水輪機冷卻塔概述

水輪機是一種把水流能量轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機械能的動力機械。在水力發(fā)電中利用水電站的水頭和流量作功，即水輪機通過主軸帶動發(fā)電機將旋轉(zhuǎn)機械能轉(zhuǎn)換成電能。水輪機的基本工作參數(shù)為水頭H、流量Q、出力P、效率η、轉(zhuǎn)速n。按水流對轉(zhuǎn)輪作用方式的不同，水輪機可分為反擊式水輪機和沖擊式水輪機兩大類，每類又分為若干形式，各種水輪機及其應用水頭范圍見表8-1。1、反擊式水輪機反擊式水輪機轉(zhuǎn)動區(qū)內(nèi)的水流在通過轉(zhuǎn)輪葉片通道時，始終是連續(xù)充滿整個轉(zhuǎn)輪的有壓流動，并在轉(zhuǎn)輪空間曲面形葉片的約束下連續(xù)不斷地改變流速的大小和方向，從而對轉(zhuǎn)輪葉片產(chǎn)生一個反作用力驅(qū)動轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)。當水流通過水輪機后，其動能和勢能大部分被轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)機械能。1混流式水輪機見圖8-1混流式水輪機的水流從四周沿徑向進入轉(zhuǎn)輪，然后近似以軸向流出轉(zhuǎn)輪。混流式水輪機應用水頭范圍較廣，約為20～700m。結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定且效率高，是現(xiàn)代應用最廣泛的一種水輪機。2軸流式水輪機見圖8-2軸流式水輪機的水流在導葉與轉(zhuǎn)輪之間由徑向流動轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向流動，而在轉(zhuǎn)輪區(qū)內(nèi)水流保持軸向流動，軸流式水輪機的常用水頭約為3～50m。軸流式在中低水頭、大流量場合中得到廣泛應用。根據(jù)轉(zhuǎn)輪葉片在運行中能否轉(zhuǎn)動，又可分為軸流定槳式水輪機的轉(zhuǎn)動葉片是固定不動的和軸流轉(zhuǎn)槳式葉片可根據(jù)運行的改變而轉(zhuǎn)動兩種。前者結(jié)構(gòu)簡單、造價較低，但在偏離設(shè)計工況運行時效率會急劇下降，故一般用于水頭較低、出力較小及水頭變化幅度較小的場合；后者擴大了高效率區(qū)的范圍，提高了運行的穩(wěn)定性。但需要一個操作葉片轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。因而結(jié)構(gòu)較復雜，造價較高，一般用于水頭、出力均有較大變化幅度的場合。3斜流式水輪機見圖8-3斜流式水輪機水流在轉(zhuǎn)輪區(qū)內(nèi)沿著與主軸成某一角度的方向流動。斜流式水輪機的轉(zhuǎn)輪葉片大多做成可轉(zhuǎn)動的形式，具有較寬的高效率區(qū)，適用于水頭在軸流式與混流式水輪機之間，約為40～200m。斜流式水輪機是在軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機基礎(chǔ)上改進而來，其結(jié)構(gòu)形式及性能特征與軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機類似，但由于其傾斜槳葉操作機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特別復雜，加工工藝要求和造價均較高，一般在大中型場合使用，但應用不普遍。4貫流式水輪機見圖8-4貫流式水輪機是一種流道近似為直筒式的臥軸式水輪機，它不設(shè)引水蝸殼，葉片可做成固定的和可轉(zhuǎn)動的兩種。它的優(yōu)點是流道平直、過流量大、效率高。但由于轉(zhuǎn)動葉片外緣的線速度大、周線長，因而旋轉(zhuǎn)密封困難。目前這種機型已很少使用。2、沖擊式水輪機沖擊式水輪機的轉(zhuǎn)軸始終處于大氣中，來自壓力鋼管的高壓水流在進入水輪機之前已轉(zhuǎn)變成高速自由射流，該射流沖擊轉(zhuǎn)輪的部分輪葉，并在輪葉的約束下發(fā)生流速大小和方向的改變，從而將其動能大部分傳遞給輪葉，驅(qū)動轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)。在射流沖擊輪葉的整個過程中，射流內(nèi)的壓力基本不變，近似為大氣壓。沖擊式水輪機按射流沖擊轉(zhuǎn)輪的方式不同可分為水斗式、斜擊式和雙擊式三種。1水斗式水輪機見圖8-5水斗式水輪機亦稱切擊式水輪機。從噴嘴出來的高速自由射流沿轉(zhuǎn)輪圓周切線方向垂直沖擊輪葉。這種水輪機適用于高水頭、小流量的場合，特別是當水頭超過400m時，由于結(jié)構(gòu)強度和氣蝕等條件的限制，混流式水輪機已不太適用，則常采用水斗式水輪機。2斜擊式水輪機圖8-6從噴嘴出來的自由射流沿著與轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)平面成一角度的方向，從轉(zhuǎn)輪的一側(cè)進入輪葉再從另一側(cè)流出輪葉。與水斗式相比，其過流量較大，但效率較低，因此這種水輪機一般多用于中小型場合，適用水頭20～300m。3雙擊式水輪機圖8-7從噴嘴出來的射流先后兩次沖擊在轉(zhuǎn)輪葉片上。這種水輪機結(jié)構(gòu)簡單、制作方便，但效率較低，轉(zhuǎn)輪葉片強度差，適用于單機出力小于1000kW場合，適用水頭為5～100m。雙擊式水輪機的轉(zhuǎn)輪由兩個圓盤和一定數(shù)量的葉片組成。葉片形狀為圓弧形或漸開線形，后者效率高，但制造工藝較復雜。水輪機的效率與葉片數(shù)目有關(guān)，在一定范圍內(nèi)，葉片越多，效率越高，負荷變化時效率變化也越小。雙擊式水輪機轉(zhuǎn)輪直徑是指轉(zhuǎn)輪于射流中心線相切處的節(jié)圓直徑。其過流量主要與轉(zhuǎn)輪寬度有關(guān)，可按照流量的變化，來選定相應的轉(zhuǎn)輪寬度。因此，轉(zhuǎn)輪的直徑和轉(zhuǎn)速，可在較大的范圍內(nèi)進行選擇，這樣就能制造直徑小、轉(zhuǎn)速高、成本低的雙擊式水輪機。

機械通風玻璃鋼冷卻塔優(yōu)缺點

凡是玻璃鋼冷卻塔都是機械通風，它與其他材料的冷卻塔如鋼筋混凝土塔相比具有明顯優(yōu)特點，現(xiàn)普遍采用，故主要介紹該塔的優(yōu)缺點。1、優(yōu)點1冷卻效果高，運行比較穩(wěn)定；2布置緊湊，占地面積小；3風吹的水量損失小即飄水損失少；4溫差Δt較大，冷幅高可實現(xiàn)比較低3～5℃，指中、低溫塔，負荷常年較穩(wěn)定；5可設(shè)置在建筑物使用點和泵站附近；6造價較低，材料消耗少并可采用新型、價廉的材料；7施工周期短，上馬快；8因塔體工廠化、規(guī)格化生產(chǎn)，運輸方便。2、缺點1耗電較多，風機及電力成本較高；2機械設(shè)備主要是風機、電機、傳動裝置維護較復雜，維護費大些；3噪聲較大，有時對環(huán)境和居民有一定影響；4當風筒出風口靠近地面時，濕熱空氣會產(chǎn)生回流，使環(huán)境濕度和溫度增加，從而降低冷卻效果，并造成對周圍環(huán)境的熱污染。3、適用條件目前在我國，除大型火力發(fā)電廠、大型汽車制造企業(yè)如第一汽車等采用雙曲線風筒式自然通風冷卻塔之外，大多數(shù)采用抽風式機械通風冷卻塔，在大中型冷卻塔中，明顯的趨勢是玻璃鋼冷卻塔替代鋼筋混凝土冷卻塔。對于老的在使用的鋼筋混凝土塔的風筒，不少均改為玻璃鋼風筒。機械通風冷卻塔的適用條件主要為：1氣溫θ及τ、濕度較高的地區(qū)；2冷卻水溫要求高、穩(wěn)定要求嚴格的地方與單位企業(yè)；3占地面積有限、場地較狹窄。