水輪機技術在化工工業中的應用

趙玉萍，索有謙，孫樹全

水輪機技術在化工工業中的應用

趙玉萍，索有謙，孫樹全

（青海發投堿業有限公司，青海海西 817099）

水輪機在冷卻塔中的運行是冷卻塔發展史上的重大革命，該技術本世紀初在國外出現，近幾年我國開始注重水輪機在冷卻塔中的應用，各個生產廠家開發了各式各樣的水輪機。

水輪機；冷卻塔；化工工業

1　概述

水輪機是把水流的能量轉換為旋轉機械能的設備，它屬于流體機械中的透平機械，早在公元前100年前后，中國就出現了水輪機 的雛形——水輪，用于提灌和驅動糧食加工器械，現代水輪機則大多數安裝在水電站內，用于驅動發電機發電，近幾年已將水輪機應用到循環水冷卻塔上，在循環水系統中，帶有足夠壓力和能量的水經引水管引向水輪機，推動水輪機轉輪旋轉，帶動冷卻塔風機做功，做完工的水則通過尾水管道連接引到塔內配水管道上，水壓越高，流量越大，水輪機的輸出功率也就越大。

水輪機安裝在原電機位置，水輪機的安裝尺寸與原電機相同。原系統中的風機傳動軸從電機上拆卸后，安裝到水輪機上，將水輪機的轉動傳遞到風機上。水輪機的能量與其進出水壓差和流量的乘積成正比關系，合理的布管不僅可以提高進水壓力，還能最大化的降低出水壓力，從而最大限度地得到進出水壓差，使水輪機獲得更大的能量。

2　水輪機改造技術特點

1）節能：利用循環水系統的富余水壓驅動水輪機，用傳動軸減速機帶動風葉轉動，省去了冷卻塔配備電機又不增加循環水泵的電耗。以原工藝電機驅動風機葉輪進行統計：132kW/h的電機驅動，4臺冷卻塔，工況運行系數按0.85，電價按0.366元/度計算，節約價值132×4×0.85×8 000=3 590 400度。

年節約電費：3 590 400×0.366=1 314 086.4元。

2）低噪音：取消了傳統型冷卻塔配備電機等設備，大大降低了冷卻塔運行時的機械噪音。無電機冷卻塔是以水為動能，能量轉換在水流道內完成，控制了喘振。

3）低振動：降低了運行中帶來的振動，使得塔體更加穩固，運行更安全。杜絕了電機的漏電，電控設備損壞等故障。

4）壽命長：結構精密，技術先進，核心部件選用了高分子抗腐蝕、耐磨材料，使機組長期在低維護率下運行。

5）降溫效果顯著：在保證管線內壓力和水輪機進口壓力后，水輪機便可帶動葉輪旋轉達到轉速要求，換熱降溫效果與風機的轉速有直接的關系。設備安裝投用后與往年同期降溫效果對比如圖1所示。

圖1　設備安裝投用后與往年同期降溫效果圖

采用無電耗水輪機技術，將循環水系統中的富余能量轉換為機械能，再驅動風機做功對熱水進行降溫，從而可以有效利用富余能量，實現節能降耗的目的。

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，主要研究方向為氨堿法工藝。