水冷卻塔是工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中常用的設備之一,廣泛應用于石油化工、化纖、化工、冶金、生化、輕工業(yè)、電力、制藥、空調制冷系統(tǒng)等行業(yè)。目前循環(huán)水系統(tǒng)的水冷卻塔通過電機驅動風扇旋轉,從而達到冷卻的目的,但使用電機驅動風扇旋轉需要消耗大量的電能。因此,公司對水冷卻塔風扇進行了電機節(jié)能改造改造后,水冷卻塔風扇不再由電機驅動,而是用冷卻后剩余的水壓驅動水輪機驅動風扇旋轉,達到冷卻和節(jié)能的目的。節(jié)能一直是工程技術人員長期追求的目標。
一,水輪機技術原理。
充分利用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中剩余的水能推動水輪機旋轉,用水輪機旋轉驅動風扇代替冷卻塔配備風扇的電機,保證水輪機安裝后不增加泵的功耗,不降低冷卻塔的工作效率,從而達到節(jié)能的目的??梢越档屠鋮s塔的振動、噪音和維護成本。由于水力風扇利用水能驅動水輪機旋轉驅動風扇,因此可以通過調節(jié)水輪機的水流來控制風扇的轉速;可以通過控制水泵的開啟和停止風扇。
二,本次改造前循環(huán)水系統(tǒng)的工藝參數。
三,技術分析:
依據風扇額定功率18.5Kw,以及馬達、傳動軸和減速器的效率特性等,再按公式:
P=P電機×q電機×q驅動軸×q減速器。
通過計算得風扇軸功率約為8.3kw。
根據循環(huán)水系統(tǒng)中熱泵出口壓力和水泵額定揚程,水輪機可利用壓力5m,系統(tǒng)中上塔閥的開度僅為15°,水輪機可利用的壓力為3m,因此該系統(tǒng)水輪機可利用的總壓力為8m
N=9.81×Q×H×水輪機。
式中Q為單塔流量,取水輪機為0.85。
單臺水輪機所需的過流量可計算為450m3/h左右,因此該系統(tǒng)若要改造,單塔水輪機的過流量可達450m3/h左右。也就是說,在設計水輪機時,根據過流量450m3/h,利用水頭8m進行設計,水輪機安裝在冷卻塔上后,具體的管道布置方式可根據現場實際情況進行管道連接布置;水輪機的設計是根據夏季最惡劣的天氣條件滿足生產溫降的要求,在其它季節(jié),可通過調整連接式布水器旁通閥來調節(jié)水輪機的輸出功率,以滿足生產對不同溫降的要求。
四,技術改造。
改造前后工藝簡圖如下:
4.1系統(tǒng)停止,停止泵,切斷風扇電源;拆下風扇馬達,傳動軸,風扇,減速器,移動電纜橋架;
4.2測量風扇輪廓內孔尺寸,加工軸套與水輪機軸配合。
4.3切割開立管和布水管,密封布水管兩側的盲板。
4.4預制進水管和出水管。
4.5加固原進水管和進水管。
4.6加固框架,將鋼板焊接到中心管上作為水輪機的基礎,以備z輪機就位。
4.7提升水輪機就位,對中心后固定,安裝水輪機進出水管。
開泵調試水輪機和風扇,檢查設備運行情況,并記錄各工況參數。
本次改造前后循環(huán)水系統(tǒng)運行數據的比較。
通過改造前后循環(huán)水系統(tǒng)運行數據的比較,發(fā)現泵負荷不變時,用水輪機代替電機驅動風扇后,風扇轉速加快,進出水溫差大,冷卻效果好,節(jié)約了風扇電費。
六是經濟效益。
冷卻塔流量為500n13/h,冷卻塔風扇電機功率為18.5kW,系統(tǒng)運行時間按每天使用24小時、每年使用365天計算,改造后電量為:
18.5千瓦×24小時×365天=162060度/年。
電費按企業(yè)實際電費0.7元/度計算:
0.7元/度×162060度/年=113442元/年。
經過電機節(jié)能改造,單個循環(huán)水系統(tǒng)每年可節(jié)電113442元,原電機和減速箱的維護成本相當可觀。
瑞澤能源是一家專注節(jié)能環(huán)保產業(yè)的高新技術企業(yè),擁有自主知識產權的“5S”流體輸送系統(tǒng)高效節(jié)能技術、電能質量優(yōu)化節(jié)電技術、循環(huán)水零排放技術,在水泵節(jié)能、風機節(jié)能、空壓機系統(tǒng)節(jié)能、供水系統(tǒng)節(jié)能、循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能、中央空調系統(tǒng)節(jié)能、電機系統(tǒng)節(jié)能、配電系統(tǒng)節(jié)能和循環(huán)水水處理等領域得到廣泛應用,公司依托三元流技術設計的三元流葉輪,用于水泵、風機、離心式空壓機的節(jié)能改造,技術應用可靠,業(yè)績優(yōu)良。