風(fēng)機(jī)因?yàn)樽陨淼淖饔茫梢酝ㄟ^產(chǎn)生新風(fēng)來起到冷卻的作用。冷卻風(fēng)機(jī)就在傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，使之更為適應(yīng)冷卻要求的產(chǎn)物。冷卻風(fēng)機(jī)有很多種類，在這篇文章里我們將著重為大家介紹水輪冷卻風(fēng)機(jī)的一些優(yōu)勢，讓大家了解一下。
用水輪機(jī)取代電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)，具有明顯的優(yōu)特點(diǎn)，但不同規(guī)格的冷卻塔究竟具有多少富余水頭可以進(jìn)行改造，如何理解水動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻塔的節(jié)能等，本節(jié)進(jìn)行一些分析研究和討論，共同進(jìn)行必要的商榷。
冷卻塔水輪機(jī)軸功率及所需水頭
1. 軸功率與需要水頭計(jì)算的說明與假設(shè) 因變化的因素很多，不少參數(shù)是有條件使用的，因此需作適當(dāng)?shù)恼f明和必要的假設(shè)，但有些假設(shè)條件可能偏高，也可能偏低，計(jì)算的結(jié)果與客觀實(shí)際會(huì)有一定出入。盡管如此，通過這些說明和假定所計(jì)算的結(jié)果，會(huì)得到一定的啟示，有一個(gè)粗略的了解和大致的應(yīng)用范圍，是有一定的收益的。
說明和假設(shè)大致如下：
(1 )有些風(fēng)機(jī)的軸功率，是可以從風(fēng)機(jī)的樣本中根據(jù)需要的風(fēng)量直接查到的。而有些風(fēng)機(jī)樣本中，只有配用電動(dòng)機(jī)的功率，沒有風(fēng)機(jī)軸功率，則要把電動(dòng)機(jī)功率換算成風(fēng)機(jī)軸功率。而不同電動(dòng)機(jī)的效率范圍很大，最高達(dá)到88 %;而小的僅為34 %，但大多數(shù)的電動(dòng)機(jī)效率在70 %～80 %之間，小電動(dòng)機(jī)效率一般均小于70 %，大電動(dòng)機(jī)相對(duì)效率較高，計(jì)算中采用：小電動(dòng)機(jī)效率以60 %計(jì)，偏中型的電動(dòng)機(jī)以70 %～73 %計(jì)，偏大功率的電動(dòng)機(jī)效率以75 %～80 %計(jì)。
(2 )風(fēng)機(jī)傳動(dòng)裝置的效率，小塔(一般100m3/h 以內(nèi)的)，電動(dòng)機(jī)立軸直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)，效率以100 %計(jì);聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)效率98 %計(jì);三角皮帶(含齒輪)傳動(dòng)95 %計(jì)。
(3 )水輪機(jī)的效率變化幅度也較大，高的可達(dá)88 %，而低的僅70 %左右，一般小流量水輪機(jī)效率較高，大流量水輪機(jī)相對(duì)較低。同時(shí)水輪機(jī)效率還與冷卻塔配水形式有關(guān)。計(jì)算中小流量(小于200m3/h )塔效率按85 %計(jì);300m3/h 以上塔水輪機(jī)效率按80 %計(jì)，都略偏高了一些。
(4 )標(biāo)準(zhǔn)型塔(Δt =5 ℃)的風(fēng)量按氣水比λ=0.65 計(jì)算;中溫塔(Δt =10 ℃)的風(fēng)量按氣水比λ=0.85 計(jì)算。此氣水比值都在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，是設(shè)計(jì)中接近采用的值。
(5 )風(fēng)機(jī)的有效軸功率是按風(fēng)量直接從風(fēng)機(jī)樣本查得或按配用的電動(dòng)機(jī)功率換算得來。而水輪機(jī)做功需要達(dá)到風(fēng)機(jī)軸功率所要的水頭(H )，是按風(fēng)機(jī)軸功率N 計(jì)算而來，計(jì)算公式為：H =N /9.81 ·Q ·η，N 單位為k W ;Q 單位為m3/s;η單位為%。
2. 水輪機(jī)所需要的計(jì)算水頭
現(xiàn)按循環(huán)冷卻水量從50～4000m3/h ，以標(biāo)準(zhǔn)型塔(Δt =5 ℃)和中溫塔(Δt =10 ℃)兩種塔型，對(duì)水輪機(jī)達(dá)到冷卻風(fēng)量所需要軸功率的水頭(H )進(jìn)行計(jì)算，見表8-4 。
通過計(jì)算，從表8-4 看，有以下幾方面的規(guī)律與特點(diǎn)：
(1 )流量小的冷卻塔，水輪機(jī)軸功率所需要的H 相對(duì)小，隨著流量的增大，需要的H 也增加。Δt =5 ℃的塔，水量從Q =50m3/h ， Q =4000m3/h ，需要的壓力水頭從7.5m左右上升到15m 左右;Δt =10 ℃的塔，水量從Q =50m3/h ， Q =3000m3/h ，需要的壓力水頭從12.50m 左右上升到18.50m 左右。
(2 )中溫型塔因風(fēng)機(jī)需要的軸功率比低溫塔大，故相同流量的塔，水輪機(jī)需要的壓力水頭也大，多數(shù)要大3m 以上，故中溫塔水泵的富余水頭要比低溫塔水泵富余水頭大得多，否則H 不能滿足要求而無法改造。(3 )低溫塔水量1500m3/h 以上的，水輪機(jī)需要的壓力水頭H > 13m ;中溫塔1500m3/h 以上的，水輪機(jī)需要的壓力水頭H > 16.5m 。一般水泵的富余水頭這么高是較少的，如水泵達(dá)不到此富余水頭，則較難改造。如果改造則風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)量和冷卻效果等可能達(dá)不到原來的要求。
(4 )中溫塔(Δt =10 ℃)多數(shù)為中小型塔，大于1000 m3/h 的很少，基本上都是低溫塔。因此對(duì)塔的改造來說，主要是系列低溫塔，其次是中小型中溫塔。對(duì)于大于1000m3/h 的中溫塔，一是很少，二是水泵的富余揚(yáng)程要大(> 16.5m )，因此不是改造的對(duì)象。
表8-4 中計(jì)算所需要的水輪機(jī)壓力水頭H 值是建立在上述5 個(gè)假定條件基礎(chǔ)上的，實(shí)際情況有所不同，故存在著誤差，僅供參考。究竟能否改造，要根據(jù)當(dāng)?shù)厮膶?shí)際情況進(jìn)行分析研究，計(jì)算確定。
水輪機(jī)在新冷卻塔中的使用
水輪機(jī)代替電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)存在前述的4 個(gè)方面優(yōu)特點(diǎn)，因此不僅用于老塔的改造中，也必然會(huì)與新冷卻塔配套使用，那么提升水泵揚(yáng)程(壓力)如何確定，是否像老塔那樣從省去了風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)來說而達(dá)到100 %節(jié)能，對(duì)這些問題應(yīng)進(jìn)行分析和研究。
1. 提升水泵的揚(yáng)程
在設(shè)計(jì)中，從熱水池把水提升到冷卻塔配水系統(tǒng)所需要的揚(yáng)程，是按計(jì)算所得理論值再加4～6m 的富余水頭確定的。常用的富余水頭為4m 左右。按表8-4 的計(jì)算，此水頭做功是達(dá)不到水輪機(jī)所需要的軸功率的，則轉(zhuǎn)速、風(fēng)量、冷卻都無法達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。因此提升水泵的揚(yáng)程必須滿足水輪機(jī)所需要的水頭(H )值，那么水泵的揚(yáng)程如何確定，可分以下兩種情況討論：
(1 )不考慮設(shè)計(jì)需要的富余水頭
不考慮設(shè)計(jì)需要的富余水頭就是不另增加4～6m 的水壓，對(duì)水輪機(jī)來說，這4～6m的水頭也用來推動(dòng)水輪機(jī)做功了，則水泵需要的揚(yáng)程用公式表示為： H揚(yáng)=h凈+Σ h1 +Σhf +h機(jī) (m ) (8-23 )
式中 H揚(yáng)———水泵揚(yáng)程(m );
h凈———水泵吸水池最低水位到冷卻塔配水系統(tǒng)高度(m );
Σh1 ———從水泵吸水管到塔配水系統(tǒng)管道中的沿程水頭損失總和(m );
Σhf ———從水泵吸水管到塔配水系統(tǒng)的喇叭口、閥門、彎頭等局部水頭損失之和(m );
h機(jī)———水輪機(jī)軸功率所需要的水頭H (m )。
設(shè)計(jì)考慮的4～6m 富余水頭是因考慮可能產(chǎn)生的計(jì)算誤差和今后管道粗糙度增加與沉淀物結(jié)垢，水頭損失增加而設(shè)的安全系數(shù)。現(xiàn)選泵揚(yáng)程中未考慮該因素(注：改造塔中原有多余水頭全部利用了，也未考慮該因素)。從能量消耗來說，雖是節(jié)能了，但從運(yùn)行、長期保持設(shè)計(jì)風(fēng)量和水冷卻效果來說，欠較安全。
(2 )考慮設(shè)計(jì)需要的富余水頭
考慮設(shè)計(jì)的富余水頭是指水泵揚(yáng)程達(dá)到水輪機(jī)軸功率所需要的水頭之后，還需增加4～ 6m 揚(yáng)程。用公式表示為： H揚(yáng)=h凈+Σh1 +Σhf +h機(jī)+(4～6) (m) (8- 24 )
水泵揚(yáng)程比式(8-23 )多了4～6m ，考慮了可能產(chǎn)生的計(jì)算誤差和今后的阻力增加，故是偏安全的。
以上兩種選泵揚(yáng)程方式中采用哪種方式為妥，要視具體情況而定。例如，在設(shè)計(jì)計(jì)算相對(duì)較精確，基本不大會(huì)產(chǎn)生多大誤差的情況下，如果水泵提升系統(tǒng)的管道和配件采用的是塑料管和配件(PVC 、UPVC 、PE 、ABS 等)、鋼塑、鋁塑等復(fù)合管、玻璃鋼管等，這可考慮采用第一種選擇水泵揚(yáng)程的方式。原因是上述水管內(nèi)壁非常光滑，光潔度好，阻力很小，而且耐酸堿腐蝕、不易粗糙，也不易沉淀結(jié)垢而縮小過水?dāng)嗝妫驶旧峡刹豢紤]富余水頭或略考慮些即可。但如果管道系統(tǒng)采用的是鑄鐵管、鋼管，甚至鋼筋混凝管等，則要考慮今后阻力增大而消耗的水頭損失，選擇第二種水泵揚(yáng)程的方式為妥。
2. 節(jié)能情況分析
假定設(shè)計(jì)的富余水頭定為5m ，按第一種選擇水泵揚(yáng)程的方法，這5m 水頭也用來推動(dòng)水輪機(jī)做功了，則按表8-3 、8-4 中電動(dòng)機(jī)功率和風(fēng)機(jī)所需的軸功率及需要的水頭來計(jì)算和分析節(jié)能的情況，見表8-5 。表中的節(jié)能是建立在已利用5m 富余水頭的基礎(chǔ)上，“需增加水頭”一項(xiàng)中的值是達(dá)到水輪機(jī)軸功率值“做功需要水頭”減去5m 得來的，這個(gè)增加水頭能做多少功立在“增加水頭做的功”一項(xiàng)中，然后把原風(fēng)機(jī)配用的電動(dòng)機(jī)功率減去“增加水頭做的功”，得到“減少的功率”，也就是節(jié)省的功率(電能)，再除以電動(dòng)機(jī)功率得節(jié)能的百分比值。
由表8-5 可見：
(1 )Δt =5 ℃的低溫型新塔，在利用5m 富余水頭(對(duì)塔來講即沒有考慮富余水頭)的情況下，除4000m3/h 塔(節(jié)能43.6 %)之外，節(jié)能均在50 %以上，高的達(dá)到近80 %。
(2 )節(jié)能的基本規(guī)律為：中小型塔節(jié)能多，大塔節(jié)能少。表中可見，≤ 200m3/h 的塔，節(jié)能> 70 %;300～400m3/h 的塔，節(jié)能在60 %， 70 %;≥ 500m3/h 的(除1000m 3/h )節(jié)能在50 %左右。可見，Q 從小→ 大，節(jié)能從大→ 小。
沒有考慮富余水頭，對(duì)塔的長期運(yùn)行來說，缺乏安全感，時(shí)間長了，阻力會(huì)增大，摩阻損失增加，做功的水頭會(huì)減少，則會(huì)影響水輪機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)量、水量和冷卻效果，故應(yīng)適當(dāng)?shù)乜紤]富余水頭。現(xiàn)假定水泵的富余水頭仍為5m ，而這5m 水頭不考慮用于水輪機(jī)做功，那么節(jié)能的情況可參見表8-6 。表中、實(shí)際水頭可做功的功率、 一項(xiàng)中，小于150m3/h 的水輪機(jī)效率按η=0.85 計(jì)，大于150m3/h 的水輪機(jī)效率η=0.80 計(jì)。節(jié)能百分比是按“原配電動(dòng)機(jī)功率”減去“實(shí)際水頭可做功的功率”，再除以“原配電動(dòng)機(jī)功率”而得。
從表8-6 可見：
(1 )表中節(jié)能一項(xiàng)中有正值和負(fù)值(即正值為節(jié)能，負(fù)值不但不節(jié)能，反而增加能耗)，表中最大的節(jié)能值僅為16.4 %，而反而增加能耗的高達(dá)19.82 %。存在既節(jié)能又耗能兩種情況。
(2 )從表8-6 可見：水量≤ 400m3/h 的塔，在不利用5m 富余的情況下，還是節(jié)能的，但節(jié)能是有限的，一般不超過20 %;而水量> 400m3/h 的塔，在不利用5m 富余水頭的情況下，基本趨勢是反而增加能耗，高的近20 %。
(3 )無論新塔還是老塔改造，只有充分利用提升水泵多余的5m 左右富余水頭，才能達(dá)到節(jié)能省電的目的，才有意義。否則，考慮要慎重，要通過計(jì)算根據(jù)是否節(jié)能作決定。
對(duì)于中溫塔(Δt =10 ℃)，除部分適合于老塔改造之外，其水泵的富余水頭要遠(yuǎn)大于5m ，對(duì)新塔如不利用富余水頭來說，反而會(huì)增加能耗而不經(jīng)濟(jì)，這里不再論述。
水動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻塔節(jié)能分析與設(shè)計(jì)要求
用水輪機(jī)取代電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)，具有明顯的優(yōu)特點(diǎn)，但不同規(guī)格的冷卻塔究竟具有多少富余水頭可以進(jìn)行改造，如何理解水動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻塔的節(jié)能等，本節(jié)進(jìn)行一些分析研究和討論，共同進(jìn)行必要的商榷。
綜上所述，水輪冷卻風(fēng)機(jī)相比于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)有著不可比擬的優(yōu)勢。水輪冷卻風(fēng)機(jī)相比于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)來說效率得到了明顯的提升。當(dāng)然由于它的驅(qū)動(dòng)是革命性的，對(duì)安裝的硬件條件要求自然要更上一層樓。大家選購的時(shí)候要考慮清楚。
"
由于不同客戶對(duì)使用環(huán)境的不同，耐溫，防水，防塵，風(fēng)量等，風(fēng)扇的選型及價(jià)格可咨詢深圳市多羅星科技有限公司專業(yè)的技術(shù)人員及業(yè)務(wù)員。
公司簡介：深圳市多羅星科技成立于2003年，位于廣東深圳，主要經(jīng)營臺(tái)灣AC風(fēng)機(jī)，EC風(fēng)機(jī)，DC風(fēng)機(jī)，風(fēng)扇罩，鍍鋁板鍍鋅板不銹鋼葉輪和耐高溫定制電機(jī)，超高溫?zé)o刷電機(jī)等等。同時(shí)擁有EBM-PAPST、臺(tái)灣慣展、福佑、達(dá)盈、信灣、百瑞、三協(xié)、嶄昱等臺(tái)灣，德國，日本知名品牌的代理權(quán)。
電 話：13148729141 潘小姐
地 址：深圳市龍崗區(qū)寶丹路16號(hào)星際中心1號(hào)410
