水轮机冷却塔改造的几种常用水轮机

　　自从国内研究者提出水动风机的概念以来，国内的冷却塔专用水轮机市场可谓爆炸式发展，出现专门生产冷却塔水轮机的企业、公司数十家，但是生产水轮机冷却塔的单位却是鱼龙混杂、良莠不齐。冷却塔专用水轮机在工业领域的应用虽然有不少先例，但是大多数冷却塔水轮机效率低，振动严重、风机转速达不到效果等缺陷。目前广泛应用于实际中的冷却塔水轮机主要有以下几种：
　　1、双击式水轮机
　　这种水轮机是发电用的双击式水轮机为基础经过适当的改造，把无压式水轮机用到有压管路中，这样就破坏了双击式水轮机的基本条件，结果不但使水轮机
　　的效率低下，而且水轮机的振动也很严重。后来把卧式改为立式安装并在有压系统下工作，不但不能有效的达到双击，而且尾水涌动对转轮造成阻碍，产生很大振动和噪声，主轴封水易损坏漏水、轴承经常损坏，需要吊出风机检修，维护很麻烦，如造成停产损失，这种改造甚至得不偿失。虽然结构简单，成本低，但效率低、易振动，仅适合小型冷却塔。
　　2、混流式水轮机
　　一些厂家把普通发电混流式水轮机直接用到冷却塔上驱动风机，由于发电的水轮机的速度、水头、流量无法与风机匹配，使得装置效率低，现在新研究出的混流式节能水轮机出力大，效率高，水力性能也好，但是水轮机尺寸偏大，不能很好的满足于冷却塔安装配合的要求。
　　3、贯流式水轮机
　　这种驱动装置是使用管道式水轮机（轴伸贯流式水轮机）水平布置。因为贯流式的水轮机比转速在500~1000m.KW范围，而冷却塔水轮机的比转速很低，所以要采用减速机再变速，同时把水平转矩变换为垂直转矩驱动冷却塔风机。这种装置虽然效率很高，但需要装减速机，所以增加了设备成本和维护。如果贯流式水轮机直连风机，则转速严重不匹配，水轮机效率十分低下，冷却效果根本达不到要求。
　　4、涡轮式增压水轮机
　　以涡轮式增压水轮机技术取代电机驱动风机运行，这种所谓的涡轮增压技术是借用汽车发动机的涡轮增压器原理制作水轮机驱动风机，本质与一般低比速混流式水轮机无异。但其效率一般较低，而且只适合于小机组。
　　5、冷却塔专用超低比转速水轮机
　　根据各个现场的不同的参数要求，设计出专用的冷却塔专用超低比较速水轮机。产品特点是拥有超低比转速混流式水轮机与冷却塔风机直联，不带减速机，已经生产出冷却水量300t/h至5000t/h的专用水轮机，并在实际工程应用中效率都能达到≥85%，而且匹配每个冷却塔及风机的具体参数设计，无震动，寿命长。这种冷却塔专用水轮机是目前在实践中运行好的机组。
　　尽管冷却塔水轮机的应用已经有5、6年的时间，作为水轮机一个新的应用领域，人们对冷却塔专用水轮机的特殊工作环境和水轮机内部流场的研究还不够，没有充分考虑冷却塔专用水轮机的超低比转速的特性、水轮机过流特性与系统流场的分布，及其各部分对效率的影响，使得冷却塔专用水轮机的设计运行与调试出现种种问题。我公司今后将会从理论方面对冷却塔专用风机的流场进行数值模拟，并分析流道参数对其转轮损失、转轮效率、水轮机效率的影响，对以后的冷却塔专用水轮机设计、运行提供流场的理论基础。