冷却塔风机的节能改造注意事项

　　冷却塔风机的节能改造注意事项

　　1.液压风机原理

　　冷却塔的高效率和低能耗是冷却塔技术发展的永恒目标。水力风机冷却塔是一种新型节能环保的改进型冷却塔，近年来逐渐应用于国内企业的工业循环冷却水系统，得到了大力推广和市场认可。

　　在为典型的冷却塔设计和选择泵时，为了确保流速，必须考虑水泵的效率以及电机的启动扭矩。因此，头部不宜过大，选择电机往往就像“大马拉小车”，造成相当大的能量浪费。根据行业调查，冷却塔的循环水压头一般为5-8m，而配水所需的压头通常不超过3m，多余的压头尚未得到充分利用。

　　针对这种情况，液压风机的设计应运而生。所谓的水驱动风扇是一种由水轮机而不是电动机驱动的风扇，用于热交换，前提是冷却塔本身有足够的剩余水头。水轮机的结构简单，主要工作部件是叶轮。叶轮从流体中接收能量，使其旋转，并将进水的多余压头转化为动能，作为电机的替代品。通过使用水轮机而不是电机来驱动风扇，只要水轮机的轴功率与电机的轴功率相同，就可以实现相同的冷却效果，降低塔的功耗。塔架的形状、结构、尺寸和冷却原理不需要改变，水轮机具有重量轻、结构简单、易于维护、噪音低、使用寿命长、安全高效等优点。

　　然而，并非所有机械通风冷却塔都可以加装水力风扇，也并非所有项目或操作条件都适合使用水力风扇冷却塔。水力风机冷却塔在工业循环冷却水系统中的应用需要一定的客观条件。只有满足应用条件，才能达到节能、环保的效果和预期的经济效益和社会效益。

　　2个水力风机冷却塔的系统条件

　　由于水轮机旋转的驱动力来自循环冷却水系统的剩余压力，即水泵的剩余水头，为了分析水轮机在循环冷却水体系中的应用条件，有必要对循环冷却水的能耗进行具体分析。

　　用水轮机代替冷却塔电机的必要条件是冷却塔的进水有足够的能量。一般来说，进水功率的计算公式为：

　　P(kW)=9.81 x入口流量Q(m3/s)x入口压头H(m)

　　冷却塔的入口压头H由水压、塔高和喷水力的总能耗决定。其中，水压能耗与水力风机冷却塔的应用密切相关。水压能耗是指整个循环水管网系统产生的水头损失。水头损失包括设备、管道、阀门和开式水箱泄压。此外，水压能耗还包括设计时保留的整个循环水管网系统的设计剩余容量，这是水力风机冷却塔应用的动力源。

　　通常，循环冷却水的设计必须保持一定的适当余量，通常在5%左右，以应对设备老化、管道结垢等因素对循环冷却水系统供水能力(包括水量和压力)的负面影响。使用水力风机冷却塔不应占用这部分剩余，而应使用额外的剩余，否则会影响系统的安全性和稳定性，并对传热设备造成严重损坏。

　　由于冷却塔的入口压头来自循环水泵，如果入口压头不足，在水泵过程中增加一台水轮机不仅会增加循环水泵的能耗，还会增加系统阻力，降低换热效率，严重影响换热设备的正常运行。因此，要求进口压头在通过水轮机后，有足够的余压来完成配水和其他管道损失，即水泵的剩余压头必须满足水轮机的能量要求，才能进行液压风机的改造，真正达到节能效果。

　　3台水力风机冷却塔的优缺点

　　作为一种新型节能环保的改进型冷却塔，水驱风机冷却塔的优点是：

　　节能。该塔架用水轮机代替了风力涡轮机电机，通过利用进入塔架的水压节省了风力涡轮机的运行功耗。

　　没有噪音。水轮机的能量转换在水流通道内完成，消除了冷却塔机械动力的噪声源，降低了冷却塔的噪声。

　　高效。涡轮轴的功率可以达到叶片轴的功率，而不需要像电动机那样的额外功率来应对不足的启动电流。

　　使用寿命长。该水轮机结构简单，易于维护和更换，长期运行无损坏。

　　安全。它不仅可以用于湿腐蚀和防爆风险高的地区，而且对管道系统也有一定的调压作用。

　　安装液压风扇并非易事。它不仅要求水轮机的高效率，还要求能够直接驱动风扇，以具有良好的可靠性和使用寿命。驱动水轮机的能量来自水泵的剩余水头。如果剩余水头不足，安装了水轮机，将增加额外的阻力，从动风扇可能无法达到额定转速，导致冷却效果不足。水轮机本身不会从稀薄的空气中产生能量，但对于一些设计裕度过大的冷却塔来说，它确实可以在回收一些能量方面发挥作用。

　　此外，系统中的循环水量会根据生产需要随时变化。因此，为了避免水泵扬程过大，可能导致进水压力过高和风机转速过快，特别是在气象条件有利于冷却塔时，导致冷却水温度过低，影响系统安全，需要在冷却塔的进水管和补水管之间安装旁通阀。

　　水驱动风扇冷却塔完全依靠液压动力来控制冷却塔的进水口，其自动控制能力和可调性相对较差。建议在进气歧管上安装可远程控制的电动流量控制阀、压力表、流量计等，必要时可根据生产需要直接控制和管理。

　　对于大型循环冷却水系统，当使用多套冷却塔时，建议在多套冷却塔内只安装一个或两个水驱动风扇冷却塔，其余仍使用传统的电机驱动冷却塔，因为电机驱动冷却塔比水驱动风扇冷却塔的可靠性和稳定性更高。