1、1 简介冷却塔是集空气动力学、热力学、流体学、化学、生物化学、材料学、静、动态结构力学，加工技术等多种学科为一体的综合产物。水质为多变量的函数，冷却更是多因素，多变量与多效应综合的过程。随着冷却塔行业不断发展，越来越多的行业和企业运用到了冷却塔，也有很多企业进入到了冷却塔行业并发展，例如上海宝要节能科技有限公司成立于 2004 年，该公司致力于冷却塔专用的水轮机驱动风机节能产品 1000-5000t/h 的研发、制造，并拥有自主知识产权的发明专利和实用新型专利拥有射流复式无填料节能型冷却塔 50-600t/h 组合的研发、制造，拥有自主知识产权循环水系统环保电解处理产品研发和制造。工厂位于江苏
2、省海门市青龙港开发区长江边缘，（拥有全国最大的冷却塔水轮机测试平台）得天独厚的地理优势。他们经过不断的研发及实践，缔造出世界级高效节能外置式水轮机冷却塔，并通过冷却塔上塔管路合并再分流方法满足冷却塔水循环系统的生 冷却塔(9 张) 产需求和流量均衡分布。上海宝要为冷却塔水循环系统的节能减排开创了先河。冷却塔是利用空气同水的接触（直接或间接）来冷却水的设备。是以水为循环冷却剂，从一系统中吸收热量并排放至大气中，从而降低塔内循环水的温度，制造冷却水可循环使用的设备。2 产品原理1.冷却塔循环水系统中必须存在一定的富余能量 20%-25%，在运行时就把这些能量聚集在某个阀门处，久而久之这些能量就白白
3、地流失掉。外置式水轮机就是利用这些富余能量转换为高效机械能，从而 100%取代冷却塔风机电机达到节电目的。2.外置式水轮机如何能达到电机驱动效率的关键是：了解冷却塔循环水系统设计中的富余能量，同时水轮机的叶轮设计也是关键，富余能量的组成主要由以下 6 个部分：1）循环水系统设计时必须考虑的余量值；2）换热设备的势能利用；3）水轮机的自身调节能力；4）循环水系统的动能转换效率；5）阀门没有开启到位时，由阀门所消耗的能量。6）低流量通过合并再分流方法满足系统要求。3.冷却塔旧塔节能改造冷却塔与换热设备之间由水泵来循环驱动，外置式水轮机利用回水压力能来转换驱动水轮机作功带动风机，一般按照三个冷却塔做
4、节能改造，设计时流量偏大实际用量在 60%左右，考虑到生产需求变化，节能改造方法是：二台塔为水轮机驱动，一台塔为电机驱动在夏季时段备用，工作示意图4. 冷却塔新塔设计外置式水轮机的工作重点在于回水压力或回水流量来满足该水轮机带动风机作功能力，能量守恒定律多少回水流量或压力转换=多少风机转速。外置式水轮机转速根据系统流量的增减而增减，该系统三台外置式水轮机冷却塔，水轮机出水管三台塔贯通，通过旁通阀调整流量和便于维护。三台冷却塔工作示意图3 产品结构上海宝要外置式水轮机冷却塔顾名思义，其主要设备是安装在冷却塔风筒外面的水轮机。外置式水轮机主要部件是 304#不锈钢叶轮、316L 不锈钢主轴、蜗壳主
5、机采用碳钢。轴承采用 SKF 瑞典最高端进口品牌，导叶轮也是能量转换的重要部件，循环水进入叶轮前，通过导叶轮时产生旋流，进一步提高了叶轮的能量转换效率。水轮机基础为 900*900 上、下二块钢板采用双头螺栓可调节位置（便于维护维修）。水轮机重量设计与传统型电机重量相似匹配与风筒内减速箱传动软连接等构成。冷却塔宝冷却塔要外置式水轮机，由于安装在冷却塔风筒外面电机位置，无任何空间局限，外置式水轮机叶轮直径、片数及形状、角度可根据客户的实际情况放大设计、增加扭力提高转换效率。（宝要对不同用户的流量、压力的系统设计，达到最完美的传动转换比例，实现冷却塔风机转速大于或等于原电机驱动的风机转速。外置式水
6、轮机蜗牛形状，采用仿生学蜗牛状效应减少循环水的冲击力和震动率。4 同类产品对比宝要研发的内置式水轮机安装在风筒内减速箱位置直接带动风机转动；外置式水轮机安装在风筒外电机位置，软连接传动至减速箱驱动风机转动。5 从五个方面对比一、外置式水轮机1. 外置式水轮机安装在冷却塔风筒外部电机位置，水轮机进、出水管路连接全部在风筒外部连接完成。2. 外置式水轮机安装在冷却塔风机外面点击位置，传动轴连接宝要设计的专用减速箱。3. 外置式水轮机安装在冷却塔风筒外面，只要关闭水轮机进、出水阀，打开旁通阀该系统正常布淋（不影响生产工艺）随时维护、检修，不需要吊机进场作业，省时又省钱。4. 外置式水轮机的工况在风筒
7、外，远离高热潮湿的环境，各类传感设备能准确传递信息。5. 当流量远远低于设计值时，外置式水轮机还可采用合并再分流的方法，实现借用旁塔的部分流量满足水轮机作功后再分布给旁塔平均布淋。合并再分流不仅解决了低流量的冷却塔节能改造效果，又对低流量的冷却塔旁塔电机开机时段大大缩减（一般只开 7、8、9 三个月），实现改一台外置式水轮机，节能一台半的电机用电。二、内置式水轮机1.内置式水轮机安装在冷却塔风筒内的减速箱位置，水轮机连接管路必须进入风筒内部连接而完成。2. 内置式水轮机安装在冷却塔风筒内，进、出水管路进入风筒内，风机运行中这些管路所产生扰流而形成吸震导致风机叶片震动，风机使用寿命受到影响。3.
8、 内置式水轮机设备安装在冷却塔风筒内的潮湿环境中，维护难度加大、成本相应增加。4. 内置式水轮机的工况在风筒内，高热潮湿的环境使各类传感设备容易损坏，无法准确传递信息。5. 当流量远远低于设计值时，内置式水轮机安装在冷却塔风筒内很难采用合并再分流的方法，实现借用旁塔的部分流量满足水轮机作功后再分布给旁塔平均布淋。6 水轮机产品特点可 靠：外置式水轮机的独特、理性化设计，安装在冷却塔风筒外面，便于维护维修保养， 结构与传统冷却塔电机、减速箱相同，取消传统电机的机械噪音和故障率，运转平稳，可靠性高。冷效保证：随着季节的变化，冷却系统会有所变化。外置式水轮机独特设计三个制动阀使风机转速随循环水流量的
9、增减而增减，风量也随之增减，使冷却塔的气水比稳定在最佳状态，达到最佳运行效果；环 保 ：外置式水轮机取代电机后，降低机械噪音和振动，减少用户能源。节 能 ：充分利用循环水系统的回水压力转换为机械能，外置式水轮机取代电机驱动，达到 100%节能。安 全：从根本上杜绝了电机、电控和漏电烧毁损坏的故障，为安全持续运行提供了保障，可在任何需防爆的环境下安全运行。7 应用冷却塔主要应用于空调冷却系统、冷冻系列、注塑、制革、发泡、发电、汽轮机、铝型材加工、空压机、工业水冷却等领域，应用最多的为空调冷却、冷冻、塑胶化工行业。具体划分，如下：A、空气室温调节类：空调设备、冷库、冷藏室、冷冻、冷暖空调等；B、制
10、造业及加工类：食品业、药业、金属铸造、塑胶业、橡胶业、纺织业、钢铁厂、化学品业、石化制品类等；C、机械运转降温类：发电机、汽轮机、空压机、油压机、引擎等；D、其他类行业冷却塔的作用是将携带废热的冷却水在塔体内部与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气中。8 分类按通风方式分为：自然通风冷却塔；机械通风冷却塔；混合通风冷却塔按水和空气的接触方式分：湿式冷却塔；干式冷却塔；干湿式冷却塔。按热水和空气的流动方向分：逆流式冷却塔；横流（直交流）式冷却塔；（3）混流式冷却塔按应用领域分：工业型冷却塔；空调型冷却塔。按噪声级别分：普通型冷却塔；低噪型冷却塔；超低噪型冷却塔；超静音型冷却塔。按形状分：圆
11、形冷却塔：方型冷却塔。按水和空气是否直接接触分：开式冷却塔：闭式冷却塔（也称封闭式冷却塔、密闭式冷却塔）。其他型式冷却塔，如喷流式冷却塔、无风机冷却塔等。9 原理通用术语“冷却塔”是用来描述直接（开路）和间接（闭路）散热设备。虽然大多数想出一个“冷却塔作为一个开放的直接接触散热装置”，间接冷却塔，有时被称为“闭合电路的冷却塔”的是但也是一个冷却塔。一个直接的，或开路冷却塔是一个密封结构内部的手段，通过将循环水以喷雾方式，喷淋到玻璃纤维的填料上。填料提供了更大的接触面，通过水与空气的接触，达到换热效果。再有风机带动塔内气流循环，将与水换热后的热气流带出，从而达到冷却。填充可能包括多个，主要是垂直
12、，湿面赖以传播的水（填充）或横向飞溅要素创造了许多具有较大的地表面积小水滴级联几个层次薄膜（飞溅）。间接或闭路冷却塔并不涉及对空气和液体，通常是水或乙二醇混合物直接接触被冷却。不同的是开放式冷却塔，冷却塔的间接拥有两个独立的流体电路。一个是外部电路中的水是在第二赛道，这是管束外循环（非公开线圈）的连接到的热流体进程被冷却并在闭路返回。空气是通过循环绘制在整个热管外级联水，提供类似的蒸发冷却冷却塔开放。在运作的热流从内部流体电路，通过线圈管墙，外部电路，然后由空气和水的一些蒸发加热，到大气中。间接冷却塔的行动，因此非常相似，打开冷却塔有一个例外。这一过程被冷却液在一个“封闭”回路中，不直接暴露在
13、大气或外部的循环水。在逆流冷却塔中的空气向上通过填充或管束时，对面水向下运动。在横流冷却塔空气水平移动通过填充时，水向下移动。冷却塔还有一个特点，其中使用较多的是机械通风冷却塔，它依靠电力驱动的风扇，吸引或强行充入空气。自然通风冷却塔使用的较高的排气烟囱给空气提供了浮力，风扇辅助自然风以增加浮力的影响。许多早期的冷却塔靠风向产生的浮力来吸引空气。如果冷却水从冷却塔中回复利用，一些水必须添加到更换或构成，流动的那部分蒸发。由于蒸发包括纯净水，溶解的矿物质和其他固体循环水的浓度往往会增加，除非溶解一些固体，那么一些水也丧失了与正在开展的废气（漂移）飞沫，但是这通常是减少到一个非常小的数额，为此安装挡板装置，称为漂流排除，收集液滴。冷却水蒸发，吹下来，然后漂移，降低了如风力井喷和其他水渗漏损失，保持一个稳定的水位。冷却塔 5方形冷却塔冷却塔冷却塔 1冷却塔 2冷却塔 3冷却塔 4
