冷卻塔鼓風

2017-06-26 10:07:33

冷卻塔鼓風

冷卻塔水輪機驅動風機可行性

1、提升水泵的揚程水泵從熱水池取水,提升到冷卻塔配水管出口含噴嘴出口所需要的壓力由以下幾部分組成:1凈揚程h凈:水泵在熱水池吸水的最低水位標高至冷卻塔內配水管中心線的標高,稱為水泵需要的凈揚程,用H凈或h凈表示。例如,地面標高±0、00計,水泵在熱水池中最低吸水水位標高為-2、2m,冷卻塔內配水管中心的標高為12、8m槽式、池式配水標高以水面計,則水泵的凈揚程h凈=12、8--2、2=15、0m。2管路中的沿程水頭損失hλ:從水泵吸水管至冷卻塔內的配水管,水流在管道內流動過程中因摩擦產生的能量損失,稱為沿程水頭損失hλ。在相同管徑、相同流量情況下,管道內壁光潔度越好,水頭損失越小,故塑料管、玻璃鋼管、復合管的水頭損失小于鋼管、鑄鐵管含球墨鑄鐵管。管內的流速與管道直徑成反比,沿程水頭損失與流速平方成正比,故流量不變的情況下,管徑越小,流速越大,水頭損失就增大。若在較長的輸水系統中,沿程各段的管道直徑可能是變化的,則應按管徑的不同分別計算沿程水頭損失hλ,最后相加得Σhλ。對于冷卻塔來說,沿程的流量是不變化的,因此管徑也是相同的,故不存在分段計算。沿程水頭損失可根據管徑、流速、管道長度、管道材料查水力計算表而得。3局部水頭損失hf從水泵吸水管頭部起,管道系統中設有喇叭口、各種彎頭管、異徑管、閥門、止回閥、三通管等,水流流經這些部門均會造成能量損失,稱為局部損失,計算式為hf=ξV22g。因阻力系數ξ和流速V不同,故各局部阻力hfi是不相同的,把計算所得的各局部阻力損失相加,得系統中的總局部水頭損失Σhf。綜上所述,水泵所需要的理論揚程為:2、選用水泵的揚程式8-1是設計計算所得水泵需要的理論揚程,但考慮到各種原因,其中包括可能產生的計算誤差,運行過程中管內壁粗糙度的增加、管道過水斷面的縮小等,均會增加能量的消耗而增加水頭損失,故設計單位在確定水泵揚程時,在理論揚程的基礎上再增加≥4m,則設計單位確定的水泵揚程為:而實際選用的水泵揚程比式8-2的要大,原因主要為以下兩方面:一是按式8-2的揚程要求不容易選到水泵,如選小一些揚程的水泵,則不安全,故選用的水泵揚程比式8-2的大;二是用戶單位在選用水泵時并不知道設計單位在理論揚程基礎上已加上≥4m,因此在式8-2的基礎上又增加了約5m左右的揚程。所以實際選用的水泵揚程比理論揚程一般都大于5m以上,稱為水泵的富余水頭,或稱為富余壓力。例如某400th冷卻水的冷卻塔,計算結果的h凈=13、5m,Σhλ=2、8m,Σhf=1、7m,故水泵的理論揚程為H=13、5+2、8+1、7=18m;現若考慮確保安全,在理論揚程基礎上再增加5m水頭,則水泵揚程為H=18m+5m=23m。按原H=18m、Q=400th,可選用10sh-13A水泵,主要參數為:Q=342~482m3h;H=22、2~17、4m水泵軸功率N=25、8~28kW;電動機軸功率N=40kW;效率η=80%,83%。現要求水泵揚程H=23m,則選用10sh-13水泵,主要參數為:Q=360~576m3h;H=27、0~19、0m水泵軸功率N=33、1~36、4kW;電動機軸功率N=55kW;效率η=80、0%~86、0%。查10sh-13水泵特性曲線,當流量Q=400m3h時,水泵的揚程壓力為26m,因此水泵的實際富余水頭為8m。電動機功率增加了15kW。按標準型Δt=5℃400m3h低噪聲冷卻塔,配用的風機直徑為3800mm,轉速為n=165rmin,風量G=185000m3h,配用的電動機功率為N=715kW。現按Q=400m3h,水泵富余水頭8m為例,能產生715kW的軸功率使水輪機驅動風機轉動,達到設計的風量,則就可省去715kW的電動機,達到節約能量的目的。利用水泵富余水頭H產生推動水輪機轉動的有效軸功率計算式為:式中γ——水的密度kgL或kgm3,1m3·H2O=1000kg;Q——水泵的流量m3s;H——水泵的富余揚程m;η——水輪機的效率,越高越好,現研制的推動冷卻塔風機的最高效率可到88%,一般為70%~80%左右。如果式8-3中不除以102,則單位為kg·ms,故1kW=1、36馬力,所以除以102得功率的單位為kW。因水的密度γ=1000kgm3,則1000102=9、804,代入式823得:現按上述:Q=400m3h≈0、1111m3s;H=8m;水輪機效率η=85%~88%。代入式8-4中,得N效=7、41~7、67kW,而原配的驅動冷卻塔風機的電動機功率N=7、5kW,這說明利用水泵的富余水頭來推動水輪機驅動風機轉動,達到設計要求的風量和冷卻效果,是可能的和可行的,關鍵是要研制高效的、符合冷卻塔中推動風機轉動達到設計轉速的水輪機。

水動風機冷卻塔節能與設計要求

用水輪機取代電動機驅動風機,具有明顯的優特點,但不同規格的冷卻塔究竟具有多少富余水頭可以進行改造,如何理解水動風機冷卻塔的節能等,本節進行一些分析研究和討論,共同進行必要的商榷。

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