循環水涼水塔風車技術改造

李國剛,李 磊,梁有墨

(大化集團有限責任公司,遼寧 大連 116308)

循環水涼水塔風車技術改造

李國剛,李 磊,梁有墨

(大化集團有限責任公司,遼寧 大連 116308)

介紹循環水涼水塔風車由電機帶動改為水輪機驅動的技術改造情況。關鍵詞:循環水;風車;水輪機

我公司循環水裝置設計處理水量5100m3/h,設置3臺循環水泵,正常2開1備,涼水塔用220 kW電機帶動的風車進行風冷,設計最大風量332萬m3/h。在實際生產過程中,循環水量約4000 m3/h,夏季高溫季節循環水回水溫度最高可達38℃,冬季環境溫度低時,循環水溫度過低,循環量相對過剩,只能靠間斷開停風機來調節水溫,造成生產工藝波動較大,涼水塔結冰嚴重。只有環境溫度低于-6℃時,風車可以長時間停運。2010年冬季由于風機開停頻繁,造成風車電機啟動裝置損壞。針對此種情況,公司相關部門準備對風機進行改造。

1 流程簡介

1.1 改造前流程

圖1 涼水塔風車改造前

水塔風車由電機經減速機減速后驅動,冷空氣由塔填料層下部進入,通過填料層對循環水冷卻,由風車將濕熱空氣排到塔頂大氣中。在電機驅動的情況下,風車轉速約116rpm,風量約332萬m3/h,回水管壓力(靠近地面)0.1MPa,循環水量約4000 m3/h。

1.2 改造后流程

圖2 涼水塔風車改造后

將電機、減速機拆掉,用水輪機代替電機、減速機。循環水回水引至塔頂進水輪機,利用回水余壓推動水輪機轉動,帶動風車轉動,水輪機出水接到水塔原來分布器上,引冷空氣冷卻循環水。改造后循環水量不變約4000m3/h,回水全部進水輪機時回水最大壓力(靠近地面)0.18MPa,風機轉速最大86～88rpm,計算風量約247萬m3/h。冬天可以通過調整進入水輪機水量來調節水輪機轉速,進而調節風量控制水溫。

2 技術優勢

1)省投資。利用循環水的回水余壓推動水輪機而獲得輸出功率來驅動冷卻塔風車,可以完全省去電機。

2)節能。在沒有增加循環水泵的電耗的前提下,完全節省了冷卻塔配備電機的運行電耗,100%節省了電費。

3)噪音低。取消了傳統型冷卻塔配備電機及減速器,大大減低了冷卻塔運行時的機械噪聲,與電機機械減速傳動的冷卻塔相比噪聲≤5～10dB,而無電機冷卻塔以水為動能,能量轉換是在水流道內完成的,水輪機不會發出干擾的噪聲。

4)高效。水輪機產生動能直接驅動風機,不需要通過其它減速器,且隨著水流量的變化而風量相應地變化,使氣水比較為穩定,以便確保冷卻效果。

5)調節性強。可以根據環境溫度變化調節入水輪機水量,特別是冬季保證了水溫不會太低,不影響生產的平穩運行。

3 改造前后循環水回水溫度對比

表1 改造前后循環水回水溫度

通過對比可以看出改造后水溫變化幅度小,特別是1、2月份環境溫度低時水溫可以調節控制,現場涼水塔冬季結冰明顯減少,取得了良好的效果。

4 效益分析

改造前風車由220kW電機驅動,改造后取消了電機,年可節約用電176萬kW·h,價值76萬元;另外年可節省維護費用約5萬元,合計年可取得效益81萬元。投資150萬元,投資回收期約兩年。

5 存在問題

原來風車風量大(按冷卻5100m3/h水量設計)且不可調,夏季循環水在過量冷卻風的情況下,降溫效果能好一些,水溫低一些。改為水輪機后,實際風量比原來減少很多,環境溫度不高時冷卻后循環水溫度能夠滿足生產需要,夏季高溫季節冷卻效果能否滿足生產,需要進一步驗證。

TQ051.5

B

1005-8370(2011)04-34-02

2011-06-01