水冷卻塔風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)改造

水冷卻塔是工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中常用的設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于石油化工、化纖、化工、冶金、生化、輕工業(yè)、電力、制藥、空調(diào)制冷系統(tǒng)等行業(yè)。目前循環(huán)水系統(tǒng)的水冷卻塔通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到冷卻的目的，但使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)需要消耗大量的電能。因此，公司對(duì)水冷卻塔風(fēng)扇進(jìn)行了電機(jī)節(jié)能改造改造后，水冷卻塔風(fēng)扇不再由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，而是用冷卻后剩余的水壓驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，達(dá)到冷卻和節(jié)能的目的。節(jié)能一直是工程技術(shù)人員長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。

　　水冷卻塔是工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中常用的設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于石油化工、化纖、化工、冶金、生化、輕工業(yè)、電力、制藥、空調(diào)制冷系統(tǒng)等行業(yè)。目前循環(huán)水系統(tǒng)的水冷卻塔通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到冷卻的目的，但使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)需要消耗大量的電能。因此，公司對(duì)水冷卻塔風(fēng)扇進(jìn)行了電機(jī)節(jié)能改造改造后，水冷卻塔風(fēng)扇不再由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，而是用冷卻后剩余的水壓驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，達(dá)到冷卻和節(jié)能的目的。節(jié)能一直是工程技術(shù)人員長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。

 

　　一，水輪機(jī)技術(shù)原理。

　　充分利用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中剩余的水能推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，用水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇代替冷卻塔配備風(fēng)扇的電機(jī)，保證水輪機(jī)安裝后不增加泵的功耗，不降低冷卻塔的工作效率，從而達(dá)到節(jié)能的目的?？梢越档屠鋮s塔的振動(dòng)、噪音和維護(hù)成本。由于水力風(fēng)扇利用水能驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，因此可以通過調(diào)節(jié)水輪機(jī)的水流來控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速;可以通過控制水泵的開啟和停止風(fēng)扇。

 

　　二，本次改造前循環(huán)水系統(tǒng)的工藝參數(shù)。

 

　　三，技術(shù)分析：

　　依據(jù)風(fēng)扇額定功率18.5Kw，以及馬達(dá)、傳動(dòng)軸和減速器的效率特性等，再按公式：

　　P=P電機(jī)×q電機(jī)×q驅(qū)動(dòng)軸×q減速器。

　　通過計(jì)算得風(fēng)扇軸功率約為8.3kw。

　　根據(jù)循環(huán)水系統(tǒng)中熱泵出口壓力和水泵額定揚(yáng)程，水輪機(jī)可利用壓力5m，系統(tǒng)中上塔閥的開度僅為15°，水輪機(jī)可利用的壓力為3m，因此該系統(tǒng)水輪機(jī)可利用的總壓力為8m

　　N=9.81×Q×H×水輪機(jī)。

　　式中Q為單塔流量，取水輪機(jī)為0.85。

　　單臺(tái)水輪機(jī)所需的過流量可計(jì)算為450m3/h左右，因此該系統(tǒng)若要改造，單塔水輪機(jī)的過流量可達(dá)450m3/h左右。也就是說，在設(shè)計(jì)水輪機(jī)時(shí)，根據(jù)過流量450m3/h，利用水頭8m進(jìn)行設(shè)計(jì)，水輪機(jī)安裝在冷卻塔上后，具體的管道布置方式可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行管道連接布置;水輪機(jī)的設(shè)計(jì)是根據(jù)夏季最惡劣的天氣條件滿足生產(chǎn)溫降的要求，在其它季節(jié)，可通過調(diào)整連接式布水器旁通閥來調(diào)節(jié)水輪機(jī)的輸出功率，以滿足生產(chǎn)對(duì)不同溫降的要求。

 

　　四，技術(shù)改造。

　　改造前后工藝簡(jiǎn)圖如下:

　　4.1系統(tǒng)停止，停止泵，切斷風(fēng)扇電源;拆下風(fēng)扇馬達(dá)，傳動(dòng)軸，風(fēng)扇，減速器，移動(dòng)電纜橋架;

　　4.2測(cè)量風(fēng)扇輪廓內(nèi)孔尺寸，加工軸套與水輪機(jī)軸配合。

　　4.3切割開立管和布水管，密封布水管兩側(cè)的盲板。

　　4.4預(yù)制進(jìn)水管和出水管。

　　4.5加固原進(jìn)水管和進(jìn)水管。

　　4.6加固框架，將鋼板焊接到中心管上作為水輪機(jī)的基礎(chǔ)，以備z輪機(jī)就位。

　　4.7提升水輪機(jī)就位，對(duì)中心后固定，安裝水輪機(jī)進(jìn)出水管。

　　開泵調(diào)試水輪機(jī)和風(fēng)扇，檢查設(shè)備運(yùn)行情況，并記錄各工況參數(shù)。

　　本次改造前后循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的比較。

　　通過改造前后循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的比較，發(fā)現(xiàn)泵負(fù)荷不變時(shí)，用水輪機(jī)代替電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇后，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速加快，進(jìn)出水溫差大，冷卻效果好，節(jié)約了風(fēng)扇電費(fèi)。

　　六是經(jīng)濟(jì)效益。

　　冷卻塔流量為500n13/h，冷卻塔風(fēng)扇電機(jī)功率為18.5kW，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間按每天使用24小時(shí)、每年使用365天計(jì)算，改造后電量為:

　　18.5千瓦×24小時(shí)×365天=162060度/年。

　　電費(fèi)按企業(yè)實(shí)際電費(fèi)0.7元/度計(jì)算:

　　0.7元/度×162060度/年=113442元/年。

　　經(jīng)過電機(jī)節(jié)能改造，單個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)每年可節(jié)電113442元，原電機(jī)和減速箱的維護(hù)成本相當(dāng)可觀。

 

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