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1.提升水泵的揚(yáng)程
在設(shè)計(jì)中,從熱水池把水提升到冷卻塔配水系統(tǒng)所需要的揚(yáng)程,是按計(jì)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。如果是工業(yè)用,則建議選擇逆流式節(jié)能冷卻塔,因橫流塔冬季運(yùn)行會(huì)掛冰,填料容易損壞。按表8-4的計(jì)算,此水頭做功是達(dá)不到水輪機(jī)所需要的軸功率的,則轉(zhuǎn)速、風(fēng)量、冷卻都無法達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。因此提升水泵的揚(yáng)程必須滿足水輪機(jī)所需要的水頭(H)值,那么水泵的揚(yáng)程如何確定,可分以下兩種情況討論:
(1)不考慮設(shè)計(jì)需要的富余水頭
不考慮設(shè)計(jì)需要的富余水頭就是不另增加4~6m的水壓,對(duì)水輪機(jī)來說,這4~6m的水頭也用來推動(dòng)水輪機(jī)做功了,則水泵需要的揚(yáng)程用公式表示為:H揚(yáng)=h凈 Σh1 Σhf h機(jī)(m)(8-23)
式中H揚(yáng)———水泵揚(yáng)程(m);
h凈———水泵吸水池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(jī)———水輪機(jī)軸功率所需要的水頭H(m)。
設(shè)計(jì)考慮的4~6m富余水頭是因考慮可能產(chǎn)生的計(jì)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)?,F(xiàn)選泵揚(yáng)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)。3、聲屏障單元板嵌入尺寸不足對(duì)于單元板嵌入型鋼尺寸不足的地方要重新安裝。從能量消耗來說,雖是節(jié)能了,但從運(yùn)行、長(zhǎng)期保持設(shè)計(jì)風(fēng)量和水冷卻效果來說,欠較安全。
(2)考慮設(shè)計(jì)需要的富余水頭
考慮設(shè)計(jì)的富余水頭是指水泵揚(yáng)程達(dá)到水輪機(jī)軸功率所需要的水頭之后,還需增加4~6m揚(yáng)程。用公式表示為:H揚(yáng)=h凈 Σh1 Σhf h機(jī) (4~6)(m)(8-24)
水泵揚(yáng)程比式(8-23)多了4~6m,考慮了可能產(chǎn)生的計(jì)算誤差和今后的阻力增加,故是偏安全的。
以上兩種選泵揚(yáng)程方式中采用哪種方式為妥,要視具體情況而定。例如,基本不大會(huì)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,這可考慮采用前一種選擇水泵揚(yáng)程的方式。為了節(jié)約材料和減輕活動(dòng)導(dǎo)葉質(zhì)量,特別是為了增加導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的過流量,通常所設(shè)計(jì)的導(dǎo)葉瓣體的厚度要比導(dǎo)葉軸頸?。ㄒ妶D1),D大于T,從而導(dǎo)致導(dǎo)葉瓣體厚度方向的剛性差,這將影響到導(dǎo)葉的加工精度,特別是中段軸頸的加工精度。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?dāng)嗝?,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(yáng)程的方式為妥。
水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的組成
一般由調(diào)速柜、接力器、油壓裝置三部分組成。
2.1調(diào)速柜
控制水輪機(jī)的主要設(shè)備,能感受指令并加以放大,操作執(zhí)行機(jī)構(gòu),使轉(zhuǎn)速保持在額定范圍內(nèi)。調(diào)速柜還可進(jìn)行水輪機(jī)開機(jī)、停機(jī)操作,并進(jìn)行調(diào)速器參數(shù)的整定。
2.2接力器
調(diào)速器的執(zhí)行機(jī)構(gòu),接力器控制水輪機(jī)調(diào)速環(huán)(控制環(huán))調(diào)節(jié)導(dǎo)葉開度,以改變進(jìn)入水輪機(jī)的流量。
2.3油壓裝置
由壓力油罐,回油箱,油泵三部分組成。
壓力油罐中1/3是油,2/3為壓縮空氣,保證油壓的穩(wěn)定,油罐額定油壓一般為2.5MPa、4.0MPa。若壓力油罐中油位到下限,油壓低于額定壓力0.2~0.3MPa時(shí),油泵自動(dòng)工作把回油箱中的油壓入壓力油罐,罐中油位達(dá)到規(guī)定位置,壓力達(dá)到額定油壓時(shí),油泵自動(dòng)關(guān)機(jī)。在系統(tǒng)回油路中的濾油器可將侵入系統(tǒng)和系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的污染物,在流回油箱之前濾掉,為油泵提供清潔的油液。為安全設(shè)兩臺(tái)油泵,互為備用。
中小型調(diào)速器的調(diào)速柜、接力器和油壓裝置組合在一起成為一個(gè)整體;大型調(diào)速器的調(diào)速柜、接力器和油壓裝置則分開設(shè)置。
水輪機(jī)是把水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的動(dòng)力機(jī)械,它屬于流體機(jī)械中的透平機(jī)械。
早在公元前100年前后,中國就出現(xiàn)了水輪機(jī)的雛形——水輪,用于提灌和驅(qū)動(dòng)糧食加工器械。
現(xiàn)代水輪機(jī)則大多數(shù)安裝在水電站內(nèi),用來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。在水電站中,上游水庫中的水經(jīng)引水管引向水輪機(jī),推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。作完功的水則通過尾水管道排向下游。水頭越高、流量越大,水輪機(jī)的輸出功率也就越大。