李國(guó)剛,李 磊,梁有墨

(大化集團(tuán)有限責(zé)任公司,遼寧 大連 116308)

循環(huán)水涼水塔風(fēng)車技術(shù)改造

李國(guó)剛,李 磊,梁有墨

(大化集團(tuán)有限責(zé)任公司,遼寧 大連 116308)

介紹循環(huán)水涼水塔風(fēng)車由電機(jī)帶動(dòng)改為水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的技術(shù)改造情況。關(guān)鍵詞:循環(huán)水;風(fēng)車;水輪機(jī)

我公司循環(huán)水裝置設(shè)計(jì)處理水量5100m3/h,設(shè)置3臺(tái)循環(huán)水泵,正常2開1備,涼水塔用220 kW電機(jī)帶動(dòng)的風(fēng)車進(jìn)行風(fēng)冷,設(shè)計(jì)最大風(fēng)量332萬(wàn)m3/h。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,循環(huán)水量約4000 m3/h,夏季高溫季節(jié)循環(huán)水回水溫度最高可達(dá)38℃,冬季環(huán)境溫度低時(shí),循環(huán)水溫度過低,循環(huán)量相對(duì)過剩,只能靠間斷開停風(fēng)機(jī)來調(diào)節(jié)水溫,造成生產(chǎn)工藝波動(dòng)較大,涼水塔結(jié)冰嚴(yán)重。只有環(huán)境溫度低于-6℃時(shí),風(fēng)車可以長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)。2010年冬季由于風(fēng)機(jī)開停頻繁,造成風(fēng)車電機(jī)啟動(dòng)裝置損壞。針對(duì)此種情況,公司相關(guān)部門準(zhǔn)備對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造。

1 流程簡(jiǎn)介

1.1 改造前流程

圖1 涼水塔風(fēng)車改造前

水塔風(fēng)車由電機(jī)經(jīng)減速機(jī)減速后驅(qū)動(dòng),冷空氣由塔填料層下部進(jìn)入,通過填料層對(duì)循環(huán)水冷卻,由風(fēng)車將濕熱空氣排到塔頂大氣中。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的情況下,風(fēng)車轉(zhuǎn)速約116rpm,風(fēng)量約332萬(wàn)m3/h,回水管壓力(靠近地面)0.1MPa,循環(huán)水量約4000 m3/h。

1.2 改造后流程

圖2 涼水塔風(fēng)車改造后

將電機(jī)、減速機(jī)拆掉,用水輪機(jī)代替電機(jī)、減速機(jī)。循環(huán)水回水引至塔頂進(jìn)水輪機(jī),利用回水余壓推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng),水輪機(jī)出水接到水塔原來分布器上,引冷空氣冷卻循環(huán)水。改造后循環(huán)水量不變約4000m3/h,回水全部進(jìn)水輪機(jī)時(shí)回水最大壓力(靠近地面)0.18MPa,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速最大86～88rpm,計(jì)算風(fēng)量約247萬(wàn)m3/h。冬天可以通過調(diào)整進(jìn)入水輪機(jī)水量來調(diào)節(jié)水輪機(jī)轉(zhuǎn)速,進(jìn)而調(diào)節(jié)風(fēng)量控制水溫。

2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1)省投資。利用循環(huán)水的回水余壓推動(dòng)水輪機(jī)而獲得輸出功率來驅(qū)動(dòng)冷卻塔風(fēng)車,可以完全省去電機(jī)。

2)節(jié)能。在沒有增加循環(huán)水泵的電耗的前提下,完全節(jié)省了冷卻塔配備電機(jī)的運(yùn)行電耗,100%節(jié)省了電費(fèi)。

3)噪音低。取消了傳統(tǒng)型冷卻塔配備電機(jī)及減速器,大大減低了冷卻塔運(yùn)行時(shí)的機(jī)械噪聲,與電機(jī)機(jī)械減速傳動(dòng)的冷卻塔相比噪聲≤5～10dB,而無電機(jī)冷卻塔以水為動(dòng)能,能量轉(zhuǎn)換是在水流道內(nèi)完成的,水輪機(jī)不會(huì)發(fā)出干擾的噪聲。

4)高效。水輪機(jī)產(chǎn)生動(dòng)能直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī),不需要通過其它減速器,且隨著水流量的變化而風(fēng)量相應(yīng)地變化,使氣水比較為穩(wěn)定,以便確保冷卻效果。

5)調(diào)節(jié)性強(qiáng)?？梢愿鶕?jù)環(huán)境溫度變化調(diào)節(jié)入水輪機(jī)水量,特別是冬季保證了水溫不會(huì)太低,不影響生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行。

3 改造前后循環(huán)水回水溫度對(duì)比

表1 改造前后循環(huán)水回水溫度

通過對(duì)比可以看出改造后水溫變化幅度小,特別是1、2月份環(huán)境溫度低時(shí)水溫可以調(diào)節(jié)控制,現(xiàn)場(chǎng)涼水塔冬季結(jié)冰明顯減少,取得了良好的效果。

4 效益分析

改造前風(fēng)車由220kW電機(jī)驅(qū)動(dòng),改造后取消了電機(jī),年可節(jié)約用電176萬(wàn)kW·h,價(jià)值76萬(wàn)元;另外年可節(jié)省維護(hù)費(fèi)用約5萬(wàn)元,合計(jì)年可取得效益81萬(wàn)元。投資150萬(wàn)元,投資回收期約兩年。

5 存在問題

原來風(fēng)車風(fēng)量大(按冷卻5100m3/h水量設(shè)計(jì))且不可調(diào),夏季循環(huán)水在過量冷卻風(fēng)的情況下,降溫效果能好一些,水溫低一些。改為水輪機(jī)后,實(shí)際風(fēng)量比原來減少很多,環(huán)境溫度不高時(shí)冷卻后循環(huán)水溫度能夠滿足生產(chǎn)需要,夏季高溫季節(jié)冷卻效果能否滿足生產(chǎn),需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

TQ051.5

B

1005-8370(2011)04-34-02

2011-06-01