水輪機節(jié)能技改原理和能量核算
信息來源：www.ourplacemap.com 發(fā)布時間：2020.04.18
一、節(jié)能技改原理
在工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中，換熱器往往布置在一定的高度，從換熱器到冷卻塔有一定的落差，或者循環(huán)水系統(tǒng)有必需的壓力平衡需求，如此則回水就有偏高的余壓。以及在冷卻塔系統(tǒng)設(shè)計中，從換熱設(shè)備熱負荷、換熱面積到冷卻水需求量的各個環(huán)節(jié)，都要放一些設(shè)計余量;水泵選型時還要再加余量，而在具體選型時往往很難湊巧選到參數(shù)完全一致的水泵，根據(jù)就高不就低的原則，一般選擇揚程較大的水泵;另外，在整個系統(tǒng)中，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在系統(tǒng)中產(chǎn)生阻力，這些阻力無法計算，考慮安全生產(chǎn)的需求，必須在理論值上繼續(xù)加余量選型，甚至為了管道暢通也會增加供水壓力。上述幾種情況的疊加，導致循環(huán)水系統(tǒng)存在看大量的富余揚程和流量。但這些富余能量不能直接進塔，否則會沖擊損壞冷卻塔噴頭、填料，冷卻塔的震動、噪音也會加大……
現(xiàn)有的循環(huán)水系統(tǒng)采用的傳統(tǒng)方法是關(guān)小塔下回水閥門，利用上塔閥門的阻力消耗這部分回水余壓。這部分富余能量在部分系統(tǒng)中超過冷卻塔風機的軸功率值，這就為將此部分能量轉(zhuǎn)化成冷卻塔風機動力提供了技術(shù)支持，冷卻塔用水輪機就是利用循環(huán)水的富裕能量帶動風機轉(zhuǎn)動，從而取消原來的風機電機系統(tǒng)，實現(xiàn)冷卻塔的無電化運行，達到冷卻塔節(jié)能、環(huán)保、安全、穩(wěn)定、低維護、低故障率的節(jié)能環(huán)保效果。
二、能量核算
設(shè)原電機軸功率P1，風機軸功率P2，改造后水輪機的輸出軸功率P3。
P1=U·I·
P2=U·I·
P3＝9.81QHη
上式中COSφ為功率因數(shù)，Q—流量(m3/h) H—可利用水頭（m）。
將電機驅(qū)動的機械通風冷卻塔改造為水輪機驅(qū)動的水能回收冷卻塔的關(guān)鍵就在于保證風機軸功率不會下降，則要實現(xiàn)內(nèi)置式水輪機冷卻塔改造必須P3大于P2，外置式水輪機冷卻塔改造必須P3大于P1。如果富裕能量不能滿足改造要求，則可以用輔助動力增加水輪機的輸出功率P3。
