常用的工業(yè)冷卻塔一般需要風(fēng)機抽風(fēng)加速冷卻,風(fēng)機由電動(dòng)機帶動(dòng)減速器來(lái)驅動(dòng)。在冷卻塔中,由于電機轉速較高,一般要通過(guò)減速器的減速,運行時(shí)噪聲較大,易損壞,需要經(jīng)常維護,而且電機要消耗大量的電能??紤]到冷卻塔供、配水系
統一般留有一定的壓力余量,這種剩余能量往往白白浪費掉。
2003年,一個(gè)叫張飛狂的人提出用一種水輪機,利用這種剩余能量來(lái)驅動(dòng)冷卻塔風(fēng)機,可以替代原風(fēng)機驅動(dòng)電動(dòng)機,如下圖所示。這種水輪機完全是利用系統的余壓工作,因此,可以達到節能效果。
自從使用水輪機代替電動(dòng)機驅動(dòng)風(fēng)機的水動(dòng)力風(fēng)機冷卻塔誕生以來(lái),人們對這種特殊的水輪機進(jìn)行了一系列的探討。起初,有人用一種雙擊式水輪機驅動(dòng)風(fēng)機,但雙擊式水輪機屬于沖擊型水輪機,需要在無(wú)壓狀態(tài)下工作,而在冷卻塔的水
流系統中工作時(shí),水輪機需要在有壓的水流系統中工作,這就破壞了雙擊式水輪機工作的基本條件,結果不但使水輪機的效率低下,水輪機的振動(dòng)也很?chē)乐?。也有人使用普通發(fā)電用的水輪機驅動(dòng)風(fēng)機,但冷卻塔風(fēng)機的轉速要求及水輪機的水頭
、流量條件又決定了水輪機的特殊工作條件與工作環(huán)境,常規的發(fā)電水輪機是不能滿(mǎn)足要求的。
作為水輪機的一個(gè)新的應用領(lǐng)域,人們仍習慣于用發(fā)電水輪機的觀(guān)念和理論去看待冷卻塔水輪機的問(wèn)題,在幾年的工程實(shí)踐中出現了各種錯誤和問(wèn)題,往往使得水輪機冷卻塔的改造工程失敗或效果不佳??v觀(guān)人們所發(fā)明的各種有關(guān)水輪機
的中,也有不少從原理上就比較錯誤,根本無(wú)法用于工程實(shí)際的方案,例如,有的提出用高比轉速的貫流式水輪機,在不加減速器的情況下直接驅動(dòng)風(fēng)機,冷卻塔的水頭、流量和風(fēng)機轉速決定了水輪機的超低比轉速特性,比轉速只有
3060m.kW,而貫流式水輪機的比轉速在 5001000m.kW 范圍,直聯(lián)風(fēng)機時(shí)轉速的嚴重不匹配會(huì )使水輪機的效率十分低下,冷卻效果根本無(wú)法達到。一些提出的雙擊式水輪機方案,經(jīng)實(shí)踐證明也有很多問(wèn)題,眾所周知,雙擊式水輪機屬于沖擊
式水輪機,轉輪必需在大氣壓轉態(tài)下工作,而冷卻塔水輪機必須在有壓串聯(lián)管路中工作,雙擊式水輪機在有壓串聯(lián)管路中工作時(shí),不僅效率低,振動(dòng)也很?chē)乐?,許多采用雙擊式水輪機的工程案例都存在嚴重問(wèn)題。