节能知识
发布时间：2021-04-21 08:50:10
作者：瑞泽能源
水冷却塔是工业循环水系统中常用的设备之一，广泛应用于石油化工、化纤、化工、冶金、生化、轻工业、电力、制药、空调制冷系统等行业。目前循环水系统的水冷却塔通过电机驱动风扇旋转，从而达到冷却的目的，但使用电机驱动风扇旋转需要消耗大量的电能。因此，公司对水冷却塔风扇进行了电机节能改造改造后，水冷却塔风扇不再由电机驱动，而是用冷却后剩余的水压驱动水轮机驱动风扇旋转，达到冷却和节能的目的。节能一直是工程技术人员长期追求的目标。
一，水轮机技术原理。
充分利用循环冷却水系统中剩余的水能推动水轮机旋转，用水轮机旋转驱动风扇代替冷却塔配备风扇的电机，保证水轮机安装后不增加泵的功耗，不降低冷却塔的工作效率，从而达到节能的目的。可以降低冷却塔的振动、噪音和维护成本。由于水力风扇利用水能驱动水轮机旋转驱动风扇，因此可以通过调节水轮机的水流来控制风扇的转速;可以通过控制水泵的开启和停止风扇。
二，本次改造前循环水系统的工艺参数。
三，技术分析：
依据风扇额定功率18.5Kw，以及马达、传动轴和减速器的效率特性等，再按公式：
P=P电机×q电机×q驱动轴×q减速器。
通过计算得风扇轴功率约为8.3kw。
根据循环水系统中热泵出口压力和水泵额定扬程，水轮机可利用压力5m，系统中上塔阀的开度仅为15°，水轮机可利用的压力为3m，因此该系统水轮机可利用的总压力为8m
N=9.81×Q×H×水轮机。
式中Q为单塔流量，取水轮机为0.85。
单台水轮机所需的过流量可计算为450m3/h左右，因此该系统若要改造，单塔水轮机的过流量可达450m3/h左右。也就是说，在设计水轮机时，根据过流量450m3/h，利用水头8m进行设计，水轮机安装在冷却塔上后，具体的管道布置方式可根据现场实际情况进行管道连接布置;水轮机的设计是根据夏季最恶劣的天气条件满足生产温降的要求，在其它季节，可通过调整连接式布水器旁通阀来调节水轮机的输出功率，以满足生产对不同温降的要求。
四，技术改造。
改造前后工艺简图如下:
4.1系统停止，停止泵，切断风扇电源;拆下风扇马达，传动轴，风扇，减速器，移动电缆桥架;
4.2测量风扇轮廓内孔尺寸，加工轴套与水轮机轴配合。
4.3切割开立管和布水管，密封布水管两侧的盲板。
4.4预制进水管和出水管。
4.5加固原进水管和进水管。
4.6加固框架，将钢板焊接到中心管上作为水轮机的基础，以备z轮机就位。
4.7提升水轮机就位，对中心后固定，安装水轮机进出水管。
开泵调试水轮机和风扇，检查设备运行情况，并记录各工况参数。
本次改造前后循环水系统运行数据的比较。
通过改造前后循环水系统运行数据的比较，发现泵负荷不变时，用水轮机代替电机驱动风扇后，风扇转速加快，进出水温差大，冷却效果好，节约了风扇电费。
六是经济效益。
冷却塔流量为500n13/h，冷却塔风扇电机功率为18.5kW，系统运行时间按每天使用24小时、每年使用365天计算，改造后电量为:
18.5千瓦×24小时×365天=162060度/年。
电费按企业实际电费0.7元/度计算:
0.7元/度×162060度/年=113442元/年。
经过电机节能改造，单个循环水系统每年可节电113442元，原电机和减速箱的维护成本相当可观。
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