冷卻塔水輪機(jī)節(jié)能改造

　　自從國內(nèi)研究者提出水動風(fēng)機(jī)的概念以來，國內(nèi)的冷卻塔水輪機(jī)市場可謂爆炸式發(fā)展，出現(xiàn)專門生產(chǎn)冷卻塔水輪機(jī)的企業(yè)、公司數(shù)十家，但是生產(chǎn)水輪機(jī)冷卻塔的單位卻是魚龍混雜、良莠不齊。冷卻塔水輪機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用雖然有不少先例，但是大多數(shù)冷卻塔水輪機(jī)效率低，振動嚴(yán)重、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)不到效果等缺陷。目前廣泛應(yīng)用于實(shí)際中的冷卻塔水輪機(jī)主要有以下幾種：

　　1、雙擊式水輪機(jī)

　　這種水輪機(jī)是發(fā)電用的雙擊式水輪機(jī)為基礎(chǔ)經(jīng)過適當(dāng)?shù)母脑欤褵o壓式水輪機(jī)用到有壓管路中，這樣就破壞了雙擊式水輪機(jī)的基本條件，結(jié)果不但使水輪機(jī)

　　的效率低下，而且水輪機(jī)的振動也很嚴(yán)重。后來把臥式改為立式安裝并在有壓系統(tǒng)下工作，不但不能有效的達(dá)到雙擊，而且尾水涌動對轉(zhuǎn)輪造成阻礙，產(chǎn)生很大振動和噪聲，主軸封水易損壞漏水、軸承經(jīng)常損壞，需要吊出風(fēng)機(jī)檢修，維護(hù)很麻煩，如造成停產(chǎn)損失，這種改造甚至得不償失。雖然結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但效率低、易振動，僅適合小型冷卻塔。

　　2、混流式水輪機(jī)

　　一些廠家把普通發(fā)電混流式水輪機(jī)直接用到冷卻塔上驅(qū)動風(fēng)機(jī)，由于發(fā)電的水輪機(jī)的速度、水頭、流量無法與風(fēng)機(jī)匹配，使得裝置效率低，現(xiàn)在新研究出的混流式節(jié)能水輪機(jī)出力大，效率高，水力性能也好，但是水輪機(jī)尺寸偏大，不能很好的滿足于冷卻塔安裝配合的要求。

　　3、貫流式水輪機(jī)

　　這種驅(qū)動裝置是使用管道式水輪機(jī)(軸伸貫流式水輪機(jī))水平布置。因?yàn)樨灹魇降乃啓C(jī)比轉(zhuǎn)速在500~1000m.KW范圍，而冷卻塔水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速很低，所以要采用減速機(jī)再變速，同時(shí)把水平轉(zhuǎn)矩變換為垂直轉(zhuǎn)矩驅(qū)動冷卻塔風(fēng)機(jī)。這種裝置雖然效率很高，但需要裝減速機(jī)，所以增加了設(shè)備成本和維護(hù)。如果貫流式水輪機(jī)直連風(fēng)機(jī)，則轉(zhuǎn)速嚴(yán)重不匹配，水輪機(jī)效率十分低下，冷卻效果根本達(dá)不到要求。

　　4、渦輪式增壓水輪機(jī)

　　以渦輪式增壓水輪機(jī)技術(shù)取代電機(jī)驅(qū)動風(fēng)機(jī)運(yùn)行，這種所謂的渦輪增壓技術(shù)是借用汽車發(fā)動機(jī)的渦輪增壓器原理制作水輪機(jī)驅(qū)動風(fēng)機(jī)，本質(zhì)與一般低比速混流式水輪機(jī)無異。但其效率一般較低，而且只適合于小機(jī)組。

　　5、冷卻塔超低比轉(zhuǎn)速水輪機(jī)

　　根據(jù)各個(gè)現(xiàn)場的不同的參數(shù)要求，設(shè)計(jì)出的冷卻塔超低比較速水輪機(jī)。產(chǎn)品特點(diǎn)是擁有超低比轉(zhuǎn)速混流式水輪機(jī)與冷卻塔風(fēng)機(jī)直聯(lián)，不帶減速機(jī)，已經(jīng)生產(chǎn)出冷卻水量300t/h至5000t/h的水輪機(jī)，并在實(shí)際工程應(yīng)用中效率都能達(dá)到≥85%，而且匹配每個(gè)冷卻塔及風(fēng)機(jī)的具體參數(shù)設(shè)計(jì)，無震動，壽命長。這種冷卻塔水輪機(jī)是目前在實(shí)踐中運(yùn)行的機(jī)組。

　　盡管冷卻塔水輪機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)有5、6年的時(shí)間，作為水輪機(jī)一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域，人們對冷卻塔水輪機(jī)的特殊工作環(huán)境和水輪機(jī)內(nèi)部流場的研究還不夠，沒有充分考慮冷卻塔水輪機(jī)的超低比轉(zhuǎn)速的特性、水輪機(jī)過流特性與系統(tǒng)流場的分布，及其各部分對效率的影響，使得冷卻塔水輪機(jī)的設(shè)計(jì)運(yùn)行與調(diào)試出現(xiàn)種種問題。我公司今后將會從理論方面對冷卻塔風(fēng)機(jī)的流場進(jìn)行數(shù)值模擬，并分析流道參數(shù)對其轉(zhuǎn)輪損失、轉(zhuǎn)輪效率、水輪機(jī)效率的影響，對以后的冷卻塔水輪機(jī)設(shè)計(jì)、運(yùn)行提供流場的理論基礎(chǔ)。