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背景技術(shù)在冶煉行業(yè)，常常會有有害氣體在冶煉過程中產(chǎn)生。因此，如何排除有害氣體關(guān)乎生產(chǎn)線工作人員的身體。例如冶煉廠鋅電積車間，車間內(nèi)敞開式的洗槽表面不斷蒸發(fā)酸霧、水汽和熱量，為減小車間內(nèi)空氣污染，須通風。以往常規(guī)做法，是在車間屋頂設(shè)置天窗或者屋脊通風器利用室內(nèi)外溫度差所造成的熱壓或風壓進行自然排風，車間四周外墻設(shè)置可開啟窗戶自然進風。這種方式有以下幾種缺點:1.由于室外風速和溫度經(jīng)常變化，不是一個穩(wěn)定因素，造成通風量不穩(wěn)定。2.氣流組織不好，車間離外窗較遠的工作點污染較大，外窗長期受到酸性氣體侵蝕，受損嚴重。
河池東蘭瑞星通風設(shè)備有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)各種規(guī)格 通風氣樓的廠家，目前國內(nèi) 通風氣樓生產(chǎn)比較齊全的廠家之一。 專業(yè)的服務(wù)為客戶創(chuàng)造盡善盡美的 通風氣樓，共創(chuàng)雙贏的經(jīng)營理念在客戶心中享有崇高聲譽。
通風天窗選用時通常給定的條件有，容積流量、全壓、工作介質(zhì)及其密度或工作介質(zhì)溫度，有時還有結(jié)構(gòu)上的要求和特殊要求等。
對屋頂天窗選用的要求大都是，滿足所需流量和壓力的工況點應(yīng)在率點附近率值要盡量大一些，效率曲線平坦，壓力曲線的穩(wěn)定工作區(qū)間要寬，通風天窗結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、材料及附件選擇方便、有足夠的強度、剛度，工作可、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、噪聲低、調(diào)節(jié)性能好、工作適應(yīng)性強、風機尺寸盡可能小，重量輕，操作和維護方便，維修養(yǎng)護時拆裝運輸簡單易行。
然而，同時滿足上述全部要求，一般是不可能的。在氣動性能與結(jié)構(gòu)強度、工藝之間往往也有矛盾，通常要抓住主要矛盾協(xié)調(diào)解決。這就需要設(shè)計者選擇合理的設(shè)計方案，以解決主要矛盾。
隨著通風天窗的用途不同，要求也不一樣，如粉體生產(chǎn)企業(yè)一般要求高壓低噪聲，通常所用的通風天窗類型多為流量小靜壓值高的風機來滿足生產(chǎn)需要，如公共建筑所用的通風天窗一般用來作通風換氣用，一般重要的要求就是低噪聲，多翼式離心風機具有這一特點，而要求大流量的通風天窗通常為雙吸氣型式，對一些通風天窗，比轉(zhuǎn)速低，其泄漏損失的相對比例一般較大。
機力通風冷卻塔在一些工廠和自備電廠中的應(yīng)用非常廣泛，其能熱交換主要由電機驅(qū)動風扇獲得一定質(zhì)量流量的空氣與熱水進行熱交換，即可實現(xiàn)冷卻塔的預(yù)期溫降。
用電動機帶動風扇需要消耗一定的電能， 如果不用電機驅(qū)動風扇，改用水輪機來驅(qū)動風扇，是否可以完全不用電能呢？風葉的風量是在多少軸功率轉(zhuǎn)速情況下產(chǎn)出，關(guān)鍵是軸功率，只要軸功率達到風葉的額定值，轉(zhuǎn)速自然達到，風量自然也達到。 只要是水輪機的軸功率與風機電機的軸功率相同即可實現(xiàn)，同樣達到冷卻效果，使塔的比電耗趨零。那么水輪機的動力源利用循環(huán)水的壓頭是否可行？
1.可行性分析：
冷卻塔的進塔水頭一般為 5 -8m，大型塔的進塔水壓常超過 10m。我們知道水頭 ( H ) 與流量 ( Q ) 的乘積就是功率。由此而可以推算出在冷卻塔中的水流能量。如 100t/h 標準型冷卻塔的進塔水流具有的能量是 2.2kW 左右，而 100t/h 標準型冷卻塔所用的風葉的實際軸功率恰好小于 2.2kW 左右，效率較高的風葉還不到 2.0kW 。 凡是冷卻塔一定具有進塔水壓，進塔水壓即為可轉(zhuǎn)換的能量，可滿足風葉的實際軸功率。
水輪機的輸出軸功率公式為
W=γ×Q×H×η (kw)
γ—水的容重 1000×9.81N/m3
Ｑ —水流量 m3 /s
Ｈ — 水頭 m
η— 水輪機的效率
水輪機水頭由伯努利方程計算
Ｈ = Ｚ＋Ｐ＋Ｖ 2 / 2g
Ｚ — 水輪機進出水位之差
Ｐ — 水流內(nèi)具備的壓力
Ｖ — 水流的速度 m/s
g— 重力加速度 9.81
由于冷卻塔專用水輪機采用立軸形式，水輪機的轉(zhuǎn)輪是立置的，它的進出水位在同一平面上，沒有位能，Ｚ＝０；水輪機是開放型的Ｐ＝０。冷卻塔的進塔水壓就是水頭。冷卻塔專用水輪機的出力 Ｗ =0.44 *Ｑ* 3/ Ｓ *2
當知道冷卻塔的流量以后，就能確切地計算得到水輪機的功率，對照風葉軸功率是否符合 , 即可應(yīng)用于冷卻塔電機塔的改造。
如： 2000t/h 的冷卻塔水輪機軸功率為Ｗ＝ 73.1Q=73.1×0.55555=40.6KW
所對應(yīng)的風葉實際軸功率應(yīng)該小于 40.6KW ，該塔運轉(zhuǎn)完全正常，完全可取代電動機，節(jié)電 。改造為水輪機的影響：
1.水輪機的阻力
水動風機冷卻塔水輪機阻力僅為 0.5m (0.005Mpa), 很小。這相當于在管路中增多一個彎頭或閥門的阻力。不會影響其它設(shè)備。 0.5m 的阻力，相比于噴霧塔的噴嘴阻力，顯然要小得多。水輪機阻力實在小，可以大大放心改造現(xiàn)有冷卻塔，無須擔心換熱設(shè)備增加負擔。
水輪機用于冷卻塔優(yōu)點在于：⑴節(jié)電。該塔利用水輪機取代風葉電機，利用進塔水壓完全節(jié)省了風葉電機的運行電耗，被多次測試所證實。
⑵無噪聲。水輪機的能量轉(zhuǎn)換是在水流道內(nèi)完成的，銷除了冷卻塔機械動力的噪聲源，解決了人們對冷卻塔電機噪聲的投訴。
⑶。水輪機軸功率達到風葉軸功率即可，不需要象電機那樣多出一些功率來應(yīng)付起動電流的不足。水輪機的阻力僅 0.5m ，在泵的揚程內(nèi)不影響泵的流量，確保塔的比電耗趨零。
⑷使用壽命長。水輪機結(jié)構(gòu)簡單，維護更換方便。長期運轉(zhuǎn)無損壞。
⑸。可在濕腐高危防爆處使用。
⑹適用。水輪機阻力很小，對任何型式的冷卻塔都適用。特別是大型塔的改造，進塔水壓往往較大，很容易獲得成功，越大越可靠。改造大型自然通風塔很適合。原來的冷卻塔能如何改造成水動力的冷卻塔？
塔的外形、結(jié)構(gòu)、尺寸、冷卻原理都不需改變。且水輪機具有重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、噪聲低、壽命長、適用所有場合和塔型的許多優(yōu)點。
關(guān)鍵的一點，要知道進該塔的水頭有沒有 8m 的余地。 進塔水壓為零的冷卻塔也大有塔在。所以用水輪機改造冷卻塔并不是所有的冷卻塔都適合。一旦可以進行改造，說明該塔有富余揚程存在，節(jié)電 100 ％。
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