水輪機冷卻塔工作參數

水輪機的工作參數主要有：水頭Hm；流量Qm3h或m3s；出力PkW；效率η%；轉速nrmin；水流速度Vms；水的密度γ，γ值為1000kgm3或9810Nm3等。1、水頭Hm：水輪機的水頭工作水頭，是指水輪機進口和出口截面處單位質量的水流能量差。進入冷卻塔內水輪機的水頭是提升水泵的富余水頭Hc也稱毛水頭，從水輪機進口到出口在轉輪中的水頭損失為Δh，則水輪機的工作水頭為：H又稱水輪機的凈水頭，是水輪機做功的有效水頭。在冷卻塔中，水泵是根據冷卻水量和需要的揚程選定的，在流量Q不變的前提下，H是個不變的定值，不像水電站那樣存在最大水頭Hmax，最小水頭Hmin和加權平均水頭HW。H也是水動風機水輪機的設計水頭，即水輪機的效率水頭。2、流量Qm3s水輪機的流量是單位時間內通過水輪機某一既定斷面的水流體積，通常用Qm3s表示。在額定水頭下，水輪機以額定轉速、額定出力運行時所對應的水流量，稱為設計流量，對水動風機水輪機來說，就是冷卻塔的設計冷卻水量m3h。3、轉速nrmin水輪機的轉速是水輪機轉輪在單位時間內旋轉的次數，用n表示，常用單位為rmin。冷卻塔中，水輪機是立軸安裝，直接與風機軸連接，水輪機與風機同步旋轉，故水輪機與風機的轉速是相同的。4、出力PkW與效率η%水輪機出力是水輪機軸端輸出的功率，常用P表示，單位為kW。水輪機的輸入功率為單位時間內通過水輪機的水流總能量，即水流的出力，用Pn表示，則Pn為：由于水流通過水輪機時存在一定的阻力、摩擦等的能量消耗，所以水輪機出力總是小于水流出力Pn。水輪機的輸出功率P即出力與輸入功率Pn水流出力之比為水輪機效率，用ηt表示，因存在能量損耗，故ηt＜1。因此，水輪機的出力P計算式為：這里需要說明的是式8-6、8-8與前述的式8-3、8-4的一致性，這里水輪機的出力P實際上是軸功率常用N表示，單位均為kW。水的密度為1000kgm3。式8-6中9810Nm3，是用N表示，故98101000=9、81。式8-3中如不除以102，則有效軸功率為N效=γ·Q·H·η，其單位為kg·mm3。1kW=102kg·ms，故γ102=1000102=9、804，這就是式8-4，即N效=9804Q·H·ηkW。它的誤差僅為9、81-9、8049、81=0、06%，故是一致的，兩種計算均可使用。水輪機是將水能轉化為水輪機軸端的出力軸功率，產生旋轉力矩M用來克服風機的阻抗力矩，并以角速度ω=2πn60旋轉。水輪機出力P、旋轉力矩M和角速度ω之間的關系為：式中ω——水輪機旋轉角速度rads；M——水輪機主軸輸出的旋轉力矩N2m；N——水輪機轉速rmin。

海拔高度冷卻塔冷卻過程

不同的海拔高度，則大氣壓力、空氣的含濕量等不同，影響水的冷卻，應進行修正。若冷卻塔布置在海拔相當高的地方，則在計算冷卻能力時，要考慮兩個因素：一是1m3空氣的重量較在海平面處小；二是單位重量的空氣中，在飽和狀態(tài)時，含有較多的水分。空氣相對濕度計算圖是按大氣壓力為745mmHg制作的，在其他的大氣壓力下，空氣相對濕度計算圖中數值不能保證所需的精確度。當大氣壓力差別不大時，誤差不大，但是當大氣壓力有明顯的降低情況下，如處在很高的海拔高度，則應在計算冷卻塔時進行修正。修正系數見圖9-1。大氣的干球溫度與θ1絕對含濕量X1一定時，空氣的熱焓值與大氣壓力無關。但是空氣的含濕量隨壓力的降低而變化，從而水與空氣的重量比絕對含濕量在飽和狀態(tài)下是變化的。因此，隨著冷卻塔所在地海拔高度的增高，被水蒸氣飽和的空氣熱焓也增大。圖9-2繪出了被蒸汽飽和的空氣熱焓值的修正系數對大氣壓力及溫度的關系曲線，當大氣壓力為760mmHg101、3千帕時，空氣熱焓需要按校正數增加。當被蒸汽飽和的空氣熱焓增加時，熱量質量交換過程的推動力也應該增大，這就使相同計算條件下冷卻塔的尺寸減少。但是以kg計的風量將由于密度的降低而減少。圖9-1繪出了在15℃并在海平面處大氣壓力為760mmHg條件下計算的空氣密度的修正系數fγ曲線海拔高度與大氣壓力之間的關系曲線以虛線表示。當冷卻塔布置在海拔很高的位置及計算的空氣溫度不等于15℃的情況下，建議將空氣密度值乘以相應的系數fγ，同樣按圖9-2中的曲線修正被蒸汽飽和的空氣的熱焓。