后再作平衡调整. 冷却塔专用电动机的使用率很高,这跟设备本身的使用优势是紧密分不开的。那么一般我们在使用该设备的时候它的产品优势到底是什么呢? 1、在购买使用机械设备的时候很多人都非常关注效率问题的，毕竟效率要是不高的话会给我们造成很多的困扰。而作业效率方面还不错的冷却塔专用电动机自然是会获得很多人的关注。2、在性能方面其实冷却塔专用电动机也是非常不错的，很多人都表示在使用这一设备的时候会觉得非常的放心，完全是不用担心设备性能的问题。3、冷却塔专用电动机的价格不贵也是优势之一。部分的企业为了能够提升产品的知名度甚至会以低价的形势出售，所以广大的用户可以用低价买到质量还不错的产品。 冷却塔专用电机品牌： 一、最高端品牌冷却塔专用电机(行业内三大欧美品牌)： 1、BAC美国巴尔的摩冷却塔专用电机(BAC大连有限公司） 2、BRAPU德国巴普冷却塔专用电机(上海巴普冷却塔有限公司）
水轮机冷却塔简介 定义 安徽菱捷水轮机冷却塔是利用循环水系统的富裕能量带动水轮机作功，在确保冷却塔正常运作的同时，由水轮机替换原有风叶电机、减速器、传动轴等部件，把系统中浪费的多余动能转化为机械能，带动风叶转动，以实现节能的目的。 原理 工业冷却水在热交换设备和冷却塔之间的循环是通过水泵来驱动的。在设计循环系统时水泵的扬程和流量都有一定的富余。水轮机的工作动力来自循环水泵所具有的余压，该余压是在系统设计时必须留有的。按标准设计该余压为0.04~0.08Mpa。这样在冷却水循环系统运行时，一种情况是保证水流量而关小管道中的阀门，这就在阀门上消耗了大量的能量，另一种情况是不关小阀门而管道中的水流量很大，导致了水泵能耗高和冷却塔的冷却效果下降。水动能回收冷却塔技术，就是在循环水管道中安装水轮机来带动风机转动，从而起到了利用管道中多余的水能、调整管道中的水流量以及改善水泵的工作状态等效果。 从各冷却塔生产厂家的样本资料统计，低温差冷却塔的气水比为0.67，中温差冷却塔的气水比为0.84,高温差冷却塔的气水比为1.12，而经济运行的最佳气水比为0.55。气水比实质上就是气的质量与水的质量的比。如果不用电机驱风，改用水轮机来驱风，那么就变成了用多少水流量转换成推动空气的质量，来与热水进行热交换，电机是用多少千瓦的电功率来转换成推动空气的质量进行热交换。这就简单地变成水轮机的轴功率与电机的轴功率相同即可实现，同样达到冷却效果，使塔的比电耗趋零。 应用 适用于所有系统中存在富裕能量、富裕扬程的冷却塔。在系统设计时的热力学、传热学计算中，从换热设备热负荷、换热面积到冷却水需求量的各个环节均放有一定的余量，到水泵选型时还需再乘1.1~1.3倍，这就形成了系统中充裕的富余流量。它和富余扬程之间是一种相互依存的关系。对水轮机节能改造而言，富余流量的存在有着至关重要的作用，尤其注意现场阀门的开启程度，阀门开启程度小于40%的，基本可以确定能改造。不同规格、不同温降、不同类型的冷却塔对水泵的富余扬程有不同的要求，对△t=5℃的标准型冷却塔而言，500m3/h以下的塔需要2~3m，500m3/h以上的塔需要4~6m，对△t=10℃的工业型冷却塔要求要高一些。如水泵的富余扬程不多，可利用选型“高效节能型风机”，以弥补水轮机输
水轮机取代电动机改造冷却塔技术 所谓“水轮机冷却塔”就是不用电机 抽风，运转时无环境污染的玻璃钢与金 属件，水泥件等组成的混合结构工业、 民用冷却塔。水力取风是在冷却塔本身 不再装置电动机，减速器等部件，而由 盈卓专利产品“新型水轮机冷却塔”专用 的水轮机完成满足热交换所需的通风 量，不增加原循环水泵应有的电流，达 到冷却效果的一种新型冷却塔。 一、水轮机冷却塔与一般冷却塔的区别： 1、水轮机冷却塔采取了更先进的专利技术。 2、在外观上采用了新的布水取风器，取消了电机减速器，一般冷机塔还是采用机电动力取风，存在着电耗、噪声等弊病。水轮机冷塔的工作原理是由抽风动力来自于水动力，不是通常的机电动力，由循环水系统的水泵送来的水动力完成布水取风的任务，同时抽风和布水。水泵送水的压力完全足够承担布液抽风的任务，故可以省略电机。无须再增加水压，水泵与一般传统冷塔的使用相同。 二、水轮机冷却塔的优点是： 1、环保。冷却塔取消电机以后就没有噪声环保问题。 2、节电。按国家标准冷却塔耗电一年就等于塔价。如果换上水轮机冷却塔水轮机就没有这项支出。 3、冷效。水力取风是随水压力的增减而转速增减，风量也随之增减，所以水轮机冷却塔水轮机的气水比始终稳定在最佳状态，冷效最好。 4、长寿。水力取风结构简单，运转平稳，维修方便，可长期连续工作。 5、安全。水轮机冷却塔水轮机可在防爆环境安全运行。 6、适用广。水轮机冷却塔水轮机适用一切类型的冷塔，还可对一切类型的老塔进行改造，塔型越大，经济意义越大。
三、水轮机冷却塔水轮机的技术指标：(1) 电耗等于零。(2) 冷效大于0.75。(3) 负荷率大于0.95（实测水量与设计水量之比）。(4) 噪声小于50分贝。(5) 热负荷率大于0.95（实测散热量与设计散热量之比）。水轮机冷却塔的工况条件:进塔水压:0.5-5t家用塔大于0.015Mpa;5-50t微型塔大于0.025 Mpa;50-100t小塔大于0.04 Mpa;100-1000t中塔大于0.06 Mpa;1000-4000t大塔大于0.08 Mpa. 传统电机冷却塔改用水轮机以后，泵的功率电流、压力、流量情况如何？老塔泵的扬程已经确定，无法改变，改造后加上水轮机的阻力不增加原泵的功率电流。事实上泵的功率是随着流量的增加而增加，流量的减少而减少，所以沿泵流程上增设水轮机，使阻力增加流量减少，泵功率就不增加。改造后的冷却塔水轮机阻力很低，恰好在泵的最高效率范围里面，流量减少极微，使压力增加后，流量减少3%，电流减少1%。整塔运转冷效优于原塔。
工业冷却塔用混流式水轮机技术 一、技术名称：工业冷却塔用混流式水轮机技术 二、适用范围：化工、冶炼、轻纺等行业有重力势能可利用的机械通风式冷却塔的改造 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状： 目前的工业循环冷却系统耗电现状是：每座冷却塔的塔顶都装有一台电动机，用来驱动风筒内部的风叶转动，一座4500t/h流量的冷却塔电机年耗电量约为175万kWh，耗能折合612tce。 四、技术内容： 1．技术原理 水轮机的工作动力来自循环冷却水系统水的重力势能以及循环水泵的富余扬程，工作时保证冷却塔的技术参数，而且循环水泵的能耗不变。水轮机的输出轴直接与风机连接并带动其转动，取消了原电机驱动风机系统，节约了电能。 2．关键技术 1）利用循环水余压驱动水轮机，替代电机； 2）转速比为50的超低比速混流式水轮机，效率提高至88%以上，并将原双列循环形导流叶栅改为单列环形导流叶栅，设计金属椭圆形蜗壳，实现水轮机的结构紧凑，满足冷却塔内部空间少的需求。 3．工艺流程 改造的流程：取消冷却塔减速箱和电机把冷却塔用水轮机安装在原减速箱基础上安装原风机连通进水管和水轮进口连通布水器和水轮机出口。 系统工作原理见图1所示： 五、主要技术指标： 1）水轮机效率η≧88%、外形设计尺寸满足冷却塔内部工作要求； 2）噪音降低20%； 3）水轮机替代电机后，节电100%。 六、技术应用情况： 该技术通过XX市科技成果鉴定，已应用于石油、化工、钢铁和轻纺等行业。已对全国300余家企业的冷却塔进行了节能改造，节能效果显著。
图1 工业冷却塔用混流式高效水轮机系统原理图 七、典型用户及投资效益： 典型用户：XX石化、XX化纤、XX钢铁等 1）XX石化。建设规模：4000t/h×2台逆流式机械通风冷却塔改造。主要技改内容：用水轮机替代风机电机、传动轴和减速机，主要设备为HL4000型冷却塔用水轮机二台。节能技改投资额240万元，建设期15天。年节电316.8万 kWh(按每年运行330天计算)，折合1108.8tce，年节约电费190万元，投资回收期1.3年。 2）XX特钢。建设规模：2500t/h逆流式机械通风冷却塔一台改造。主要技改内容：用水轮机替代风机电机、传动轴和减速机，主要设备为HLW-2500型冷却塔用水轮机一台。节能技改投资额75万元，建设期10天。年节约电能87.1万度，折合304.8tce(按每年运行330天计算电费)，年节约电费52.3万元（按企业用电价0.6元/度计），投资回收期1.4年。 八、推广前景和节能潜力： 全国现有冷却塔可进行水轮机改造的总容量约为24157万t，预计到2015年推广10%，全国可改造6000余套，年节能能力可达240万tce，总投资约70亿元。
水轮机技术在冷却塔系统中的应用 发表时间：2018-08-13T15:18:30.493Z 来源：《建筑细部》2018年1月中作者：张煜[导读] 生产实践证明，优化节能控制系统保证水轮机工作性能的稳定，使节能效果达到最佳，同时还具有很好的推广应用价值。 河海大学能源与电气学院摘要：针对冷却塔风机的现状，在分析冷却塔风机闭环变频节能控制原理的基础上，设计人员开发了冷却塔风机优化节能控制系统。采用S7-200系列PLC和变频器技术，实现了变频调速风机的闭环控制；风机故障报警系统的有机结合实现了风机的安全控制。生产实践证明，优化节能控制系统保证水轮机工作性能的稳定，使节能效果达到最佳，同时还具有很好的推广应用价值。关键词：水轮机技术；冷却塔系统；应用引言 风机作为冷却塔降温的关键部件，循环水从冷却塔上端延填料落下时，冷却风机吸入大量空气，通过填料使循环水与空气有较充分的接触，并将循环水热量传递给周围空气，使水温降下来。但长期以来，化工工厂循环水冷却塔的高能耗耗问题却未引起足够重视，大部分老式冷却塔没有采用任何节能措施。由于冷却塔的设计散热量是根据在夏天最高温时，循环水系统最大热负载的条件下选定的。然而在实际设备运行时，由于季节、气候、工作负载的等效热负载等诸多因素都决定了机组经常是处于在较负荷的情况下运行，所以按工频运行的机组耗电通常是不必要且浪费的。通过采用变频控制，能够大幅度节约电能，并且对整个企业的节能减排起到正面的促进作用。 1、水轮机冷却塔工艺 （1）技术原理：对冷却塔进行了改造，将电动风扇改为涡轮风扇，水轮机的工作动力来自循环冷却水系统的重力势能和循环水泵的多余水头。运行中保证冷却塔的技术参数，循环水泵的能耗不变，风机的输出轴与风机直接连接，带动风机旋转，省去了原有的电机驱动风机系统，实现了节能降耗目的。 （2）工艺流程：取消冷却塔减速箱和电机→把冷却塔用水轮机安装在原减速箱基础上→安装原风机→连通进水管和水轮进口→连通布水器和水轮机出口（如图1所示）。 2、冷却塔风机使用中存在的问题 2.1、冷却塔风机的工作原理 冷却塔系统在全球范围内应用广泛，按照结构分为单体型和多单体组合型，按照水系统分为逆流型和交叉流动型，按照安全位置分为地面或者架设在屋顶等形式。设计方案主要受以下因素影响：①设施自身的冷却要求；②所处区域要求以及自身要求之间的平衡；③在火灾或者其他灾害时维持冷却性能的需要；④防火分隔或者隔墙限制火势发展的要求；⑤为人员提供通行的便利以及安装在屋顶架设的需要。 冷却塔性能测试和认证是一个复杂的过程。测试将各种隐患和自然灾害对其造成的影响等因素考量在内，其中包括：火灾、静态以及循环气流压力（比如风压）和大风卷起的碎片冲击（当冷却塔处于热带龙卷风地区时经常受到的体积较大碎片冲击）。如果处在地震带上，应当做好防震措施。 2.2、目前使用存在的问题 （1）为保证生产工艺的要求，一般在夏季开一个风机，大约循环水的温度可降低1℃。在其他季节打开风扇，将循环水温度降低2-4°C，根据安全生产的要求，水温应达到控制精度，现有的手动控制方法难以准确及时地控制水温，实现1℃的水温控制。打开水温通常超过2-4°C，而水温太低而不能打开2-4°C。由于水温的变化，反应速度与生产负荷，环境温度和风扇启动和停止的次数有关。实际运行时，水温不能及时准确调整。粉丝在夏季和其他季节的工作量过大，夜间冷却能力过高（昼夜温差）。人工叶片的角度调整需要关闭施工，不能及时调整和控制。频繁的满负荷风扇运行会导致水温低，造成电能的浪费。 （2）频繁启动这样的高功率器件会产生大的启动电流浪涌，导致能量浪费。大功率电机不适合频繁启动，电机存在安全隐患。一旦电机发生故障，恢复很困难，生产受到影响。如果在风机运行过程中发生超限报警，必须停止查找故障位置。然而，在塔内热水蒸汽的恶劣环境中很难找到故障，故障排除是在其他风力涡轮机的条件下进行的，不能可靠地断电。塔内温度高，湿度高，人身安全无法保证。通常情况下，没有发现隐患，并继续进行操作，存在安全风险。 3、水轮机在冷却塔系统中的应用 3.1、方案设计
水轮机在冷却塔中的作用 2010-02-24 09:34 来源:未知作者:jinri 字体大小：[大中小] 水动风机冷却塔或冷却塔改造，水轮机是关键，运行成功与否，完全取决于水轮机的设计、制造是否合理。我们在技术上突破双击式水轮机效率低的难度，使水轮机效率大于0.90，张普妲的发明专利双击式蛙鸣状水轮机设置在中心部位的湿热恶劣环境中，完全能够长寿命运转不用维修。从而大大提高冷效而节约了能源，节约了企业成本。 凡水轮机的共同点是： 利用水流与转轮叶片的作用力和反作用力原理将水流能量传给转轮，使转轮释放出机械能。 不同点是： ①在冲击式水轮机中，喷管（相当于反击式水轮机的导水机构）的作用是：引导水流，调 节流量，并将水流机械能转变为射流动能，而反击式水轮机的导水机构，除引导水流，调节流量，在转轮前形成一定的旋转水流，以满足不同比转速水轮机对转轮前环量的要求。冷却塔用双击式蛙鸣状水轮机的导水机构具有引导水流，形成水流速度，转变成为动能，在进入转轮前形成一定的方向水流，满足转轮的进水冲击力均匀相等的要求。 ②在冲击式水轮机中，水流自喷嘴出口直至离开转轮的整个过程，始终在空气中进行，则位于各部分的水流压力保持不变（均等于大气压），它不像反击式水轮机那样，在导水机构，工作轮以及转轮后的流道中，水流压力是变化的。故冲击式水轮机又称为无压水轮机，反击式水轮机称之为有压水轮机。冷却塔用双击式蛙鸣状水轮机的转轮有部分在空气中，有部分在高速水流中，有部分在低速水流中，所以双击式水轮机是有较低压力的水轮机。 ②在反击式水轮机中，由于各处水流压力不等，并且不等于大气压力，故在导水机构，转 轮及转轮后的区域，均需有密闭的流道。冲击水轮机不需要密闭的流道。冷却塔用双击式水轮机由于冷却塔布水器一定在尾部的特殊性，所以导水机构、转轮及转轮后的区域，需密闭，水轮机内部各处水压不等。 ④反击式水轮机必须设置尾水管，以恢复压力，减小转轮出口动能损失和进一步利用转轮出口至下游水面之间的水流能量。对于冲击水轮机，水流离开转轮时流速已经很小，又通常处在大气压力下，因此它不需要尾水管，由于没有尾水管，使冲击式水轮机比反击式水轮机少利用了转轮出口至下游水面之间的这部分水
节能冷却塔技改技术介绍 一、冷却塔节能技改方法: 冷却塔节能技改技术的核心是水轮机取代冷却塔原来电机、减速器、传动轴等部件,把系统中被浪费的多余的动能转化为机械能,直接带动风扇转动。对能被改造的冷却塔而言实现100%的节能。 (冷却塔节能改造,会不会对现在系统造成不利的影响呢?结论是不会 二、节能技改后状况: 1、不改变冷却循环水系统的整体结构布局,不改变循环水泵的状态如电流等。 2、冷却塔的节能技改不是能量的转移,不会增加水泵的功率,只是充分利用系 统中多余的能量来推动水轮机,带动风扇转动,实现节能。 3、改造后风扇输入的轴功率保证不变,风扇的转速保证不变,在冷却塔其他方 面不做改动的情况下,风量保证不变。 4、冷却效果会更好,冷却后的水温T2会降低,温差将增大。 (可能现在大家最关心的就是:即不增加水泵的功率,也不改造冷却塔的结构,那到底是从那里来的能量呢? 三、能量的来源: 根据能量守恒原理,能量不能凭空产生,我公司的水轮机也是不能造能。它是充分回收利用水循环系统中本身就有的多余的能量来推动水轮机,带动风扇转动的。 每化工设备在单位时间内的产生的热量是一定的,需要一定的水量把热量带走转移到空气中去,满足生产需求。
1,每个循环水系统中的水量很难被精确的计算出来,工艺工程师计算系统水流量时,为了安全生产及个方面的因素考虑都会在满足最大需求水量的基础上加至少10%-20%的余量来确定水泵的流量---------整个系统中的水量一定是富裕的。 2,在整个循环水系统中,每段水管、弯头都有一定的阻力,冷却塔的位置高低、换热部件的阻力、及压力要求都会在系统中产生阻力,这些阻力也不能很精确的计算出来,所以工艺工程师计算的阻力值只是一个大概的数据,根据这个数值在确定水泵的扬程时,考虑更安全的满足生产需求,就在满足所计算出的阻力数值的基础上至少加10%-20%的余量来选型--------整个循环系统中扬程一定是富裕的。 富裕的流量及扬程就是我们可利用的富裕能量。 那么这些多余的能量会体现在哪里呢? 一般表现在下面两个方面: 第一、循环水水泵的泵前、泵后一般都安装阀门。 阀门的作用有两个:(1调节流量,(2方便维修。 由于设计的循环水系统中流量及扬程大于实际需要。根据水泵的特性曲 线,富裕扬程最终也要转化为流量。流量的增加就会导致水泵的电流增加, 而超过水泵的额定电流。故系统中的阀门都有一定程度的关闭,这样阀门 上就消耗一定的压力。 第二、循环水系统的实际温差往往都是小于设计的标准温差,化工系统中多为6-8度。根据实际热量和循环水量的关系式:Q=C·M·△t,当实际测得 循环水系统的温差小于设计标准温差时,实际水流量就大于系统所需的 水量,导致系统中有大量富裕能量。
水动风机冷却塔工作原理 在冷却塔的水气热交换中，水蒸发吸收潜热、湿空气升温吸收显热，是冷却水温度降低的原因，所以在冷却过程中保持最佳气水比是确保冷却效果主要因素。气水比实质上就是气的质量与水的质量的比。如果不用电机驱动风机，改用水轮机来驱动风机，那么就变成了用多少水流量转换成推动空气的质量，来与热水进行热交换，电机是用多少千瓦的电功率来转换成推动空气的质量进行热交换。用水轮机取代冷却塔电机的必要条件，首先是进冷却塔水流所具备的能量——功率。其水能的计算如下： 水轮机的工作参数主要有：水头H (m);流量Q (m3/h或m3/s);出力P (KW；效率n( % ;转速n (r/min );水流速度V (m/s); 水的容重(重度)丫，丫值为1000kg/m3或9810N/m等。 ( 1 ) 水头H( m); 水轮机的水头(工作水头)，是指水轮机进口和出口截面处单位重量的水流能量差。进入冷却塔内水轮机的水头是提升水泵的富余水头H (也称毛水头)，从水轮机进口到出口在转轮中的水头损失为△ h,则水轮机的工作水头为： H=H c- △ h ( 2-1 ) H 又称水轮机的净水头,是水轮机做功的有效水头。在冷却塔中，提升水泵是根据冷却水量和需要的扬程选定的，在流量Q不变 的前提下，H是个不变的定值，不像水电站那样存在最大水头fax，最小水头Hnin和加权平均水头H W o H也是水动风机水轮机的设计水头，即水轮机的效率水头。
（2）流量Q（m3/s ）水轮机的流量是单位时间内通过水轮机某一既定断面的水流体积，通常用Q（m3/s ）表示。在额定水头下，水轮机的额定转速、额定出力运行时所对应的水流量，称为设计流量，对水动风机水轮机来说，就是冷却塔的设计冷却水量（m3/h ）。 （3）转速n（r/min ）水轮机的转速是水轮机转轮在单位时间内旋转的次数，用n 表示，常用单位r/min 。冷却塔中，水轮机是立轴安装，直接与风机轴连接，水轮机与风机同步旋转，故水轮机与风机的转速是相同的，水轮机效率达到85%以上。 （4）出力P （KW与效率n（% 水轮机出水是水轮机轴端输出的功率，常用P表示，单位为KW 水轮机的输入功率为单位时间内通过水轮机的水流总能量，即水流的出力，用P n表示，则R为： P n= 丫QH= （9810/1000 ）QH=9.81QH （KW ） （2-2 ） 由于水量通过水轮机时存在一定的阻力、摩擦等的能量消耗，所以水轮机出力总是小于水流出力P n。水轮机的输出功率P （即出力）与输入功率P n （水流出力）之比为水轮机效率，用n t表示，因存在 能量消耗，故n t<1。水轮机效率达到85%。因此，水轮机的出力P 计算式为： P=R n t=9.81QH n t ( KW ) ( (2-3) 这里需要说明的是这里水轮机的出力(P)实际上是轴功率(常 33
风机的大直径节能化 冷却塔的大型化可以减少占地、节约投资,同时减 少了维护工作量,降低了维护费用, 这在业内已是共识。当冷却塔的大 小确定后,在不影响塔的技术性能 的条件下,应选择较大直径的风机, 这是因为:在风量相同时,风机直径 越大,风机出口空气动压越小,减少 了系统的动压损失,从而达到了节 能降耗的目的。举例来说,在洞庭湖 氮肥厂项目中,最初,风机有两种设 计方案: ①直径Φ9.14 m,风量323×104 m3/h,全压 203 Pa,动压 Pa,所需轴功率212 kW; ②直径Φ10.06 m,风量323×104 m3/h,全 压 Pa,动压 Pa,所需轴功率174 kW。 最终选用了Φ10.06 m风机,风机动压减小了 Pa,功率消耗减少了38 kW,起到了良好的
节能作用。 提高风机效率,做好机塔匹配 冷却塔风机的选型关系到冷却塔的效率、系统 能耗、管理维护及噪声影响等。正确选择配套风 机已成为冷却塔成功设计的标志之 一。以往在冷却塔风机的选取上,存 在两个方面的问题,一方面是根据 冷却塔要求的风量和风压,按风机 厂家提供的风机性能曲线进行选型, 首要考虑的是风机的风量、风压能 否满足要求,风机的效率次之。另一 方面,冷却塔设计时的风量和风压, 都留有一定量的裕度,裕度的大小 因设计者的习惯和经验而异,这就 造成风机实际塔内的工作点与理论选型时的工作点出现偏离,风机的效率点也随之 偏离,甚至下降。以常用的Φ～Φ 8.53 m风机为例,一般轴功率为135 kW左右,如果风机效率点下降3%,每 年按运行360 d计,一台风机年增加
电能损耗34 992 kW·h。因此,一旦 出现机塔选型和匹配不好,将使风 机在较低的效率下运行,增加了功 耗。为了避免上述问题的发生,设计 院、冷却塔厂家和风机厂家三方有 必要进行一些有益的探索和试验, 加强合作和交流,找出机塔匹配的 一般规律,并在今后的应用中形成 设计选型的行业规范。必要三者结 构原理比较 ②淋水面积与冷却水量的匹配 淋水面积要与冷却水量的匹配要合适。随着单 塔的冷却水量增加,淋水面积也应该适当增大。但是,个别工程冷却水量已达到4 500 t/h,淋水面积也只有17 m×17 m=289 m2,淋水密度达到了 t/(m·2h),这样的结果,不但增加了风机通 风量,而且也要增大风机全压,使整个冷却塔的通风阻力增加,电机耗功加大。建议淋水密度一般不