凉水塔风机电机改水轮机改造

分析水动风机替代冷却塔电动风机的节能改造随着我国社会水平的提高，经济步伐的推进，我国的各项工业建设以及工业技术也在保证正常运作的同时更为注重对能源的节约。

其中，在我国的石油行业中经常会用到电动风机冷却塔，但是其在高效率运作的同时也存在着耗能过高的问题，不利于能源的节约。

在本文中，将就水动风机替代冷却塔电动风机的节能改造进行一定的分析与探讨。

标签：水动风机冷却塔电动风机节能改造1 概述在目前工业领域应用的冷却塔中，主要是使用电动风机形式的冷却塔。

同自然通风冷却塔相比，其有着更高的冷却效率，得到了人们广泛的应用。

但是其在保证冷却高效率的同时，也存在着耗能过高的问题，其运行耗能大约占据对水进行循环全部能耗的25%左右，这就使得我们对于水进行处理的成本得到了很大程度的增加。

就在这时，以水为主要形式的风机出现在了人们的面前，其不仅能够较好地对冷却任务进行完成，同时其还拥有着良好的节能特点。

2 水轮机工作原理及优势2.1 工作原理水动风机从名字上就很清楚地看到它是一种以水为主要驱动力的风机，这同以往电力风机有着根本性的区别。

在水动风机冷却塔中，其将原有的电机变更为水轮机来作为风机的动力源，而在其工作时，就以系统中的富余水压作为机器运转的动力，即进入设备中的热水在经过水轮机旋转的过程中，其输出轴同风机进行连接，以此来保证风机的良好旋转，从而使水轮机能够在水势能以及动能的共同作用之下完成布水工作。

2.2 主要优点2.2.1 良好的节能性同电动风机相比，水动风机的以水为设备的主要驱动力，而其使用的水就是循环水系统中的水，通过对循环水的有效利用不仅能够对水轮机的相应工作参数进行保证，还能够使水泵在循环的过程中保持稳定的能耗，从而起到了节能的作用。

2.2.2 良好的冷却效果水动风机的运行同季节有着较为密切的关系。

随着季节的变化，当水量增加时，那么水轮机的转速以及风量也会随之增加。

而当水量减少时，那么水轮机的转速以及风量也会随之减少。

空压循环水冷却塔节能改造方案（1）关于空压循环水冷却塔节能改造方案根据国家节能减排的相关政策，依据公司成本控制的策略方针，对空压站冷却塔进行改造，以降低生产成本。

将空压循环水3台300 m3/h冷却塔强制机械通风冷却方式改造为高效微型水轮机水流余压推动冷却方式，充分利用热水泵水流余压推动水轮机叶轮代替电动机使风机正常运行。

一、设备现状空压站现有热水泵5台和3台冷却塔，基本能满足空压站生产需要，设备详细参数如下：二、改造原理及可行性空压热水泵扬程20米，水泵出口实际压力0.22MPa，实际扬程10米理论上损失压力0.1 MPa，管道和阀门阻力损失压力约0.02 MPa，冷却塔出水管出口压力大约为0.1 MPa ，将剩余水压转换为动力，理论上可以驱动水轮机进行冷却。

国内水轮机生产厂商很多，技术比较成熟，项目技术上具有可行性。

三、具体实施方案通过改变进水管的连接位置，由原来直接进入布水系统改为先进水轮机，释放出多余能量，再进入布水系统。

拆除原来的电机和减速器，然后在保证风机位置不变的情况下，定位安装水轮机，并根据水轮机的位置对管路作适当调整和布置，最后安装风机。

具体拆除步骤：核对确认改造所需材料并安放在指定位置→拆除相对应的原冷却塔电机、减速器、支撑架、布水管喷头等→拆除相对应的原冷却塔内的填料→拆除相对应的原冷却塔进水管道。

安装步骤：将原冷却塔中心管原进水口封堵→将高速微型水轮机吊装就位，重新安装进水管道→将水轮机风叶安装就位→将填料安装就位。

四、实施计划冷却塔的拆除和安装均由供应商负责实施，计划于2011年2月开始实施，在2011年5月之前完工。

改造项目需要停机实施，单台改造大约2~4天能完成，改造必须要夏天来临前完成改造。

五、改造预期效果1.性能对比2.节能效益计算2.1冷却塔的能耗由电机产生，电机功率11KW。

空压循环水共3台冷却塔，按每天用电24小时，每年365天，每度电0.5元计算，则用电量=功率×每天工作时间×工作天数×用电单价×冷却塔数量=144540元。

凉水塔风机驱动系统节能的问题和策略1 概述中国石油宁夏石化分公司二化循环水共有冷却塔11间，设计能力为每台4000m3/h。

冷却塔采用风冷形式冷却循环水：从系统经过各换热器回来的循环水（热水）回到冷却塔上，由分配管到布水槽再经喷头自上而下流到塔池，风机抽进的冷空气自下而上与热水在塔内进行换热，将热水冷却后再循环送到各换热器。

风机的驱动采用传统的电机带动减速机驱动风机转动。

循环水流程示意如下：图12 问题的提出现循环水系统已运行多年，其中冷却塔风机电机和减速机故障较多，维修困难且费用较高，每年消耗的电量也很大，对节能降耗、降低生产成本产生很大影响。

为此，计划通过设备更新改造，降低生产成本。

传统的电机驱动减速机带动风机转动，与新型节能的冷却塔专用水轮机相比能耗较高，为了节约能源，降低成本，增加效益，有必要对原有的循环水冷却塔风机驱动系统进行技术改造，用冷却塔专用水轮机取代电机。

从原来的驱动风机改变成高效的水力驱动，在保证循环水冷却温度的基础上，不改变凉水塔冷却效果，但却很好地达到节电降耗的目的。

3 可行性研究3.1 原理介绍水动风机是以水力驱动风机，而不是传统的电力。

在水动风机冷却塔中，是以水轮机取代电机作为风机动力源。

水轮机的工作动力来自系统的富余流量和富余扬程。

水轮机的输出轴直接与风机相连，进而带动风机旋转。

通过水轮机的水在剩余动能和势能的作用下再流向布水器，完成布水。

在冷却塔的循环水泵系统设计的热力学、传热学计算中，从换热设备热负荷、换热面积到冷却水需求量的各个环节，由于考虑到设备和系统管道的阻损，一般都要放一些设计余量，在水泵选型时还要在此基础上再乘1.1～1.3倍作为水泵选型的依据，而在具体选型时往往很难凑巧选到参数完全一致的水泵，根据就高不就低的原则，一般选择扬程较大的水泵，由于上述几种情况的叠加，因此在水泵循环系统中都存在着大量的富余扬程和流量。

由于配用的拖动电动机一般定位于最大工作能力情况下，而大量的生产场合由于功率需求始终处于变动状态，普遍采用阀门调节的方式，也就是在输送流体的管道上利用改变阀门的开度来调节泵的流量。

升级改 造 。为 了与现有 的变频控 制 系统配 套 和利
级齿轮减速传动 ， 以在安装 时取消了原第二级 所
减速箱（ 液力耦合器） 同时也节约 了二级减速器 ，
的采 购费 用 。
（ ）０ ６年 第 ４期
８ 型凉水塔风机进行整体技术改造。 ０ ２ 改造方案的制订 ２０ ０５年， 根据生产工艺条件 ， 向专业 凉水 塔 风机的制造厂家咨询后 ， 经多次技术论证 ， 提出了 数套改造方案 ， 在综合考虑了各方面因素后 ， 我厂 致确定必须采购专业制造厂家 的定型产品 ， 并
一
为 ７ ７ｍ， ． 厂家要求叶片外缘 和风筒壁之间的间
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川 化
２０ ０６年第 ４ 期
硝 酸 厂 Ｌ８ 一０型凉 水 塔 风 机 的技 术 改造
硝 厂 李 健 孔晓飞 酸
１ 概 况
用原 １０ｋ 电机 ， １ Ｗ 降低电力消耗和节 约采购费
用 ， 现场测 量 尺 寸后 ， 经 我厂 决定 利用 现有 的风 机
表 ｌ 改造前 （０ ５年 ） ２０ 循环 水的温度
表 内数据 表 明 ， 台风机 经 全部改 造后 ， 两 尽管
风 机 的叶片尺寸 缩 小 了 ， 但与 原 来 的 Ｌ８ ．Ｏ风机 相
（ ）节 约变 频器 改造 费用 ２ ２ ５万元 。
比， 降温效果显著 ， 在通过变频器增加风机转速后
（ ）由于 Ｌ７ ３ － ７型风机主减速箱采用 的是二
万ｍ／， ｈ配套电机功率为 １０ｋ 将变频控制系 １ Ｗ， 统也按 １０ｋ 功率进行配置。 １ Ｗ 如果仍然采购 Ｌ８ ． ０型风机 ， 那么必须更换 电 机， 其功率也相应 的由 １０ｋ 提高到 １０ｋ 最 １ Ｗ ６ Ｗ， 终将大幅度增加我厂的电耗 ， 生产成本将有所上 升， 此外 ， 还必须对原 １０ｋ 变频控制系统进行 Ｗ １