工业冷却塔用混流式水轮机技术

专利名称：冷却塔风机驱动专用混流式水轮机专利类型：实用新型专利
发明人：陈德新,庞辉春
申请号：CN200820149231.9
申请日：20080916
公开号：CN201250750Y
公开日：
20090603
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种冷却塔风机驱动专用混流式水轮机，可有效解决利用水轮机剩余能量来驱动冷却塔风机，实现节能、减少噪音与振动的问题，其解决的技术方案是，包括蜗壳、主轴和转轮，主轴下端在尾水管上部的转轮室内装有转轮，蜗壳与装在转轮室外壁上的座环固定在一起，主轴与冷却塔风叶直联，转轮上部的主轴上设有密封，密封上部装有轴承，本实用新型结构简单新颖、安装使用方便，节能、环保、噪音小，工作效率高，性能稳定、安全，少维护，节约运行成本，是水轮机应用上的一大创新，有显著的经济和社会效益。

申请人：河南新飞纪元科技有限公司
地址：450003 河南省郑州市紫荆山路8号阳光铭座A座3101室
国籍：CN
代理机构：郑州天阳专利事务所(普通合伙)
代理人：聂孟民
更多信息请下载全文后查看。

198 工业冷却塔用混流式水轮机技术一、技术名称：工业冷却塔用混流式水轮机技术二、技术所属领域及适用范围：化工、冶炼、轻纺等行业有重力势能可利用的机械通风式冷却塔的改造三、与该技术相关的能耗及碳排放现状目前的工业循环冷却系统耗电现状是：每座冷却塔的塔顶都装有一台电动机，用来驱动风筒内部的风叶转动，一座4500t/h流量的冷却塔电机年耗电量约为175万kWh，耗能折合612tce。

目前应用该技术可实现节能量24万tce/a，减排约63万tCO2/a。

四、技术内容1.技术原理水轮机的工作动力来自循环冷却水系统水的重力势能以及循环水泵的富余扬程，工作时保证冷却塔的技术参数，而且循环水泵的能耗不变。

水轮机的输出轴直接与风机连接并带动其转动，取消了原电机驱动风机系统，节约了电能。

2.关键技术（1）利用循环水余压驱动水轮机，替代电机；（2）转速比为50的超低比速混流式水轮机，效率提高至88%以上，并将原双列循环形导流叶栅改为单列环形导流叶栅，设计金属椭圆形蜗壳，实现水轮机的结构紧凑，满足冷却塔内部空间少的需求。

3.工艺流程改造的流程：取消冷却塔减速箱和电机把冷却塔用水轮机安装在原减速箱基础上安装原风机连通进水管和水轮进口连通布水器和水轮机出口。

系统工作原理见图1所示：图1工业冷却塔用混流式高效水轮机系统原理图五、主要技术指标1.水轮机效率η≧88%、外形设计尺寸满足冷却塔内部工作要求；2.噪音降低20%；3.水轮机替代电机后，节电100%。

六、技术鉴定、获奖情况及应用现状该技术通过南京市科技成果鉴定，已应用于石油、化工、钢铁和轻纺等行业。

已对全国300余家企业的冷却塔进行了节能改造，节能效果显著。

七、典型应用案例典型用户：大庆石化、扬子石化、巴陵石化、哈尔滨石化、沧州大化、申久化纤、仪征化纤、南京钢铁、济南钢铁、江苏沙钢等典型案例1：哈尔滨石化建设规模：4000t/h×2台逆流式机械通风冷却塔改造。

水轮机技术在冷却塔系统中的应用摘要：针对冷却塔风机的现状，在分析冷却塔风机闭环变频节能控制原理的基础上，设计人员开发了冷却塔风机优化节能控制系统。

采用S7-200系列PLC和变频器技术，实现了变频调速风机的闭环控制；风机故障报警系统的有机结合实现了风机的安全控制。

生产实践证明，优化节能控制系统保证水轮机工作性能的稳定，使节能效果达到最佳，同时还具有很好的推广应用价值。

关键词：水轮机技术；冷却塔系统；应用引言风机作为冷却塔降温的关键部件，循环水从冷却塔上端延填料落下时，冷却风机吸入大量空气，通过填料使循环水与空气有较充分的接触，并将循环水热量传递给周围空气，使水温降下来。

但长期以来，化工工厂循环水冷却塔的高能耗耗问题却未引起足够重视，大部分老式冷却塔没有采用任何节能措施。

由于冷却塔的设计散热量是根据在夏天最高温时，循环水系统最大热负载的条件下选定的。

然而在实际设备运行时，由于季节、气候、工作负载的等效热负载等诸多因素都决定了机组经常是处于在较负荷的情况下运行，所以按工频运行的机组耗电通常是不必要且浪费的。

通过采用变频控制，能够大幅度节约电能，并且对整个企业的节能减排起到正面的促进作用。

1、水轮机冷却塔工艺（1）技术原理：对冷却塔进行了改造，将电动风扇改为涡轮风扇，水轮机的工作动力来自循环冷却水系统的重力势能和循环水泵的多余水头。

运行中保证冷却塔的技术参数，循环水泵的能耗不变，风机的输出轴与风机直接连接，带动风机旋转，省去了原有的电机驱动风机系统，实现了节能降耗目的。

（2）工艺流程：取消冷却塔减速箱和电机→把冷却塔用水轮机安装在原减速箱基础上→安装原风机→连通进水管和水轮进口→连通布水器和水轮机出口（如图1所示）。

2、冷却塔风机使用中存在的问题2.1、冷却塔风机的工作原理冷却塔系统在全球范围内应用广泛，按照结构分为单体型和多单体组合型，按照水系统分为逆流型和交叉流动型，按照安全位置分为地面或者架设在屋顶等形式。

专利名称：一种冷却塔用分流混动式水轮机专利类型：实用新型专利
发明人：李大应,潘坤
申请号：CN201920565326.7
申请日：20190424
公开号：CN210265009U
公开日：
20200407
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种冷却塔用分流混动式水轮机，包括水轮机本体，所述水轮机本体的一端安装有水轮机进水管，且水轮机本体的另一端安装有水轮机主轴，所述水轮机本体的前侧安装有水轮机出水管A，且水轮机本体的后侧安装有水轮机出水管B，所述辅助电机底座的顶部安装有辅助电机，所述辅助电机的一端安装有辅助电机主轴，所述辅助电机主轴的一端和水轮机主轴的一端均安装有皮带轮，所述皮带轮之间固定连接有皮带，所述水轮机进水管的内部设置有转轮，所述转轮的前端设置有导水球头，所述导水球头的外侧设置有导叶，本实用新型解决了横流式通风冷却塔循环水富余能量小不能进行节能改造的问题，同时减少施工成本的问题。

申请人：嘉兴港区港安工业设备安装有限公司,安徽昊星节能科技有限公司
地址：310000 浙江省嘉兴市嘉兴港区杭州湾新经济园24幢1号
国籍：CN
代理机构：合肥方舟知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：朱荣
更多信息请下载全文后查看。

水轮机动力补偿：水轮机在工业循环水系统冷却塔中的应用概述在工业生产的循环水系统中，为了保证系统中水的循环和流通，需要通过冷却塔来降低水温。

其中，水轮机是一种常用的装置，它可以利用自然资源——水的动能来驱动发电机发电，同时也可以作为冷却塔的动力补偿装置，以实现循环水系统的高效工作。

本文主要介绍水轮机在工业循环水系统冷却塔中的应用，包括其工作原理、优点和适用范围等方面。

工作原理水轮机是一种利用水流的动能来驱动转子旋转的装置。

在工业循环水系统中，它一般直接连接强制循环水泵后面，与冷却塔中的水进行交换。

根据水的能力大小来选择水轮机尺寸大小并确定功率。

水流经过水轮机转子，将其带动旋转。

而水轮机的旋转则产生机械能，它可以直接用于驱动装置，也可以通过发电机将机械能转换为电能。

水轮机无论用于驱动装置还是发电机，都能有效地补充循环水系统的能量缺口，从而实现系统的高效工作。

相比于传统的静止冷却塔，水轮机动力补偿装置具有以下优点：•降低噪音：水轮机动力补偿装置的使用能够大大降低冷却塔的噪音，减轻环境污染。

•节省能耗：利用水流动能驱动装置不仅无需额外能量输入，还能够回收和利用发电产生的能量，降低系统耗能。

•提高效率：水轮机动力补偿装置直接使用水的动能来驱动转子旋转，不仅转速稳定而且效能高，可以达到非常高的效率。

适用范围水轮机动力补偿装置在工业循环水系统中的应用范围非常广泛，特别适用于以下场合：•大型循环水系统：当循环水系统规模较大时，需要动力补偿来保证系统的正常运转。

此时，可以采用水轮机动力补偿装置，不仅可以保证足够的能量输入，而且还具有节能和噪音降低等优点。

•华北地区：由于华北地区水资源短缺，因此使用水作为动力补偿成为了一种理想的选择。

水轮机动力补偿装置正是利用水的动能来驱动转子，成为华北地区工业循环水系统的首选方案。

结论在工业循环水系统中，水轮机动力补偿装置作为一种利用自然资源的高效工作方法，有着广泛的应用前景。

通过准确选择设备类型和规格大小，将水轮机动力补偿装置应用到工业生产的循环水系统中，可以有效降低系统能耗和噪音，并提高系统效率，从而达到可持续发展的目的。