冷卻塔在鋼鐵、冶金、化工等循環(huán)水系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用,其風(fēng)機一般采用電機驅(qū)動。水輪機冷卻塔的核心技術(shù)是利用水輪機取代電機作為風(fēng)機動力,使風(fēng)機由原來的電力驅(qū)動改為水力驅(qū)動。冷卻塔常見的工藝流程有兩種,一種是利用系統(tǒng)回水余壓直接上塔進(jìn)行冷卻;另一種是回水通過加壓泵組加壓后上塔進(jìn)行冷卻。兩種工藝均可設(shè)計或改成水輪機冷卻塔,水輪機冷卻塔是采用雙進(jìn)水反擊式結(jié)構(gòu)。
傳統(tǒng)冷卻塔熱交換主要是電機驅(qū)動,也就是用多少千瓦的電機來轉(zhuǎn)換成推動空氣的質(zhì)量來進(jìn)行熱交換;水輪機驅(qū)動是用多少水流量轉(zhuǎn)換成推動空氣的質(zhì)量與熱水進(jìn)行熱交換。具體的就是水輪機利用水泵的余壓做功的,因此節(jié)能改造的成功與否,關(guān)鍵要看系統(tǒng)中水泵的富余流量和富余揚程,如果水泵沒有富余流量和富余揚程(即沒有余壓),則不能用水輪機進(jìn)行節(jié)能改造,但這種情況在現(xiàn)實工作中極為少見。
水輪機在老塔改造應(yīng)用中,至少可以達(dá)到90%以上富余能量回收的技能效果;在新塔應(yīng)用中,即使假定設(shè)計富余水頭僅有5m,在利用上海交大高效風(fēng)機的前提下,靠增加水泵水頭和功率來確保水輪機做工帶來動風(fēng)機時,經(jīng)專家研究發(fā)現(xiàn)從100t/h-500t/h的新塔,依然可以節(jié)能73%-54%。事實上,現(xiàn)行的冷卻塔的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止5m水頭,新塔達(dá)到100%節(jié)能也是有可能的。