冷卻塔改造工作原理:
風機、壓縮機、空調(diào)冷凍機組及水泵這三機一泵是工業(yè)生產(chǎn)中絕對的4個電老虎,其中冷卻塔就占了兩個。為了降低能耗,節(jié)約成本,響應國家“節(jié)能、環(huán)保”的政策,各行各業(yè)已經(jīng)著手將冷卻塔進行節(jié)能改造,將冷卻塔風機的電機拆除,使用水輪機替代原來的電機,使風機由電力驅(qū)動改為水力驅(qū)動,實現(xiàn)冷卻塔風機無電運行,達到100%節(jié)能的目的。
下面著重闡述現(xiàn)有冷卻循環(huán)水塔系統(tǒng)里的富余能量的組成,主要有5大部分:
1、設計余量
2、勢能
3、水泵的自身調(diào)節(jié)能力這三大部分足以帶動水輪機做功,并能替代電機、聯(lián)軸器、減速機。
4、循環(huán)水中存在的動能的利用
5、閥門開啟度調(diào)節(jié)
一、設計余量:
(1)設計人員選水泵型號時,首先要核定換熱設備需要的冷卻水量Q(m3/h),一般至少要增加15%以上的富余量。制造廠家在水泵制造過程中會再放富余量。水泵揚程的選型極其保守。
(2)揚程的選擇應該是考慮管道系統(tǒng)沿程阻力,換熱設備消耗的阻力和上冷卻塔爬高到布水器的凈揚程,以及布水所需要的壓頭四項阻力之和,由于沿程管道系統(tǒng)管壁的光潔度、彎頭、異徑管、三通及各種閥門、流速的變化,管道系統(tǒng)內(nèi)部阻力計算極為復雜,故設計人員為確保水泵的可靠性,往往在揚程這個指標上較為保守,首先根據(jù)查表得出理論揚程的數(shù)據(jù)后,再放較大的富余量。實際上所選的水泵揚程遠遠大于水泵的理論揚程。國內(nèi)現(xiàn)在大量的現(xiàn)場實例證明,設計人員實際上所選的揚程H額遠遠大于水泵的理論揚程。
二、勢能:
傳統(tǒng)冷卻塔內(nèi)的循環(huán)水到達換熱設備進行熱交換后又回到冷卻塔,冷卻塔布水器與換熱設備的絕對高度之差往往是數(shù)米甚至于幾十米,這部分勢能從布水器被白白的釋放掉了。而水輪機將這股巨大的勢能充分地利用起來,轉(zhuǎn)化為水輪機作功的能量。勢能(H勢)等于換熱設備水位的高度減去冷卻塔布水器的進水高度之差。
三、水泵的自身調(diào)節(jié)能力:
水泵的流量Q(m3/h)和揚程H(m)是一對孿生兄弟,從水泵曲線中可以很明顯的顯示出來,在不增大水泵功率的前提下,流量和揚程可以相互轉(zhuǎn)化以滿足水輪機所需的實際壓頭。
四、動能:
循環(huán)水產(chǎn)生的動揚程在過去完全被忽視掉了,一般水輪機的入口流速為10-20m/s,能夠產(chǎn)生很可觀的動能和推動水輪機葉輪作功的揚程。在最初沖擊水輪機葉輪時,風葉的轉(zhuǎn)速和電機啟動時基本一樣,轉(zhuǎn)速越來越快,當達到設定轉(zhuǎn)速時,風葉和葉輪本身也產(chǎn)生巨大的轉(zhuǎn)動慣量,此時所需要的驅(qū)動水頭大大降低。
五、閥門開啟度的余量:
許多企業(yè)從水泵出口,經(jīng)換熱設備到冷卻塔,最后回到水池,在整個循環(huán)管道系統(tǒng)中,由于沿途設計余量的過大,閥門根本沒有100%打開。由于閥門未全部開啟,導致整個循環(huán)水閉路系統(tǒng)并不是暢通,致使流量和揚程損失巨大。很多改造事例證明:在閥門未開啟的情況下,往往在改造后,稍稍進一步開啟閥門所釋放的能量(減少的流量損失和揚程損失)足以帶動水輪機做功。
綜上所述,冷卻塔水輪機完全是利用循環(huán)水中存在的富余能量,是循環(huán)水系統(tǒng)的能量的回收或能源的二次利用。當然,不一定五種能量同時存在,其中勢能和閥門開啟度這兩種也可能不存在,可能現(xiàn)場換熱設備低于冷卻塔的進水,可能系統(tǒng)閥門也已全部開啟。盈卓技術部門會根據(jù)現(xiàn)場系統(tǒng)情況進行判斷,并為客戶提供個性化的解決方案。