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   水輪機(jī)代替電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)存在前述的4 個(gè)方面優(yōu)特點(diǎn)，因此不僅用于老塔的改造中，也必然會(huì)與新冷卻塔配套使用，那么提升水泵揚(yáng)程（壓力）如何確定，是否像老塔那樣從省去了風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)來說而達(dá)到100 %節(jié)能，對(duì)這些問題應(yīng)進(jìn)行分析和研究。

   1. 提升水泵的揚(yáng)程

   在設(shè)計(jì)中，從熱水池把水提升到冷卻塔配水系統(tǒng)所需要的揚(yáng)程，是按計(jì)算所得理論值再加4～6m 的富余水頭確定的。常用的富余水頭為4m 左右。按表8-4 的計(jì)算，此水頭做功是達(dá)不到水輪機(jī)所需要的軸功率的，則轉(zhuǎn)速、風(fēng)量、冷卻都無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。因此提升水泵的揚(yáng)程必須滿足水輪機(jī)所需要的水頭（H ）值，那么水泵的揚(yáng)程如何確定，可分以下兩種情況討論：

   （1 ）不考慮設(shè)計(jì)需要的富余水頭

   不考慮設(shè)計(jì)需要的富余水頭就是不另增加4～6m 的水壓，對(duì)水輪機(jī)來說，這4～6m的水頭也用來推動(dòng)水輪機(jī)做功了，則水泵需要的揚(yáng)程用公式表示為： H揚(yáng)=h凈+∑ h1 +∑hf +h機(jī)�。╩ ） （8-23 ）

   式中 H揚(yáng)———水泵揚(yáng)程（m ）；

   h凈———水泵吸水池最低水位到冷卻塔配水系統(tǒng)高度（m ）；

   ∑h1 ———從水泵吸水管到塔配水系統(tǒng)管道中的沿程水頭損失總和（m ）；

   ∑hf ———從水泵吸水管到塔配水系統(tǒng)的喇叭口、閥門、彎頭等局部水頭損失之和（m ）；

   h機(jī)———水輪機(jī)軸功率所需要的水頭H （m ）。

   設(shè)計(jì)考慮的4～6m 富余水頭是因考慮可能產(chǎn)生的計(jì)算誤差和今后管道粗糙度增加與沉淀物結(jié)垢，水頭損失增加而設(shè)的安全系數(shù)。現(xiàn)選泵揚(yáng)程中未考慮該因素（注：改造塔中原有多余水頭全部利用了，也未考慮該因素）。從能量消耗來說，雖是節(jié)能了，但從運(yùn)行、長(zhǎng)期保持設(shè)計(jì)風(fēng)量和水冷卻效果來說，欠較安全。

   （2 ）考慮設(shè)計(jì)需要的富余水頭

   考慮設(shè)計(jì)的富余水頭是指水泵揚(yáng)程達(dá)到水輪機(jī)軸功率所需要的水頭之后，還需增加4～ 6m 揚(yáng)程。用公式表示為： H揚(yáng)=h凈+∑h1 +∑hf +h機(jī)+（4～6）　 （8- 24 ）

   水泵揚(yáng)程比式（8-23 ）多了4～6m ，考慮了可能產(chǎn)生的計(jì)算誤差和今后的阻力增加，故是偏安全的。

   以上兩種選泵揚(yáng)程方式中采用哪種方式為妥，要視具體情況而定。例如，在設(shè)計(jì)計(jì)算相對(duì)較精確，基本不大會(huì)產(chǎn)生多大誤差的情況下，如果水泵提升系統(tǒng)的管道和配件采用的是塑料管和配件（PVC 、UPVC 、PE 、ABS 等）、鋼塑、鋁塑等復(fù)合管、玻璃鋼管等，這可考慮采用第一種選擇水泵揚(yáng)程的方式。原因是上述水管內(nèi)壁非常光滑，光潔度好，阻力很小，而且耐酸堿腐蝕、不易粗糙，也不易沉淀結(jié)垢而縮小過水?dāng)嗝�，故基本上可不考慮富余水頭或略考慮些即可。但如果管道系統(tǒng)采用的是鑄鐵管、鋼管，甚至鋼筋混凝管等，則要考慮今后阻力增大而消耗的水頭損失，選擇第二種水泵揚(yáng)程的方式為妥。

   2. 節(jié)能情況分析

   假定設(shè)計(jì)的富余水頭定為5m ，按第一種選擇水泵揚(yáng)程的方法，這5m 水頭也用來推動(dòng)水輪機(jī)做功了，則按表8-3 、8-4 中電動(dòng)機(jī)功率和風(fēng)機(jī)所需的軸功率及需要的水頭來計(jì)算和分析節(jié)能的情況，見表8-5 。表中的節(jié)能是建立在已利用5m 富余水頭的基礎(chǔ)上，“需增加水頭”一項(xiàng)中的值是達(dá)到水輪機(jī)軸功率值“做功需要水頭”減去5m 得來的，這個(gè)增加水頭能做多少功立在“增加水頭做的功”一項(xiàng)中，然后把原風(fēng)機(jī)配用的電動(dòng)機(jī)功率減去“增加水頭做的功”，得到“減少的功率”，也就是節(jié)省的功率（電能），再除以電動(dòng)機(jī)功率得節(jié)能的百分比值。

   （1 ）Δt =5 ℃的低溫型新塔，在利用5m 富余水頭（對(duì)塔來講即沒有考慮富余水頭）的情況下，除4000m3／h 塔（節(jié)能43.6 %）之外，節(jié)能均在50 %以上，高的達(dá)到近80 %。

   （2 ）節(jié)能的基本規(guī)律為：中小型塔節(jié)能多，大塔節(jié)能少。表中可見，≤ 200m3／h 的塔，節(jié)能＞ 70 %；300～400m3／h 的塔，節(jié)能在60 %， 70 %；≥ 500m3／h 的（除1000m 3／h ）節(jié)能在50 %左右�？梢姡琎 從小→ 大，節(jié)能從大→ 小。

   沒有考慮富余水頭，對(duì)塔的長(zhǎng)期運(yùn)行來說，缺乏安全感，時(shí)間長(zhǎng)了，阻力會(huì)增大，摩阻損失增加，做功的水頭會(huì)減少，則會(huì)影響水輪機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)量、水量和冷卻效果，故應(yīng)適當(dāng)?shù)乜紤]富余水頭�，F(xiàn)假定水泵的富余水頭仍為5m ，而這5m 水頭不考慮用于水輪機(jī)做功，那么節(jié)能的情況可參見表8-6 。表中、實(shí)際水頭可做功的功率、 一項(xiàng)中，小于150m3／h 的水輪機(jī)效率按η=0.85 計(jì)，大于150m3／h 的水輪機(jī)效率η=0.80 計(jì)。節(jié)能百分比是按“原配電動(dòng)機(jī)功率”減去“實(shí)際水頭可做功的功率”，再除以“原配電動(dòng)機(jī)功率”而得。

   （1 ）表中節(jié)能一項(xiàng)中有正值和負(fù)值（即正值為節(jié)能，負(fù)值不但不節(jié)能，反而增加能耗），表中最大的節(jié)能值僅為16.4 %，而反而增加能耗的高達(dá)19.82 %。存在既節(jié)能又耗能兩種情況。

   （2 ）從表8-6 可見：水量≤ 400m3／h 的塔，在不利用5m 富余的情況下，還是節(jié)能的，但節(jié)能是有限的，一般不超過20 %；而水量＞ 400m3／h 的塔，在不利用5m 富余水頭的情況下，基本趨勢(shì)是反而增加能耗，高的近20 %。

   （3 ）無(wú)論新塔還是老塔改造，只有充分利用提升水泵多余的5m 左右富余水頭，才能達(dá)到節(jié)能省電的目的，才有意義。否則，考慮要慎重，要通過計(jì)算根據(jù)是否節(jié)能作決定。