水動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻塔是一種新型的高效節(jié)能型冷卻塔，其核心技術(shù)是雙軸提速式水輪機(jī)。在水動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻塔中，水輪機(jī)用于取代電機(jī)作為風(fēng)機(jī)動(dòng)力源，使風(fēng)機(jī)由原來的電力驅(qū)動(dòng)改為水力驅(qū)動(dòng)。水輪機(jī)的工作動(dòng)力來自水泵的富余揚(yáng)程，并在保證水輪機(jī)技術(shù)參數(shù)時(shí)水泵電耗不變。達(dá)到節(jié)能降噪的目的。合理的利用該項(xiàng)技術(shù)可對任何帶有風(fēng)機(jī)電機(jī)的冷卻塔進(jìn)行節(jié)能改造。
冷卻塔水輪機(jī)節(jié)電改造的成功估算
用水輪機(jī)取代冷卻塔電機(jī)的必要條件，首先是進(jìn)冷卻塔水流所具備的能量——功率。其水能的計(jì)算公式為：
P（kw）=9.81×進(jìn)塔水流量Q（立方米/秒）×進(jìn)塔水壓即水頭H（米）
Q——流量，循環(huán)冷卻水流量，多少噸位的循環(huán)冷卻水即有多少立方米/秒的水量。大于90%的額定流量，水輪機(jī)即可發(fā)揮正常工作。
H——水頭，凡冷卻塔必定具有進(jìn)塔水壓，沒有水壓即不可能成為冷卻塔，市場上的冷卻塔進(jìn)塔水壓一般大于8米，zui低也在0.04Mpa即4米以上。這個(gè)水頭對水輪機(jī)來說是用來做功的，水輪機(jī)的水頭5℃溫差塔需要5m—7m。10℃溫差塔需要8m—10m，20℃溫差塔需要12m—13m。
其次是用在塔內(nèi)運(yùn)行的風(fēng)機(jī)電流來計(jì)算一下該塔風(fēng)機(jī)所需的軸功率，是否與進(jìn)塔水流能量相等，相等則改造成功率*，節(jié)電*；如果水能小于電能則需增加水頭或水流量，但節(jié)電是應(yīng)減去增加的能量；如果水能大于電能，則節(jié)電超過*。
水流通過水輪機(jī)以后，還有動(dòng)能，足以進(jìn)一步為布水服務(wù)，不必?fù)?dān)心布水受影響。
以上估算zui為復(fù)雜的是水頭。水輪機(jī)水頭由水泵揚(yáng)程提供，我們要求的水頭不能單純地用壓力表在塔的底部旁邊測量，因?yàn)槔鋮s塔的循環(huán)水處于開放狀態(tài)，越接近開放口，壓力越接近零，但水流內(nèi)部還是具備水能。正確的估算應(yīng)從水泵出口的壓力表上讀數(shù)，與水泵銘牌揚(yáng)程作比較。揚(yáng)程等于壓力，則該塔有只少4米以上的進(jìn)塔水頭，一般應(yīng)判定可改小于溫差5℃的低溫塔；揚(yáng)程大于壓力，根據(jù)差額的多少加上塔內(nèi)應(yīng)有的只少4米以上的進(jìn)塔水頭，與塔的風(fēng)機(jī)軸功率作比較，判定可改哪一種塔型；揚(yáng)程小于壓力，一般應(yīng)判定不可改造。
水流量由循環(huán)水泵提供，由流量儀測定。水泵出口處的壓力表也能表達(dá)一些情況。揚(yáng)程等于壓力，說明水流量與泵額定流量相等；揚(yáng)程小于壓力，說明水流量比泵額定流量?。粨P(yáng)程大于壓力，說明水流量大于泵額定流量。
風(fēng)扇的軸功率應(yīng)考慮減速器的空載電流，水輪機(jī)是直接用輸出軸與風(fēng)扇聯(lián)結(jié)，中間再無減速器過渡，所以風(fēng)扇的軸功率應(yīng)不包含減速器的耗電。風(fēng)量就是空氣，空氣重量與水重量的比就是冷卻塔的氣水比。0.65的氣水比，是說用0.65重量的空氣與1重量的水相比，即用0.65重量的空氣與1重量的水進(jìn)行熱交換，溫降能達(dá)到理論上的5℃，一般實(shí)際是4℃左右。同理，中溫型的氣水比是0.86左右，高溫型的氣水比是1.2左右。
風(fēng)扇的軸功率也可用經(jīng)驗(yàn)法計(jì)算。一般較差效率的風(fēng)扇每一千瓦能產(chǎn)生3.3萬風(fēng)量，較好效率的風(fēng)扇每一千瓦能產(chǎn)生4萬風(fēng)量，0.65的氣水比，是說100噸冷卻塔需6.5萬風(fēng)量，空氣比重且以0.001計(jì)算，則6.5÷3.3=1.97千瓦，說明100噸冷卻塔需1.97千瓦軸功率的水的能量推動(dòng)，就能保證水輪機(jī)的成功改造。
一、冷卻塔節(jié)能技改方法：
我公司的冷卻塔節(jié)能技改技術(shù)的核心是用我公司自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品水輪機(jī)取代冷卻塔原來電機(jī)、減速器、傳動(dòng)軸等部件，把系統(tǒng)中被浪費(fèi)的多余的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，直接帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。對能被改造的冷卻塔而言實(shí)現(xiàn)*的節(jié)能。
（冷卻塔節(jié)能改造，會(huì)不會(huì)對現(xiàn)在系統(tǒng)造成不利的影響呢？結(jié)論是不會(huì)）
二、節(jié)能技改后狀況：
1、 不改變冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)布局，不改變循環(huán)水泵的狀態(tài)如電流等。
2、 冷卻塔的節(jié)能技改不是能量的轉(zhuǎn)移，不會(huì)增加水泵的功率，只是充分利用系統(tǒng)中多余的能量來推動(dòng)水輪機(jī)，帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
3、 改造后風(fēng)扇輸入的軸功率保證不變，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速保證不變，在冷卻塔其他方面不做改動(dòng)的情況下，風(fēng)量保證不變。
4、 冷卻效果會(huì)更好，冷卻后的水溫T2會(huì)降低，溫差將增大。
（可能現(xiàn)在大家zui關(guān)心的就是：即不增加水泵的功率，也不改造冷卻塔的結(jié)構(gòu)，那到底是從那里來的能量呢？）
三、能量的來源：
根據(jù)能量守恒原理，能量不能憑空產(chǎn)生，我公司的水輪機(jī)也是不能造能。它是充分回收利用水循環(huán)系統(tǒng)中本身就有的多余的能量來推動(dòng)水輪機(jī)，帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的。
每化工設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)生的熱量是一定的，需要一定的水量把熱量帶走轉(zhuǎn)移到空氣中去，滿足生產(chǎn)需求。
1，每個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)中的水量很難被精確的計(jì)算出來，工藝工程師計(jì)算系統(tǒng)水流量時(shí)，為了安全生產(chǎn)及個(gè)方面的因素考慮都會(huì)在滿足zui大需求水量的基礎(chǔ)上加至少10%-20%的余量來確定水泵的流量---------整個(gè)系統(tǒng)中的水量一定是富裕的。
2，在整個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)中，每段水管、彎頭都有一定的阻力，冷卻塔的位置高低、換熱部件的阻力、及壓力要求都會(huì)在系統(tǒng)中產(chǎn)生阻力，這些阻力也不能很精確的計(jì)算出來，所以工藝工程師計(jì)算的阻力值只是一個(gè)大概的數(shù)據(jù)，根據(jù)這個(gè)數(shù)值在確定水泵的揚(yáng)程時(shí)，考慮更安全的滿足生產(chǎn)需求，就在滿足所計(jì)算出的阻力數(shù)值的基礎(chǔ)上至少加10%-20%的余量來選型--------整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中揚(yáng)程一定是富裕的。
富裕的流量及揚(yáng)程就是我們可利用的富裕能量。
那么這些多余的能量會(huì)體現(xiàn)在哪里呢？
一般表現(xiàn)在下面兩個(gè)方面：
*、循環(huán)水水泵的泵前、泵后一般都安裝閥門。
閥門的作用有兩個(gè)：（1）調(diào)節(jié)流量，（2）方便維修。
由于設(shè)計(jì)的循環(huán)水系統(tǒng)中流量及揚(yáng)程大于實(shí)際需要。根據(jù)水泵的特性曲線，富裕揚(yáng)程zui終也要轉(zhuǎn)化為流量。流量的增加就會(huì)導(dǎo)致水泵的電流增加，而超過水泵的額定電流。故系統(tǒng)中的閥門都有一定程度的關(guān)閉，這樣閥門上就消耗一定的壓力。
第二、 循環(huán)水系統(tǒng)的實(shí)際溫差往往都是小于設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)溫差，化工系統(tǒng)中多為6-8度。根據(jù)實(shí)際熱量和循環(huán)水量的關(guān)系式：Q＝C?M?△t,當(dāng)實(shí)際測得循環(huán)水系統(tǒng)的溫差小于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)溫差時(shí)，實(shí)際水流量就大于系統(tǒng)所需的水量，導(dǎo)致系統(tǒng)中有大量富裕能量。
我公司的水輪機(jī)就是充分回收利用這些多余的能推動(dòng)水輪機(jī)帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)能改造的冷卻塔的*節(jié)能。
四、水動(dòng)能冷卻塔的優(yōu)點(diǎn)或者冷卻塔節(jié)能技改后的優(yōu)點(diǎn)
1、節(jié)能： 充分利用循環(huán)系統(tǒng)多余的能量，實(shí)現(xiàn)冷卻塔的*節(jié)能。
2、可靠： 我公司的水輪機(jī)設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)，結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，從根本上解決了因電機(jī)、電控和減速器引起的漏電、漏油、燒毀和損壞的故障，為安全持續(xù)運(yùn)行提供了保證。
3、安全：冷卻塔改造后可在任何防爆的環(huán)境下安全運(yùn)行。
4、經(jīng)濟(jì)：因改造后取消電機(jī)和減速器，大大降低成本及節(jié)省日常管理費(fèi)用。
冷卻塔水輪機(jī)采用渦輪增壓水輪技術(shù)，利用冷卻塔設(shè)備原有的循環(huán)冷卻水推動(dòng)風(fēng)機(jī)散熱，廢除在傳統(tǒng)的冷卻塔中用電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的散熱方式，省卻機(jī)械減速裝置和電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)“零”電能消耗新節(jié)能環(huán)保型冷卻塔。
冷卻塔散熱系統(tǒng)的循環(huán)水是由冷卻泵根據(jù)系統(tǒng)要求以特定的水壓、水流量送至冷卻塔內(nèi)進(jìn)行熱交換的，因此進(jìn)塔后的水流及余壓，可以充分利用。完成送達(dá)冷卻塔的冷卻循環(huán)水按照一定的壓力、流量流過水輪機(jī)組，從而使其獲得輸出功率，并驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)散熱，*省去風(fēng)機(jī)電機(jī)，達(dá)到100％免除風(fēng)機(jī)電能的目的。
在安裝水輪機(jī)時(shí)，可保留原有冷卻塔外型結(jié)構(gòu)、尺寸不改變，水輪機(jī)冷卻塔的冷效、風(fēng)機(jī)風(fēng)速、氣水比、噪聲均比原有電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻塔有不同程度的改善，各種技術(shù)指標(biāo)均能達(dá)到冷卻塔設(shè)計(jì)要求。
使用水輪機(jī)的冷卻塔系統(tǒng)故障點(diǎn)少，以一臺(tái)水輪機(jī)代替電機(jī)、減速器和傳動(dòng)部分，可以實(shí)現(xiàn)長時(shí)間*運(yùn)行，為使用單位節(jié)省大量的維護(hù)和更換冷卻塔的電機(jī)和減速器的費(fèi)用和人力。
合理用電，節(jié)約用電已經(jīng)成為節(jié)能減排工作中的重中之重。
節(jié)電：很多工礦企業(yè)的大型機(jī)電設(shè)備因?yàn)楣に嚿a(chǎn)的原因存在著嚴(yán)重的耗能現(xiàn)象，其節(jié)電率在經(jīng)過專業(yè)節(jié)能改造后不影響正常生產(chǎn)的情況下大都在20%以上，綜合國家眾多的工礦企業(yè)這將是一筆巨大的能源財(cái)富。目前國內(nèi)涌現(xiàn)了一些專業(yè)的節(jié)能服務(wù)公司，在節(jié)電領(lǐng)域通過對用能企業(yè)宣傳節(jié)能知識，提供節(jié)能技術(shù)，投資項(xiàng)目資金、設(shè)備等方式來不斷促進(jìn)節(jié)能的發(fā)展。
