冷卻塔風機的節能改造注意事項

　　冷卻塔風機的節能改造注意事項

　　1.液壓風機原理

　　冷卻塔的高效率和低能耗是冷卻塔技術發展的永恒目標。水力風機冷卻塔是一種新型節能環保的改進型冷卻塔，近年來逐漸應用于國內企業的工業循環冷卻水系統，得到了大力推廣和市場認可。

　　在為典型的冷卻塔設計和選擇泵時，為了確保流速，必須考慮水泵的效率以及電機的啟動扭矩。因此，頭部不宜過大，選擇電機往往就像“大馬拉小車”，造成相當大的能量浪費。根據行業調查，冷卻塔的循環水壓頭一般為5-8m，而配水所需的壓頭通常不超過3m，多余的壓頭尚未得到充分利用。

　　針對這種情況，液壓風機的設計應運而生。所謂的水驅動風扇是一種由水輪機而不是電動機驅動的風扇，用于熱交換，前提是冷卻塔本身有足夠的剩余水頭。水輪機的結構簡單，主要工作部件是葉輪。葉輪從流體中接收能量，使其旋轉，并將進水的多余壓頭轉化為動能，作為電機的替代品。通過使用水輪機而不是電機來驅動風扇，只要水輪機的軸功率與電機的軸功率相同，就可以實現相同的冷卻效果，降低塔的功耗。塔架的形狀、結構、尺寸和冷卻原理不需要改變，水輪機具有重量輕、結構簡單、易于維護、噪音低、使用壽命長、安全高效等優點。

　　然而，并非所有機械通風冷卻塔都可以加裝水力風扇，也并非所有項目或操作條件都適合使用水力風扇冷卻塔。水力風機冷卻塔在工業循環冷卻水系統中的應用需要一定的客觀條件。只有滿足應用條件，才能達到節能、環保的效果和預期的經濟效益和社會效益。

　　2個水力風機冷卻塔的系統條件

　　由于水輪機旋轉的驅動力來自循環冷卻水系統的剩余壓力，即水泵的剩余水頭，為了分析水輪機在循環冷卻水體系中的應用條件，有必要對循環冷卻水的能耗進行具體分析。

　　用水輪機代替冷卻塔電機的必要條件是冷卻塔的進水有足夠的能量。一般來說，進水功率的計算公式為：

　　P(kW)=9.81 x入口流量Q(m3/s)x入口壓頭H(m)

　　冷卻塔的入口壓頭H由水壓、塔高和噴水力的總能耗決定。其中，水壓能耗與水力風機冷卻塔的應用密切相關。水壓能耗是指整個循環水管網系統產生的水頭損失。水頭損失包括設備、管道、閥門和開式水箱泄壓。此外，水壓能耗還包括設計時保留的整個循環水管網系統的設計剩余容量，這是水力風機冷卻塔應用的動力源。

　　通常，循環冷卻水的設計必須保持一定的適當余量，通常在5%左右，以應對設備老化、管道結垢等因素對循環冷卻水系統供水能力(包括水量和壓力)的負面影響。使用水力風機冷卻塔不應占用這部分剩余，而應使用額外的剩余，否則會影響系統的安全性和穩定性，并對傳熱設備造成嚴重損壞。

　　由于冷卻塔的入口壓頭來自循環水泵，如果入口壓頭不足，在水泵過程中增加一臺水輪機不僅會增加循環水泵的能耗，還會增加系統阻力，降低換熱效率，嚴重影響換熱設備的正常運行。因此，要求進口壓頭在通過水輪機后，有足夠的余壓來完成配水和其他管道損失，即水泵的剩余壓頭必須滿足水輪機的能量要求，才能進行液壓風機的改造，真正達到節能效果。

　　3臺水力風機冷卻塔的優缺點

　　作為一種新型節能環保的改進型冷卻塔，水驅風機冷卻塔的優點是：

　　節能。該塔架用水輪機代替了風力渦輪機電機，通過利用進入塔架的水壓節省了風力渦輪機的運行功耗。

　　沒有噪音。水輪機的能量轉換在水流通道內完成，消除了冷卻塔機械動力的噪聲源，降低了冷卻塔的噪聲。

　　高效。渦輪軸的功率可以達到葉片軸的功率，而不需要像電動機那樣的額外功率來應對不足的啟動電流。

　　使用壽命長。該水輪機結構簡單，易于維護和更換，長期運行無損壞。

　　安全。它不僅可以用于濕腐蝕和防爆風險高的地區，而且對管道系統也有一定的調壓作用。

　　安裝液壓風扇并非易事。它不僅要求水輪機的高效率，還要求能夠直接驅動風扇，以具有良好的可靠性和使用壽命。驅動水輪機的能量來自水泵的剩余水頭。如果剩余水頭不足，安裝了水輪機，將增加額外的阻力，從動風扇可能無法達到額定轉速，導致冷卻效果不足。水輪機本身不會從稀薄的空氣中產生能量，但對于一些設計裕度過大的冷卻塔來說，它確實可以在回收一些能量方面發揮作用。

　　此外，系統中的循環水量會根據生產需要隨時變化。因此，為了避免水泵揚程過大，可能導致進水壓力過高和風機轉速過快，特別是在氣象條件有利于冷卻塔時，導致冷卻水溫度過低，影響系統安全，需要在冷卻塔的進水管和補水管之間安裝旁通閥。

　　水驅動風扇冷卻塔完全依靠液壓動力來控制冷卻塔的進水口，其自動控制能力和可調性相對較差。建議在進氣歧管上安裝可遠程控制的電動流量控制閥、壓力表、流量計等，必要時可根據生產需要直接控制和管理。

　　對于大型循環冷卻水系統，當使用多套冷卻塔時，建議在多套冷卻塔內只安裝一個或兩個水驅動風扇冷卻塔，其余仍使用傳統的電機驅動冷卻塔，因為電機驅動冷卻塔比水驅動風扇冷卻塔的可靠性和穩定性更高。