水動風機冷卻塔是一種新型的高效節(jié)能型冷卻塔，其核心技術(shù)是雙軸提速式水輪機。在水動風機冷卻塔中，水輪機用于取代電機作為風機動力源，使風機由原來的電力驅(qū)動改為水力驅(qū)動。水輪機的工作動力來自水泵的富余揚程，并在保證水輪機技術(shù)參數(shù)時水泵電耗不變。達到節(jié)能降噪的目的。合理的利用該項技術(shù)可對任何帶有風機電機的冷卻塔進行節(jié)能改造。
冷卻塔水輪機節(jié)電改造的成功估算
用水輪機取代冷卻塔電機的必要條件，首先是進冷卻塔水流所具備的能量——功率。其水能的計算公式為：
P（kw）=9.81×進塔水流量Q（立方米/秒）×進塔水壓即水頭H（米）
Q——流量，循環(huán)冷卻水流量，多少噸位的循環(huán)冷卻水即有多少立方米/秒的水量。大于90%的額定流量，水輪機即可發(fā)揮正常工作。
H——水頭，凡冷卻塔必定具有進塔水壓，沒有水壓即不可能成為冷卻塔，市場上的冷卻塔進塔水壓一般大于8米，zui低也在0.04Mpa即4米以上。這個水頭對水輪機來說是用來做功的，水輪機的水頭5℃溫差塔需要5m—7m。10℃溫差塔需要8m—10m，20℃溫差塔需要12m—13m。
其次是用在塔內(nèi)運行的風機電流來計算一下該塔風機所需的軸功率，是否與進塔水流能量相等，相等則改造成功率*，節(jié)電*；如果水能小于電能則需增加水頭或水流量，但節(jié)電是應減去增加的能量；如果水能大于電能，則節(jié)電超過*。
水流通過水輪機以后，還有動能，足以進一步為布水服務，不必擔心布水受影響。
以上估算zui為復雜的是水頭。水輪機水頭由水泵揚程提供，我們要求的水頭不能單純地用壓力表在塔的底部旁邊測量，因為冷卻塔的循環(huán)水處于開放狀態(tài)，越接近開放口，壓力越接近零，但水流內(nèi)部還是具備水能。正確的估算應從水泵出口的壓力表上讀數(shù)，與水泵銘牌揚程作比較。揚程等于壓力，則該塔有只少4米以上的進塔水頭，一般應判定可改小于溫差5℃的低溫塔；揚程大于壓力，根據(jù)差額的多少加上塔內(nèi)應有的只少4米以上的進塔水頭，與塔的風機軸功率作比較，判定可改哪一種塔型；揚程小于壓力，一般應判定不可改造。
水流量由循環(huán)水泵提供，由流量儀測定。水泵出口處的壓力表也能表達一些情況。揚程等于壓力，說明水流量與泵額定流量相等；揚程小于壓力，說明水流量比泵額定流量??；揚程大于壓力，說明水流量大于泵額定流量。
風扇的軸功率應考慮減速器的空載電流，水輪機是直接用輸出軸與風扇聯(lián)結(jié)，中間再無減速器過渡，所以風扇的軸功率應不包含減速器的耗電。風量就是空氣，空氣重量與水重量的比就是冷卻塔的氣水比。0.65的氣水比，是說用0.65重量的空氣與1重量的水相比，即用0.65重量的空氣與1重量的水進行熱交換，溫降能達到理論上的5℃，一般實際是4℃左右。同理，中溫型的氣水比是0.86左右，高溫型的氣水比是1.2左右。
風扇的軸功率也可用經(jīng)驗法計算。一般較差效率的風扇每一千瓦能產(chǎn)生3.3萬風量，較好效率的風扇每一千瓦能產(chǎn)生4萬風量，0.65的氣水比，是說100噸冷卻塔需6.5萬風量，空氣比重且以0.001計算，則6.5÷3.3=1.97千瓦，說明100噸冷卻塔需1.97千瓦軸功率的水的能量推動，就能保證水輪機的成功改造。
一、冷卻塔節(jié)能技改方法：
我公司的冷卻塔節(jié)能技改技術(shù)的核心是用我公司自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品水輪機取代冷卻塔原來電機、減速器、傳動軸等部件，把系統(tǒng)中被浪費的多余的動能轉(zhuǎn)化為機械能，直接帶動風扇轉(zhuǎn)動。對能被改造的冷卻塔而言實現(xiàn)*的節(jié)能。
（冷卻塔節(jié)能改造，會不會對現(xiàn)在系統(tǒng)造成不利的影響呢？結(jié)論是不會）
二、節(jié)能技改后狀況：
1、 不改變冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)布局，不改變循環(huán)水泵的狀態(tài)如電流等。
2、 冷卻塔的節(jié)能技改不是能量的轉(zhuǎn)移，不會增加水泵的功率，只是充分利用系統(tǒng)中多余的能量來推動水輪機，帶動風扇轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)節(jié)能。
3、 改造后風扇輸入的軸功率保證不變，風扇的轉(zhuǎn)速保證不變，在冷卻塔其他方面不做改動的情況下，風量保證不變。
4、 冷卻效果會更好，冷卻后的水溫T2會降低，溫差將增大。
（可能現(xiàn)在大家zui關心的就是：即不增加水泵的功率，也不改造冷卻塔的結(jié)構(gòu)，那到底是從那里來的能量呢？）
三、能量的來源：
根據(jù)能量守恒原理，能量不能憑空產(chǎn)生，我公司的水輪機也是不能造能。它是充分回收利用水循環(huán)系統(tǒng)中本身就有的多余的能量來推動水輪機，帶動風扇轉(zhuǎn)動的。
每化工設備在單位時間內(nèi)的產(chǎn)生的熱量是一定的，需要一定的水量把熱量帶走轉(zhuǎn)移到空氣中去，滿足生產(chǎn)需求。
1，每個循環(huán)水系統(tǒng)中的水量很難被精確的計算出來，工藝工程師計算系統(tǒng)水流量時，為了安全生產(chǎn)及個方面的因素考慮都會在滿足zui大需求水量的基礎上加至少10%-20%的余量來確定水泵的流量---------整個系統(tǒng)中的水量一定是富裕的。
2，在整個循環(huán)水系統(tǒng)中，每段水管、彎頭都有一定的阻力，冷卻塔的位置高低、換熱部件的阻力、及壓力要求都會在系統(tǒng)中產(chǎn)生阻力，這些阻力也不能很精確的計算出來，所以工藝工程師計算的阻力值只是一個大概的數(shù)據(jù)，根據(jù)這個數(shù)值在確定水泵的揚程時，考慮更安全的滿足生產(chǎn)需求，就在滿足所計算出的阻力數(shù)值的基礎上至少加10%-20%的余量來選型--------整個循環(huán)系統(tǒng)中揚程一定是富裕的。
富裕的流量及揚程就是我們可利用的富裕能量。
那么這些多余的能量會體現(xiàn)在哪里呢？
一般表現(xiàn)在下面兩個方面：
*、循環(huán)水水泵的泵前、泵后一般都安裝閥門。
閥門的作用有兩個：（1）調(diào)節(jié)流量，（2）方便維修。
由于設計的循環(huán)水系統(tǒng)中流量及揚程大于實際需要。根據(jù)水泵的特性曲線，富裕揚程zui終也要轉(zhuǎn)化為流量。流量的增加就會導致水泵的電流增加，而超過水泵的額定電流。故系統(tǒng)中的閥門都有一定程度的關閉，這樣閥門上就消耗一定的壓力。
第二、 循環(huán)水系統(tǒng)的實際溫差往往都是小于設計的標準溫差，化工系統(tǒng)中多為6-8度。根據(jù)實際熱量和循環(huán)水量的關系式：Q＝C?M?△t,當實際測得循環(huán)水系統(tǒng)的溫差小于設計標準溫差時，實際水流量就大于系統(tǒng)所需的水量，導致系統(tǒng)中有大量富裕能量。
我公司的水輪機就是充分回收利用這些多余的能推動水輪機帶動風扇轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)能改造的冷卻塔的*節(jié)能。
四、水動能冷卻塔的優(yōu)點或者冷卻塔節(jié)能技改后的優(yōu)點
1、節(jié)能： 充分利用循環(huán)系統(tǒng)多余的能量，實現(xiàn)冷卻塔的*節(jié)能。
2、可靠： 我公司的水輪機設計嚴謹，結(jié)構(gòu)合理，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，從根本上解決了因電機、電控和減速器引起的漏電、漏油、燒毀和損壞的故障，為安全持續(xù)運行提供了保證。
3、安全：冷卻塔改造后可在任何防爆的環(huán)境下安全運行。
4、經(jīng)濟：因改造后取消電機和減速器，大大降低成本及節(jié)省日常管理費用。
冷卻塔水輪機采用渦輪增壓水輪技術(shù)，利用冷卻塔設備原有的循環(huán)冷卻水推動風機散熱，廢除在傳統(tǒng)的冷卻塔中用電機驅(qū)動風機的散熱方式，省卻機械減速裝置和電機，從而實現(xiàn)“零”電能消耗新節(jié)能環(huán)保型冷卻塔。
冷卻塔散熱系統(tǒng)的循環(huán)水是由冷卻泵根據(jù)系統(tǒng)要求以特定的水壓、水流量送至冷卻塔內(nèi)進行熱交換的，因此進塔后的水流及余壓，可以充分利用。完成送達冷卻塔的冷卻循環(huán)水按照一定的壓力、流量流過水輪機組，從而使其獲得輸出功率，并驅(qū)動風機散熱，*省去風機電機，達到100％免除風機電能的目的。
在安裝水輪機時，可保留原有冷卻塔外型結(jié)構(gòu)、尺寸不改變，水輪機冷卻塔的冷效、風機風速、氣水比、噪聲均比原有電機驅(qū)動風機冷卻塔有不同程度的改善，各種技術(shù)指標均能達到冷卻塔設計要求。
使用水輪機的冷卻塔系統(tǒng)故障點少，以一臺水輪機代替電機、減速器和傳動部分，可以實現(xiàn)長時間*運行，為使用單位節(jié)省大量的維護和更換冷卻塔的電機和減速器的費用和人力。
合理用電，節(jié)約用電已經(jīng)成為節(jié)能減排工作中的重中之重。
節(jié)電：很多工礦企業(yè)的大型機電設備因為工藝生產(chǎn)的原因存在著嚴重的耗能現(xiàn)象，其節(jié)電率在經(jīng)過專業(yè)節(jié)能改造后不影響正常生產(chǎn)的情況下大都在20%以上，綜合國家眾多的工礦企業(yè)這將是一筆巨大的能源財富。目前國內(nèi)涌現(xiàn)了一些專業(yè)的節(jié)能服務公司，在節(jié)電領域通過對用能企業(yè)宣傳節(jié)能知識，提供節(jié)能技術(shù)，投資項目資金、設備等方式來不斷促進節(jié)能的發(fā)展。
