分析水動風機替代冷卻塔電動風機的節能改造

摘要：隨著我國社會水平的提高，經濟步伐的推進，我國的各項工業建設以及工業技術也在保證正常運作的同時更為注重對能源的節約。其中，在我國的石油行業中經常會用到電動風機冷卻塔，但是其在高效率運作的同時也存在著耗能過高的問題，不利于能源的節約。在本文中，將就水動風機替代冷卻塔電動風機的節能改造進行一定的分析與探討。

關鍵詞：水動風機 冷卻塔電動風機 節能改造

1 概述

在目前工業領域應用的冷卻塔中，主要是使用電動風機形式的冷卻塔。同自然通風冷卻塔相比，其有著更高的冷卻效率，得到了人們廣泛的應用。但是其在保證冷卻高效率的同時，也存在著耗能過高的問題，其運行耗能大約占據對水進行循環全部能耗的25%左右，這就使得我們對于水進行處理的成本得到了很大程度的增加。就在這時，以水為主要形式的風機出現在了人們的面前，其不僅能夠較好地對冷卻任務進行完成，同時其還擁有著良好的節能特點。

2 水輪機工作原理及優勢

2.1 工作原理 水動風機從名字上就很清楚地看到它是一種以水為主要驅動力的風機，這同以往電力風機有著根本性的區別。在水動風機冷卻塔中，其將原有的電機變更為水輪機來作為風機的動力源，而在其工作時，就以系統中的富余水壓作為機器運轉的動力，即進入設備中的熱水在經過水輪機旋轉的過程中，其輸出軸同風機進行連接，以此來保證風機的良好旋轉，從而使水輪機能夠在水勢能以及動能的共同作用之下完成布水工作。

2.2 主要優點

2.2.1 良好的節能性 同電動風機相比，水動風機的以水為設備的主要驅動力，而其使用的水就是循環水系統中的水，通過對循環水的有效利用不僅能夠對水輪機的相應工作參數進行保證，還能夠使水泵在循環的過程中保持穩定的能耗，從而起到了節能的作用。

2.2.2 良好的冷卻效果 水動風機的運行同季節有著較為密切的關系。隨著季節的變化，當水量增加時，那么水輪機的轉速以及風量也會隨之增加。而當水量減少時，那么水輪機的轉速以及風量也會隨之減少。這就會使得冷卻塔中的氣水比能夠一直保持在最好的狀態，從而對水動風機的冷卻效果進行了保證。

2.2.3 操作簡便 工作人員通過對旁通閥門的適當調節就能夠對水輪機的流量進行控制，并能夠進一步地對其轉數進行調整。而在冬季時，則可以將旁通閥門打開，使水能夠直接進入到布水器之中，從而使設備能夠保持低速的運行。而當根據工作需求需要將水輪機完全關閉時，那么只需要將設備局的出、進水閥門共同進行關閉即可。而此處需要注意的就是當冬季對水輪機進行停運時，應當將放空閥及時地進行開啟并將管道中的水放干，從而避免水結冰而對管道可能帶來的損害。

2.2.4 維護費用低 水輪機同電動機相比，其對之前電動風機所具有的傳動軸以及減速機進行了取消，而這就在很大程度上對設備的日常維護需求進行了降低，從而有效地降低了設備的運行成本。

2.2.5 安全程度高 同電動風機相比，水輪機的自身結構更為合理，從而使其在工作中能夠保證轉動的平穩性。這就使得設備的運行中對漏電、電機損壞等問題進行了良好的避免，從而為風機的工作穩定性進行了充足的保障。

3 具體改造內容

下面，我們就介紹某煉油廠的冷卻塔電動風機進行水動式的節能改造，在本次改造工程中，我們使用了南京某冷卻設備公司生產的混流式水輪機，改造前設備構造如下圖所示：

3.1 內部主要設備改造 首先，我們將原有冷卻塔的傳動軸、電機以及減速機進行了取消，并在風機葉片之間重新設置了水輪機，并將其出水口同原冷卻塔的進管進行連接。

3.2 配水系統改造 之后，我們對系統的進水管位置進行了提高，使其同冷卻塔平臺相連接。之后再將其同水輪機的進水口進行連接，并將水輪機出水口同塔中的布水管進行連接，并在其經過相應裝置換熱之后將其同水輪機進行相連，之后再將其引入塔中的相關配水系統。然后再在氣進入到水輪機之前安裝旁通管路，并對其流量進行調節，從而對水輪機的進水量進行控制，之后再對水輪機的轉數進行調節，從而使系統中的氣水比能夠保持穩定，進而對系統的冷卻效果進行保證。

3.3 化冰系統改造 最后，我們再在冷卻塔周圍安裝管徑35mm、孔徑5mm的化冰管，并保證其同冷卻塔外部的布水管道進行連接。同時，對系統回水過程中所產生的熱量進行利用，使其能夠將熱量均勻地噴射到冷卻塔周圍，從而對塔體邊緣以及塔壁處的冰體進行融化，當冰得到融化之后，所產生的水就會以順流的方式回到塔池內。

4 結束語

在上文中，我們通過實例的方式對某煉油廠中的冷卻塔電動風機進行了水動風機的改造，并對改造方式以及改造過程進行了詳細的說明，從而獲得了較好的節能效果?？偟膩碚f，水動方式同電能方式相比而言，不僅擁有著更好的節能特點，同時其的運行穩定性以及工作效率也都得到了一定的提高。而在我國大力提倡可持續發展的背景下，通過這種綠色能源的工作方式能夠更好地對企業的長期發展以及我國節約能源的目標進行實現，具有較好的社會意義。

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