水輪機(jī)技術(shù)在化工工業(yè)中的應(yīng)用

趙玉萍，索有謙，孫樹(shù)全

水輪機(jī)技術(shù)在化工工業(yè)中的應(yīng)用

趙玉萍，索有謙，孫樹(shù)全

（青海發(fā)投堿業(yè)有限公司，青海海西 817099）

水輪機(jī)在冷卻塔中的運(yùn)行是冷卻塔發(fā)展史上的重大革命，該技術(shù)本世紀(jì)初在國(guó)外出現(xiàn)，近幾年我國(guó)開(kāi)始注重水輪機(jī)在冷卻塔中的應(yīng)用，各個(gè)生產(chǎn)廠家開(kāi)發(fā)了各式各樣的水輪機(jī)。

水輪機(jī)；冷卻塔；化工工業(yè)

1　概述

水輪機(jī)是把水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的設(shè)備，它屬于流體機(jī)械中的透平機(jī)械，早在公元前100年前后，中國(guó)就出現(xiàn)了水輪機(jī) 的雛形——水輪，用于提灌和驅(qū)動(dòng)糧食加工器械，現(xiàn)代水輪機(jī)則大多數(shù)安裝在水電站內(nèi)，用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，近幾年已將水輪機(jī)應(yīng)用到循環(huán)水冷卻塔上，在循環(huán)水系統(tǒng)中，帶有足夠壓力和能量的水經(jīng)引水管引向水輪機(jī)，推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)冷卻塔風(fēng)機(jī)做功，做完工的水則通過(guò)尾水管道連接引到塔內(nèi)配水管道上，水壓越高，流量越大，水輪機(jī)的輸出功率也就越大。

水輪機(jī)安裝在原電機(jī)位置，水輪機(jī)的安裝尺寸與原電機(jī)相同。原系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)傳動(dòng)軸從電機(jī)上拆卸后，安裝到水輪機(jī)上，將水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到風(fēng)機(jī)上。水輪機(jī)的能量與其進(jìn)出水壓差和流量的乘積成正比關(guān)系，合理的布管不僅可以提高進(jìn)水壓力，還能最大化的降低出水壓力，從而最大限度地得到進(jìn)出水壓差，使水輪機(jī)獲得更大的能量。

2　水輪機(jī)改造技術(shù)特點(diǎn)

1）節(jié)能：利用循環(huán)水系統(tǒng)的富余水壓驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)，用傳動(dòng)軸減速機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，省去了冷卻塔配備電機(jī)又不增加循環(huán)水泵的電耗。以原工藝電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)行統(tǒng)計(jì)：132kW/h的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，4臺(tái)冷卻塔，工況運(yùn)行系數(shù)按0.85，電價(jià)按0.366元/度計(jì)算，節(jié)約價(jià)值132×4×0.85×8 000=3 590 400度。

年節(jié)約電費(fèi)：3 590 400×0.366=1 314 086.4元。

2）低噪音：取消了傳統(tǒng)型冷卻塔配備電機(jī)等設(shè)備，大大降低了冷卻塔運(yùn)行時(shí)的機(jī)械噪音。無(wú)電機(jī)冷卻塔是以水為動(dòng)能，能量轉(zhuǎn)換在水流道內(nèi)完成，控制了喘振。

3）低振動(dòng)：降低了運(yùn)行中帶來(lái)的振動(dòng)，使得塔體更加穩(wěn)固，運(yùn)行更安全。杜絕了電機(jī)的漏電，電控設(shè)備損壞等故障。

4）壽命長(zhǎng)：結(jié)構(gòu)精密，技術(shù)先進(jìn)，核心部件選用了高分子抗腐蝕、耐磨材料，使機(jī)組長(zhǎng)期在低維護(hù)率下運(yùn)行。

5）降溫效果顯著：在保證管線內(nèi)壓力和水輪機(jī)進(jìn)口壓力后，水輪機(jī)便可帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)達(dá)到轉(zhuǎn)速要求，換熱降溫效果與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有直接的關(guān)系。設(shè)備安裝投用后與往年同期降溫效果對(duì)比如圖1所示。

圖1　設(shè)備安裝投用后與往年同期降溫效果圖

采用無(wú)電耗水輪機(jī)技術(shù)，將循環(huán)水系統(tǒng)中的富余能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)做功對(duì)熱水進(jìn)行降溫，從而可以有效利用富余能量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

Application of Hydraulic Turbine Technology in Chemical Industry

Zhao Yu-ping，Suo You-qian，Sun Shu-quan

the operation of turbine in the cooling tower cooling tower is a major revolution in the history of the development of the technology，the beginning of this century in foreign countries，in recent years，China began to pay attention to the application of hydraulic turbine in the cooling tower，the various manufacturers to develop every kind of turbine.

hydraulic turbine；cooling tower；chemical industry

TQ051.5

A

1003-6490（2016）06-0130-01

2016-05-25

趙玉萍（1986—），女，青海湟源人，助理工程師，主要研究方向?yàn)榘眽A法工藝。