1.提升水泵的揚程

在設(shè)計中，從熱水池把水提升到冷卻塔配水系統(tǒng)所需要的揚程，是按計算所得理論值再加4～6m的富余水頭確定的。導(dǎo)葉的軸頸大、長度小，導(dǎo)葉瓣體高度小、厚度大（因瓣體輪廓是曲線，這里所說的瓣體厚度是在軸頸尺寸范圍內(nèi)的瓣體的各厚度），則活動導(dǎo)葉的剛度好，改變其中一項，其剛性隨之變?nèi)?。常用的富余水頭為4m左右。按表8-4的計算，此水頭做功是達不到水輪機所需要的軸功率的，則轉(zhuǎn)速、風(fēng)量、冷卻都無法達到設(shè)計的要求。因此提升水泵的揚程必須滿足水輪機所需要的水頭（H）值，那么水泵的揚程如何確定，可分以下兩種情況討論：

（1）不考慮設(shè)計需要的富余水頭

不考慮設(shè)計需要的富余水頭就是不另增加4～6m的水壓，對水輪機來說，這4～6m的水頭也用來推動水輪機做功了，則水泵需要的揚程用公式表示為：H揚=h凈 Σh1 Σhf h機（m）（8-23）

式中H揚———水泵揚程（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———水輪機軸功率所需要的水頭H（m）。

設(shè)計考慮的4～6m富余水頭是因考慮可能產(chǎn)生的計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)。水質(zhì)為多變量的函數(shù)，冷卻更是多因素，多變量與多效應(yīng)綜合的過程。現(xiàn)選泵揚程中未考慮該因素（注：改造塔中原有多余水頭全部利用了，也未考慮該因素）。從能量消耗來說，雖是節(jié)能了，但從運行、長期保持設(shè)計風(fēng)量和水冷卻效果來說，欠較安全。

（2）考慮設(shè)計需要的富余水頭

考慮設(shè)計的富余水頭是指水泵揚程達到水輪機軸功率所需要的水頭之后，還需增加4～6m揚程。用公式表示為：H揚=h凈 Σh1 Σhf h機 （4～6）（m）（8-24）

水泵揚程比式（8-23）多了4～6m，考慮了可能產(chǎn)生的計算誤差和今后的阻力增加，故是偏安全的。

以上兩種選泵揚程方式中采用哪種方式為妥，要視具體情況而定。外置式水輪機就是利用這些《富余能量》轉(zhuǎn)換為高效機械能，從而100%取代冷卻塔風(fēng)機電機達到節(jié)電目的。例如，基本不大會產(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程的方式。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)嗝妫驶旧峡刹豢紤]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，選擇第二種水泵揚程的方式為妥。

在我國電力需求的強力拉動下，我國水輪機及輔機制造行業(yè)進入快速發(fā)展期，經(jīng)濟規(guī)模及技術(shù)水平都有顯著提高。目前，節(jié)能、環(huán)保、高效機組已成為發(fā)電設(shè)備產(chǎn)品的發(fā)展方向，作為水力發(fā)電設(shè)備重要組成部分的水輪機，未來也將朝著大功率和高參數(shù)方向發(fā)展。

為此，安徽省安慶市李茂才研發(fā)了有關(guān)水力發(fā)電的設(shè)備，名為活葉水輪機。同時，發(fā)明設(shè)計了使用該水輪機的水力發(fā)電站。玻璃鋼冷卻塔具備施工簡便、結(jié)構(gòu)緊湊、防腐性好、造價低廉、輕質(zhì)高強的優(yōu)點,問世后迅速替代木材、鋼材、鋼筋混凝土等不同材質(zhì)冷卻塔。該活葉水輪機主要包括軸、復(fù)數(shù)組葉片、軸套、固定支桿、固定葉片、活動葉片以及活葉支撐組件。其中，活葉支撐組件包括：設(shè)置在活動葉片上的一個或數(shù)個活葉支撐片，以及固定在軸上的活葉支撐架?；钊~支撐片和活葉支撐架分別位于活動葉片的兩側(cè)，活葉支撐架上設(shè)置了保護墊片。葉片下方設(shè)有底擋板，底擋板邊緣設(shè)有固定部?；钊~水輪機葉片由固定葉片和活動葉片組成，葉片處于不同位置時，活動葉片的狀態(tài)不同。當(dāng)葉片位于水中時，活動葉片完全伸展，以充分利用水流的力量;當(dāng)葉片旋轉(zhuǎn)至高于水面的位置時，活動葉片向旋轉(zhuǎn)軸心傾斜，以減小葉片對軸的扭矩，使水輪機旋轉(zhuǎn)時阻力更小。

該活葉水輪機設(shè)計理念新穎、結(jié)構(gòu)合理、水利用率高，企業(yè)可進行批量生產(chǎn)，投資小，收益快。雙調(diào)節(jié)是指具有雙重調(diào)節(jié)對象的調(diào)節(jié)器，如軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機，除調(diào)節(jié)導(dǎo)水機構(gòu)外，還調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪葉片轉(zhuǎn)角。如果水力發(fā)電站使用該活葉水輪機，水力發(fā)電站大壩背面應(yīng)設(shè)置為斜坡，沿斜坡設(shè)置一組或數(shù)組活葉水輪機，無需燃料發(fā)電，成本低，不污染環(huán)境，機電設(shè)備制造簡單，操作靈活。同時，發(fā)電水工建筑物可與防洪、灌溉、給水、航運、養(yǎng)殖等事業(yè)結(jié)合，綜合利用水利資源。

李茂才的此項研發(fā)屬于較為先進的發(fā)電技術(shù)，符合我國節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的政策方針，具有良好的市場前景，能夠?qū)ξ覈墓╇娛聵I(yè)起到積極的促進作用，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

南京仟億達新能源科技有限公司，是冷卻塔用水輪機的生產(chǎn)及研發(fā)基地，依托冷卻塔用水輪機鼻祖河海大學(xué)技術(shù)優(yōu)勢，總結(jié)國內(nèi)成熟企業(yè)的水輪機不足，開發(fā)改進效率更高、運行更穩(wěn)定的新一代冷卻塔用超低比轉(zhuǎn)速冷卻塔用水輪機。為了節(jié)約材料和減輕活動導(dǎo)葉質(zhì)量，特別是為了增加導(dǎo)水機構(gòu)的過流量，通常所設(shè)計的導(dǎo)葉瓣體的厚度要比導(dǎo)葉軸頸小（見圖1），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。已定型與冷卻塔配套的能滿足不同流量需要的系列水輪機產(chǎn)品，公司設(shè)有大型的水輪機試驗檢測裝置，對各種型號的產(chǎn)品進行嚴(yán)格的試驗和檢驗，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。公司擁有水輪機、冷卻塔、冷卻塔節(jié)能改造及水處理設(shè)備設(shè)計專業(yè)技術(shù)人員，并與多所高等科研院校緊密合作，對冷卻循環(huán)系統(tǒng)進行不斷深入探究，以保持創(chuàng)新能力。

      大中型水輪機更換零部件的規(guī)定？

　　【解答】必須保證水輪機在不拆卸發(fā)電機轉(zhuǎn)子、定子和水輪機頂蓋、主軸等主要部件的情況下能夠更換下列零部件：

　　1）水輪機導(dǎo)軸承、冷卻器和主軸的工作及檢修密封。

　　2）水輪機導(dǎo)水機構(gòu)接力器的密封件及活塞環(huán)。

　　3）導(dǎo)水機構(gòu)的傳動部件、導(dǎo)葉軸頸密封件及保護元件。

　　4）轉(zhuǎn)槳式水輪機轉(zhuǎn)輪葉片的密封零件及保護元件。

　　5）沖擊式水輪機的噴管、折向器及轉(zhuǎn)輪等。