1.冷卻塔循環水系統中必須存在一定的富余能量(20%-25%)，在運行時就把這些能量聚集在某個閥門處，久而久之這些能量就白白地流失掉。外置式水輪機就是利用這些“富余能量”轉換為高效機械能，從而100%取代冷卻塔風機電機達到節電目的。

2.外置式水輪機如何能達到電機驅動效率的關鍵是：了解冷卻塔循環水系統設計中的富余能量，同時水輪機的葉輪設計也是關鍵，富余能量的組成主要由以下6個部分：

1）循環水系統設計時必須考慮的余量值；

2）換熱設備的勢能利用；

3）水輪機的自身調節能力；

4）循環水系統的動能轉換效率；

5）閥門沒有開啟到位時，由閥門所消耗的能量。

6）低流量通過合并再分流方法滿足系統要求。

3.冷卻塔舊塔節能改造

冷卻塔與換熱設備之間由水泵來循環驅動，外置式水輪機利用回水壓力能來轉換驅動水輪機作功帶動風機，一般按照三個冷卻塔做節能改造，設計時流量偏大實際用量在60%左右，考慮到生產需求變化，節能改造方法是：二臺塔為水輪機驅動，一臺塔為電機驅動在夏季時段備用，工作示意圖

4. 冷卻塔新塔設計

外置式水輪機的工作重點在于回水壓力或回水流量來滿足該水輪機帶動風機作功能力，能量守恒定律——多少回水流量或壓力轉換=多少風機轉速。外置式水輪機轉速根據系統流量的增減而增減，該系統三臺外置式水輪機冷卻塔，水輪機出水管三臺塔貫通，通過旁通閥調整流量和便于維護。

三臺冷卻塔工作示意圖

外置式水輪機冷卻塔顧名思義，其主要設備是安裝在冷卻塔風筒外 面的水輪機。外置式水輪機主要部件是304#不銹鋼葉輪、316L不銹鋼主軸、蝸殼主機采用碳鋼。導葉輪是能量轉換的重要部件，循環水進入葉輪前，通過導葉輪時產生旋流，進一步提高了葉輪的能量轉換效率。水輪機基礎為900*900上、下二塊鋼板采用雙頭螺栓可調節位置（便于維護維修）。水輪機重量設計與傳統型電機重量相似匹配與風筒內減速箱傳動軟連接等構成。

冷卻塔外置式水輪機，由于安裝在冷卻塔風筒外面電機位置，無任何空間局限，外置式水輪機葉輪直徑、片數及形狀、角度可根據客戶的實際情況放大設計、增加扭力提高轉換效率。不同的流量、壓力的系統設計，達到完美的傳動轉換比例，實現冷卻塔風機轉速大于或等于原電機驅動的風機轉速。外置式水輪機蝸牛形狀，采用仿生學蝸牛狀效應減少循環水的沖擊力和震動率。

內置式水輪機——安裝在風筒內減速箱位置直接帶動風機轉動；

外置式水輪機——安裝在風筒外電機位置，軟連接傳動至減速箱驅動風機轉動。

一、外置式水輪機

1. 外置式水輪機安裝在冷卻塔風筒外部電機位置，水輪機進、出水管路連接全部在風筒外部連接完成。

2. 外置式水輪機安裝在冷卻塔風機外面點擊位置，傳動軸連接寶要設計的專用減速箱。

3. 外置式水輪機安裝在冷卻塔風筒外面，只要關閉水輪機進、出水閥，打開旁

通閥該系統正常布淋（不影響生產工藝）隨時維護、檢修，不需要吊機進場

作業，省時又省錢。

4. 外置式水輪機的工況在風筒外，遠離高熱潮濕的環境，各類傳感設備能準確

傳遞信息。

5. 當流量遠遠低于設計值時，外置式水輪機還可采用合并再分流的方法，實現

借用旁塔的部分流量滿足水輪機作功后再分布給旁塔平均布淋。合并再分流

不僅解決了低流量的冷卻塔節能改造效果，又對低流量的冷卻塔旁塔電機開

機時段大大縮減（一般只開7、8、9三個月），實現改一臺外置式水輪機，節

能一臺半的電機用電。

二、內置式水輪機

1.內置式水輪機安裝在冷卻塔風筒內的減速箱位置，水輪機連接管路必須進入風

筒內部連接而完成。

2. 內置式水輪機安裝在冷卻塔風筒內，進、出水管路進入風筒內，風機運行中

這些管路所產生擾流而形成吸震導致風機葉片震動，風機使用壽命受到影響。

3. 內置式水輪機設備安裝在冷卻塔風筒內的潮濕環境中，維護難度加大、成本

相應增加。

4. 內置式水輪機的工況在風筒內，高熱潮濕的環境使各類傳感設備容易損壞，

無法準確傳遞信息。

5. 當流量遠遠低于設計值時，內置式水輪機安裝在冷卻塔風筒內很難采用合并

再分流的方法，實現借用旁塔的部分流量滿足水輪機作功后再分布給旁塔平

均布淋。

可 靠：外置式水輪機的獨特、理性化設計，安裝在冷卻塔風筒外面，便于維護維修保養， 結構與傳統冷卻塔電機、減速箱相同，取消傳統電機的機械噪音和故障率，運轉平穩，可靠性高。

冷效保證：隨著季節的變化，冷卻系統會有所變化。外置式水輪機獨特設計三個制動閥使風機轉速隨循環水流量的增減而增減，風量也隨之增減，使冷卻塔的氣水

比穩定在佳狀態，達到佳運行效果；

環 保 ：外置式水輪機取代電機后，降低機械噪音和振動，減少用戶能源。

節 能 ：充分利用循環水系統的回水壓力轉換為機械能，外置式水輪機取代電機驅動，達到100%節能。

安 全：從根本上杜絕了電機、電控和漏電燒毀損壞的故障，為安全持續運行提供了保障，可在任何需防爆的環境下安全運行。

冷卻塔主要應用于空調冷卻系統、冷凍系列、注塑、制革、發泡、發電、汽輪機、鋁型材加工、空壓機、工業水冷卻等領域，應用多的為空調冷卻、冷凍、塑膠化工行業。具體劃分，如下：

A、空氣室溫調節類：空調設備、冷庫、冷藏室、冷凍、冷暖空調等；

B、制造業及加工類：食品業、藥業、金屬鑄造、塑膠業、橡膠業、紡織業、鋼鐵廠、化學品業、石化制品類等；

C、機械運轉降溫類：發電機、汽輪機、空壓機、油壓機、引擎等；

D、其他類行業……

冷卻塔的作用是將攜帶廢熱的冷卻水在塔體內部與空氣進行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中。

按通風方式分為：①自然通風冷卻塔；②機械通風冷卻塔；③混合通風冷卻塔

按水和空氣的接觸方式分：①濕式冷卻塔；②干式冷卻塔；③干濕式冷卻塔。

按熱水和空氣的流動方向分：①逆流式冷卻塔；②橫流（直交流）式冷卻塔；③混流式冷卻塔

按應用領域分：①工業型冷卻塔；②空調型冷卻塔。

按噪聲級別分：①普通型冷卻塔；②低噪型冷卻塔；③超低噪型冷卻塔；④超靜音型冷卻塔。

按形狀分：①圓形冷卻塔：②方型冷卻塔。

按水和空氣是否直接接觸分：①開式冷卻塔：②閉式冷卻塔（也稱封閉式冷卻塔、密閉式冷卻塔）。

其他型式冷卻塔，如噴流式冷卻塔、無風機冷卻塔等。

通用術語“冷卻塔”是用來描述直接（開路）和間接（閉路）散熱設備。雖然大多數想出一個“冷卻塔作為一個開放的直接接觸散熱裝置”，間接冷卻塔，有時被稱為“閉合電路的冷卻塔”的是但也是一個冷卻塔。

一個直接的，或開路冷卻塔是一個密封結構內部的手段，通過將循環水以噴霧方式，噴淋到玻璃纖維的填料上。填料提供了更大的接觸面，通過水與空氣的接觸，達到換熱效果。再有風機帶動塔內氣流循環，將與水換熱后的熱氣流帶出，從而達到冷卻。填充可能包括多個，主要是垂直，濕面賴以傳播的水（填充）或橫向飛濺要素創造了許多具有較大的地表面積小水滴級聯幾個層次薄膜（飛濺）。

間接或閉路冷卻塔并不涉及對空氣和液體，通常是水或乙二醇混合物直接接觸被冷卻。不同的是開放式冷卻塔，冷卻塔的間接擁有兩個獨立的流體電路。一個是外部電路中的水是在第二賽道，這是管束外循環（非公開線圈）的連接到的熱流體進程被冷卻并在閉路返回?？諝馐峭ㄟ^循環繪制在整個熱管外級聯水，提供類似的蒸發冷卻冷卻塔開放。在運作的熱流從內部流體電路，通過線圈管墻，外部電路，然后由空氣和水的一些蒸發加熱，到大氣中。間接冷卻塔的行動，因此非常相似，打開冷卻塔有一個例外。這一過程被冷卻液在一個“封閉”回路中，不直接暴露在大氣或外部的循環水。

在逆流冷卻塔中的空氣向上通過填充或管束時，對面水向下運動。在橫流冷卻塔空氣水平移動通過填充時，水向下移動。

一些有用的術語，通常在冷卻塔工業中使用：

- 水正在開展的與廢氣冷卻塔飛沫。漂移液滴具有與進入塔水的雜質濃度相同。漂移速度通常采用擋板減少類似的設備，所謂的漂流排除，通過空中旅行后必須離開填充和塔噴霧區。

- 吹的風冷卻塔，水滴，一般在進氣口開口。水也可能會丟失，在風的情況下，通過濺或噴霧。例如風簾，百葉，飛濺偏轉和水分流調節裝置來限制這些損失。

- 飽和的氣流離開廢氣冷卻塔。羽流是可見的水蒸汽，它包含了涼爽空氣接觸凝結，好像在大冷天人呼吸的霧。

在某些情況下，冷卻塔可能會產生噴霧或結冰的危害及其周圍地區。請注意，水的蒸發冷卻過程是“純粹的”水，在相反的是漂移的飛沫或水的比例非常小吹的進氣口內。

- 的循環水流量是拆除，以保持在一個可接受的水平，溶解固體和其他雜質的部分金額。

由流經木結構冷卻塔用水沖洗行動浸出 - 損失的木材防腐化學品。

- 聲音能量冷卻塔排放，并聽取了（記錄）在給定的距離和方向。聲音是對所產生的影響，水質下降的空氣受到球迷的運動，該運動在風扇葉片結構，電機，變速箱和傳動帶。

冷卻塔長時間使用，會滋生細菌，其中典型的細菌是“軍團菌”，這種細菌會造成傳染病，每個冷卻塔周圍800米內都會受到影響。城市的冷卻塔是城市污染的一種主要來源。軍團菌經空氣傳播?？照{系統的水箱是軍團菌的理想繁殖地方，可經管道遍布整座建筑物。因此長期在空調室內的人，應特別小心。

1、水在塔內填料中，水自上而下，空氣自下而上，兩者流向相反一種冷卻塔。

2、逆流冷卻塔熱力性能好、分三個冷卻段：

①布水器到填料頂這一空間，此段的水溫較高，所以仍可將熱量傳給空氣。

②填料水與空氣熱交換段。

③填料至集水池空間淋水段，水在此段被冷卻稱之為“尾效”。在我國北方水溫可下降1-2℃。綜上所述，逆流塔比橫流塔在相同的情況下，填料體積小20%左右，逆流塔熱交換過程更合理冷效高。

3、配水系統不易堵塞、淋水填料保持清潔不易老化、濕氣回流小、防凍化冰措施更容易。多臺可組合設計，冬季以所需的水溫水量可合并單臺運行或全部停開風機。4、施工安裝檢修容易、費用低，常用在空調和工業大、中型冷卻循環水中。

l、水在塔內填料中，水自上而下，空氣自塔外水平流向塔內兩者流向呈垂直正交一種冷卻塔。常用在噪聲要求嚴格的居民區內，是空調界使用較多的冷卻循環塔。優點：節能、水壓低、風阻小、亦配置低速電機、無滴水噪聲和風動噪聲，填料和配水系統檢修方便。

2、可隨建筑形狀隨意構筑基礎多臺放置，根據所需的水溫分別啟動單臺或多臺冷卻塔。

3、應注意的是：框架要多40%熱交換時要有較多的填料體積，填料易老化、配水孔易堵塞、防結冰不好、濕氣回流大。橫流塔的優點正是逆流塔的缺點。

采用獨特的噴霧噴嘴安裝在冷卻塔底上部進風處，有噴霧自旋無電機送風和塔頂排風兩種方式。將熱水經噴嘴內旋片時產生內旋流形成細微霧狀化噴出，使霧狀存 在、向上噴順流亦下落逆流兩個冷卻時效。霧化均勻無中空現象，冷卻效果穩定、電能消耗低、漂水率0.01%，不用填料、造價低壽命長，符合 GB7190.1-1997標準。使用范圍冶金、食品、化工、高濁、高溫、防腐冷卻塔。

1. 封閉式冷卻塔是傳統冷卻塔的一種變形和發展。它實際上是一種蒸發式冷卻塔，冷卻器和濕式冷卻塔的組合，它是臥式的蒸發式冷卻塔，工藝流體在管內流過，空氣 在管外流過，兩者互不接觸。塔底蓄水池內的水由循環泵抽取后，送往管外均勻地噴淋下來。與工藝式流體熱水或制冷劑和管外空氣并不接觸，成為一種封閉式冷卻 塔，通過噴淋水增強傳熱傳質的效果。

2.封閉式冷卻塔適用于對循環水質要求較高的各種冷卻系統，在電力、化工、鋼鐵、食品和許多工業部門有應用前景。另一方面，與空冷式熱交換器相比，蒸發式冷卻塔利用管下側水的蒸發潛熱，使空氣側傳熱傳質顯著增強，也具有明顯的優點。

密閉式冷卻塔（也叫蒸發式空冷器）將管式換熱器置于塔內，通過流通的空氣、噴淋水與循環水的熱交換保證降溫效果。由于是閉式循環，其能夠保證水質不受污染，很好的保護了主設備的高效運行，提高了使用壽命。外界氣溫較低時，可以停掉噴淋水系統，起到節水效果。推著節能減排政策的實施和水資源的日益匱乏，近幾年密閉式冷卻塔在鋼鐵冶金、電力電子、機械加工、空調系統等行業得到了廣泛的應用。北方地區冬季氣溫通常在零度以下，密閉式冷卻塔的運行防凍問題日益突出，如果解決的不好，可能凍壞換熱管或冷卻塔其他部件。根據不同的工藝特點，密閉式冷卻塔有的冬季全天運行，有的部分時間段運行，有的幾乎不用。但都需要考慮防凍問題。

如果在冬季密閉式冷卻塔不需要運行，停機時，須將噴淋水和內部循環水排空。

封閉式冷卻塔，又稱閉式冷卻塔，蒸發冷卻器。

產品簡介： 噪聲低、節能、節水、冷效穩定、維修量少。

產品詳情：

1、節能降溫效果好2、冷效穩定3、工作水壓低、節能高效4、噪音低5、飄水量小，節水效果顯著6、維修量少，減少生產成本7、新型噴霧推進通風冷卻塔整體采用積木式的模塊化結構，而且塔身內部的進、出風道在塔體下部隔離，簡化了塔身結構，減輕了塔體重量，同時便于運輸和拼裝。

WGFB冷卻塔的結構：1、WGFB無填料噴霧冷卻塔采用高效低壓離心霧化裝置（噴頭壓力：0.035MPa）作為冷卻元件取[代了傳統的填料塔的填料和布水裝置，使整塔幾乎成為一個空塔，結構大大簡化。

2、WGFB無填料噴霧冷卻塔在取消填料和布水裝置后，將霧化裝置安裝在進風道上方，水的噴射方向與軸流風機抽吸的冷風同向，同時水有上升和下降兩個過程，冷卻也有順流冷卻和逆流冷卻兩個過程。

3、GFN無填料噴霧冷卻塔是通過霧化裝置將水噴成霧狀，使空氣和水的微小粒狀均勻接觸，而填料塔是通過布水噴頭將水分布在填料上以膜狀與冷風接觸。

4、GFN塔因填料取消，使塔體載荷大大減小，勿需更多支承梁板，土建結構簡化，節約土建投資。

提出風機節能控制管理的目的，是實現風機運行閉環自動控制。根據生產的需要預先設定供水溫度，由氣候氣象環境對水溫的影響、系統換熱條件的改變對水溫的影響，用溫感探頭的實測值及時反應出來，終通過調控降溫設備的能耗來穩定供水溫度，實現自控節能。

通常認為，“變頻調速技術”是完成上述過程的理想方法。但變頻調速技術在循環水冷卻塔風機控制上的運用存在如下局限性和缺陷：

①“變頻調速技術”可以做到很高的控溫精度，但這在循環冷卻水系統卻不很重要。

②變頻器自身的能量損耗（平均運行效率不足90%）影響節能效果。

③變速運行造成風扇葉片攻角改變（迎風角），風機脫離工作點運行使效率降低。

④電機脫離額定轉速的低速運行，以及轉速、扭矩、功耗之間的非線性關系，也使電機的運行效率大為降低。

⑤變頻調速系統價格較為昂貴（每千瓦1000元左右），新建工程和老設備改造都需較大投入。

⑥設計上還必需考慮變頻調速器運行在某些特定轉速時的破壞性共振問題，和變頻調速器產生強電磁污染對其它儀表的干擾等問題。

提出風機安全監控管理的目的，是為了自動檢測出振動、油溫、油位的變化數值，并進行顯示和記錄，同時對檢測值超限的風機進行報警和停機，以求達到風機安全平穩運行的目的，減少甚至杜絕風機損壞事故的發生。根據現場管理的實際情況，確定了“風機振動”、“滑油油溫”、“減速箱油位”3個參數是保證風機安全重要的運行參數[3]。又確定了“測量范圍”、“測量精度”、“巡檢時間”等共15項設計參數進行研發制作。該系統于1993年9月在循環水場得到次試用，命名為“KR-939風機安全監控器”。

該系統運用了多參數組合探頭技術、數字指令編碼技術和計算機網絡管理技術。三參數組合探頭安裝于風機減速箱泊尺固定座上，其探桿直接插入滑油中，將減速箱內的油溫、泊位及設備振動值直接轉換為電信號，并遠傳至控制室內的風機安全監控器。每臺安全監控器可以用一條四芯電纜掛接8只組合探頭，對8臺風機的運行參數進行實時監控，同時完成數字顯示。超限報警、超限停機等多相功能。經過了多次的試驗和改型設計，已經成功運用于設備生產現場，各項參數達到了預定的設計要求。

上面介紹的兩種測控系統，可以通過一條四芯通訊電纜（RS-422標準串行接口）與1臺管理計算機連接，計算機可以是通用型PC機或工控機。當配備相應的組態化監控管理軟件（DCS-900軟件），即可與多臺KR-933、KR-939監控器實現聯網控制。與計算機聯網后的風機監控器增加了如下功能：

①同時監控網內所有控制器的測量參數，實現綜合管理。

②修改網內各控制器的設定參數。

③根據各控制器運行參數變化實現系統優化管理。

④進行歷史數據及圖形的記錄，幫助分析，方便查詢。

4.保證風機安全運行

根據現場經驗，處于完好狀態下的風機，其油溫、油位、振動曲線的特征如下：

①油溫曲線：從開、停機時刻起逐漸升、降，約1h左右變成一條近似直線的平滑曲線。

②泊位曲線：無論是否開機，都應近似一條水平的直線。

③振動曲線：開機狀態下，圍繞一條虛擬的直線作上下窄幅振蕩的不規則曲線。

5.1 大型風機不適合應用KR-933節能控制器

對于大功率少機組風機的循環水場，由于每開停1臺風機，都會對水溫產生很大的影響。因而，應用KR-933風機節能控制器無法正常穩定控制水溫。如第六循環水場共有3臺直徑8.53m、功率160kW的風機，假設安裝風機節能控制器，在設定溫度速率允差。溫度允差、執行周期等參數時，必然產生極大的矛盾，很難選擇出適當的參數值，終也達不到節能降耗的目的。這種情況下的風機管理，比較適合采用自動變頻調速系統進行控制管理。也正在進行這方面的準備工作。

5.2 KR-939安全控制系統的油位測量技術還有待改進

KR-939安全監控器仍存在不足，其主要問題是油位監測，由于受惡劣條件的影響，較容易出現熱絲結垢、滑油含水造成斷絲故障。若探頭檢修不及時，還需要進行人工上塔巡檢實測。

加強風機的科學現代化管理，還應在現有的基礎上不斷改進。