循環(huán)水涼水塔風車技術(shù)改造

李國剛,李 磊,梁有墨

(大化集團有限責任公司,遼寧 大連 116308)

循環(huán)水涼水塔風車技術(shù)改造

李國剛,李 磊,梁有墨

(大化集團有限責任公司,遼寧 大連 116308)

介紹循環(huán)水涼水塔風車由電機帶動改為水輪機驅(qū)動的技術(shù)改造情況。關(guān)鍵詞:循環(huán)水;風車;水輪機

我公司循環(huán)水裝置設(shè)計處理水量5100m3/h,設(shè)置3臺循環(huán)水泵,正常2開1備,涼水塔用220 kW電機帶動的風車進行風冷,設(shè)計最大風量332萬m3/h。在實際生產(chǎn)過程中,循環(huán)水量約4000 m3/h,夏季高溫季節(jié)循環(huán)水回水溫度最高可達38℃,冬季環(huán)境溫度低時,循環(huán)水溫度過低,循環(huán)量相對過剩,只能靠間斷開停風機來調(diào)節(jié)水溫,造成生產(chǎn)工藝波動較大,涼水塔結(jié)冰嚴重。只有環(huán)境溫度低于-6℃時,風車可以長時間停運。2010年冬季由于風機開停頻繁,造成風車電機啟動裝置損壞。針對此種情況,公司相關(guān)部門準備對風機進行改造。

1 流程簡介

1.1 改造前流程

圖1 涼水塔風車改造前

水塔風車由電機經(jīng)減速機減速后驅(qū)動,冷空氣由塔填料層下部進入,通過填料層對循環(huán)水冷卻,由風車將濕熱空氣排到塔頂大氣中。在電機驅(qū)動的情況下,風車轉(zhuǎn)速約116rpm,風量約332萬m3/h,回水管壓力(靠近地面)0.1MPa,循環(huán)水量約4000 m3/h。

1.2 改造后流程

圖2 涼水塔風車改造后

將電機、減速機拆掉,用水輪機代替電機、減速機。循環(huán)水回水引至塔頂進水輪機,利用回水余壓推動水輪機轉(zhuǎn)動,帶動風車轉(zhuǎn)動,水輪機出水接到水塔原來分布器上,引冷空氣冷卻循環(huán)水。改造后循環(huán)水量不變約4000m3/h,回水全部進水輪機時回水最大壓力(靠近地面)0.18MPa,風機轉(zhuǎn)速最大86～88rpm,計算風量約247萬m3/h。冬天可以通過調(diào)整進入水輪機水量來調(diào)節(jié)水輪機轉(zhuǎn)速,進而調(diào)節(jié)風量控制水溫。

2 技術(shù)優(yōu)勢

1)省投資。利用循環(huán)水的回水余壓推動水輪機而獲得輸出功率來驅(qū)動冷卻塔風車,可以完全省去電機。

2)節(jié)能。在沒有增加循環(huán)水泵的電耗的前提下,完全節(jié)省了冷卻塔配備電機的運行電耗,100%節(jié)省了電費。

3)噪音低。取消了傳統(tǒng)型冷卻塔配備電機及減速器,大大減低了冷卻塔運行時的機械噪聲,與電機機械減速傳動的冷卻塔相比噪聲≤5～10dB,而無電機冷卻塔以水為動能,能量轉(zhuǎn)換是在水流道內(nèi)完成的,水輪機不會發(fā)出干擾的噪聲。

4)高效。水輪機產(chǎn)生動能直接驅(qū)動風機,不需要通過其它減速器,且隨著水流量的變化而風量相應(yīng)地變化,使氣水比較為穩(wěn)定,以便確保冷卻效果。

5)調(diào)節(jié)性強。可以根據(jù)環(huán)境溫度變化調(diào)節(jié)入水輪機水量,特別是冬季保證了水溫不會太低,不影響生產(chǎn)的平穩(wěn)運行。

3 改造前后循環(huán)水回水溫度對比

表1 改造前后循環(huán)水回水溫度

通過對比可以看出改造后水溫變化幅度小,特別是1、2月份環(huán)境溫度低時水溫可以調(diào)節(jié)控制,現(xiàn)場涼水塔冬季結(jié)冰明顯減少,取得了良好的效果。

4 效益分析

改造前風車由220kW電機驅(qū)動,改造后取消了電機,年可節(jié)約用電176萬kW·h,價值76萬元;另外年可節(jié)省維護費用約5萬元,合計年可取得效益81萬元。投資150萬元,投資回收期約兩年。

5 存在問題

原來風車風量大(按冷卻5100m3/h水量設(shè)計)且不可調(diào),夏季循環(huán)水在過量冷卻風的情況下,降溫效果能好一些,水溫低一些。改為水輪機后,實際風量比原來減少很多,環(huán)境溫度不高時冷卻后循環(huán)水溫度能夠滿足生產(chǎn)需要,夏季高溫季節(jié)冷卻效果能否滿足生產(chǎn),需要進一步驗證。

TQ051.5

B

1005-8370(2011)04-34-02

2011-06-01