在水輪機冷卻塔中，水輪機用于取代電機作為風機動力源，使風機由原來的電力驅(qū)動改為水力驅(qū)動。水輪機的工作動力來自水泵的富余揚程，并在保證水輪機技術參數(shù)時水泵電耗不變。達到節(jié)能目的。
合理的利用該項技術可對帶有風機電機的冷卻塔進行節(jié)能改造。水輪機冷卻塔節(jié)電改造的成功估算用水輪機取代冷卻塔電機的必要條件，首先是進冷卻塔水流所具備的能量——功率。其水能的計算公式為：P(kw)=9.81×進塔水流量Q(立方米/秒)×進塔水壓即水頭H(米)Q——流量，循環(huán)冷卻水流量，多少噸位的循環(huán)冷卻水即有多少立方米/秒的水量。大于90%的額定流量，水輪機即可發(fā)揮正常工作。H——水頭，凡冷卻塔必定具有進塔水壓，沒有水壓即不可能成為冷卻塔，市場上的冷卻塔進塔水壓一般大于8米，最低也在0.04Mpa即4米以上。這個水頭對水輪機來說是用來做功的，水輪機的水頭5℃溫差塔需要5m—7m。10℃溫差塔需要8m—10m，20℃溫差塔需要12m—13m。
其次是用在塔內(nèi)運行的風機電流來計算一下該塔風機所需的軸功率，是否與進塔水流能量相等，相等則節(jié)電100%;如果水能小于電能則需增加水頭或水流量，但節(jié)電是應減去增加的能量;如果水能大于電能，則節(jié)電超過100%。水流通過水輪機以后，還有動能，足以進一步為布水服務，不必擔心布水受影響。以上估算最為復雜的是水頭。
水輪機水頭由水泵揚程提供，我們要求的水頭不能單純地用壓力表在塔的底部旁邊測量，因為冷卻塔的循環(huán)水處于開放狀態(tài)，越接近開放口，壓力越接近零，但水流內(nèi)部還是具備水能。正確的估算應從水泵出口的壓力表上讀數(shù)，與水泵銘牌揚程作比較。揚程等于壓力，則該塔有至少4米以上的進塔水頭，一般應判定可改小于溫差5℃的低溫塔;揚程大于壓力，根據(jù)差額的多少加上塔內(nèi)應有的只少4米以上的進塔水頭，與塔的風機軸功率作比較，判定可改哪一種塔型;揚程小于壓力，一般應判定不可改造。水流量由循環(huán)水泵提供，最好由流量儀測定。
水泵出口處的壓力表也能表達一些情況。揚程等于壓力，說明水流量與泵額定流量相等;揚程小于壓力，說明水流量比泵額定流量小;揚程大于壓力，說明水流量大于泵額定流量。
風扇的軸功率應考慮減速器的空載電流，水輪機是直接用輸出軸與風扇聯(lián)結，中間再無減速器過渡，所以風扇的軸功率應不包含減速器的耗電。風量就是空氣，空氣重量與水重量的比就是冷卻塔的氣水比。0.65的氣水比，是說用0.65重量的空氣與1重量的水相比，即用0.65重量的空氣與1重量的水進行熱交換，溫降能達到理論上的5℃，一般實際是4℃左右。同理，中溫型的氣水比是0.86左右，高溫型的氣水比是1.2左右。風扇的軸功率也可用經(jīng)驗法計算。一般較差效率的風扇每一千瓦能產(chǎn)生3.3萬風量，較好效率的風扇每一千瓦能產(chǎn)生4萬風量，0.65的氣水比，是說100噸冷卻塔需6.5萬風量，空氣比重且以0.001計算，則6.5÷3.3=1.97千瓦，說明100噸冷卻塔需1.97千瓦軸功率的水的能量推動，就能保證水輪機的成功改造。
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