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水輪機代替電動機驅(qū)動風機存在前述的4個方面優(yōu)特點，因此不僅用于老塔的改造中，也必然會與新冷卻塔配套使用，那么提升水泵揚程（壓力）如何確定，是否像老塔那樣從省去了風機電動機來說而達到100%節(jié)能，對這些問題應(yīng)進行分析和研究。

（來源：冷卻塔技術(shù)交流）

1.提升水泵的揚程

在設(shè)計中，從熱水池把水提升到冷卻塔配水系統(tǒng)所需要的揚程，是按計算所得理論值再加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的計算，此水頭做功是達不到水輪機所需要的軸功率的，則轉(zhuǎn)速、風量、冷卻都無法達到設(shè)計的要求。因此提升水泵的揚程必須滿足水輪機所需要的水頭（H）值，那么水泵的揚程如何確定，可分以下兩種情況討論：

（1）不考慮設(shè)計需要的富余水頭

不考慮設(shè)計需要的富余水頭就是不另增加4～6m的水壓，對水輪機來說，這4～6m的水頭也用來推動水輪機做功了，則水泵需要的揚程用公式表示為：H揚=h凈+Σh1+Σhf+h機（m）（8-23）

式中H揚———水泵揚程（m）；

h凈———水泵吸水池低水位到冷卻塔配水系統(tǒng)高度（m）；

Σh1———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）；

Σhf———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———水輪機軸功率所需要的水頭H（m）。

設(shè)計考慮的4～6m富余水頭是因考慮可能產(chǎn)生的計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，但從運行、長期保持設(shè)計風量和水冷卻效果來說，欠較安全。

（2）考慮設(shè)計需要的富余水頭

考慮設(shè)計的富余水頭是指水泵揚程達到水輪機軸功率所需要的水頭之后，還需增加4～6m揚程。用公式表示為：H揚=h凈+Σh1+Σhf+h機+（4～6）（m）（8-24）

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

以上兩種選泵揚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)計計算相對較精確，基本不大會產(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，這可考慮采用種選擇水泵揚程的方式。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)垢而縮小過水斷面，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，選擇第二種水泵揚程的方式為妥。

2.節(jié)能情況分析

假定設(shè)計的富余水頭定為5m，按種選擇水泵揚程的方法，這5m水頭也用來推動水輪機做功了，則按表8-3、8-4中電動機功率和風機所需的軸功率及需要的水頭來計算和分析節(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”一項中的值是達到水輪機軸功率值“做功需要水頭”減去5m得來的，這個增加水頭能做多少功立在“增加水頭做的功”一項中，然后把原風機配用的電動機功率減去“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），再除以電動機功率得節(jié)能的百分比值。

由表8-5可見：

（1）Δt=5℃的低溫型新塔，在利用5m富余水頭（對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1000m3／h）節(jié)能在50%左右�？梢�，Q從小→大，節(jié)能從大→小。

沒有考慮富余水頭，對塔的長期運行來說，缺乏安全感，時間長了，阻力會增大，摩阻損失增加，做功的水頭會減少，則會影響水輪機轉(zhuǎn)速、風量、水量和冷卻效果，故應(yīng)適當?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做功，那么節(jié)能的情況可參見表8-6。表中、實際水頭可做功的功率、一項中，小于150m3／h的水輪機效率按η=0.85計，大于150m3／h的水輪機效率η=0.80計。節(jié)能百分比是按“原配電動機功率”減去“實際水頭可做功的功率”，再除以“原配電動機功率”而得。

從表8-6可見：

（1）表中節(jié)能一項中有正值和負值（即正值為節(jié)能，負值不但不節(jié)能，反而增加能耗），表中大的節(jié)能值僅為16.4%，而反而增加能耗的高達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，基本趨勢是反而增加能耗，高的近20%。

（3）無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，才能達到節(jié)能省電的目的，才有意義。否則，考慮要慎重，要通過計算根據(jù)是否節(jié)能作決定。

對于中溫塔（Δt=10℃），除部分適合于老塔改造之外，其水泵的富余水頭要遠大于5m，對新塔如不利用富余水頭來說，反而會增加能耗而不經(jīng)濟，這里不再論述。