[实用新型]一种逆转水泵驱动冷却塔风机装置

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及水泵、水轮机与冷却塔设备，特别是一种专用于用水力驱动冷却塔风机的逆转水泵驱动冷却塔风机装置。

二、背景技术

目前工业冷却塔节能改造中，常利用冷却塔供、配水系统留有的压力余量，用水轮机来驱动风机，替代驱动电动机及变速装置，达到节能与少维护的目的。但水轮机属于较特殊的机械装置，工艺复杂，制造成本高。对于中小型冷却塔的改造难以实现，用普通水泵逆转作为水轮机运行，达到驱动风机运转的目的，是一种简易、廉价、易于实施的技术捷径，那么如何实现这一技术目的呢？

三、实用新型内容

针对上述情况，本实用新型的目的就是提供一种利用冷却塔供水系统剩余水能驱动风机的新型逆转水泵驱动冷却塔风机装置，有效解决对中小型冷却塔的改造，实现节约、减少维修的问题，其解决的技术方案是，包括有逆转水泵和冷却塔风机，布水总管上部装逆转水泵，逆转水泵转动轴同上部的主轴相连，主轴上端部装有风机，逆转水泵上部在主轴上装有密封，密封上方有装在主轴上的推力和径向组合轴承，使水泵反过程工作，将压力水从水泵的原出水口通入、从水泵的原进水口排出，使水泵逆转，作为水轮机运行产生动力，驱动风机叶轮，替代原驱动电动机，运行成本低，节能、性能稳定、使用寿命长，很少维护，有良好的经济和社会效益。

四、附图说明

图1为本实用新型的结构剖面主视图。

图2为本实用新型在冷却塔的安装使用状态图。

图3为本实用新型转轮进出口水流速度三角形，其中V₁、V₂为水流绝对速度，U₁、U₂为水流圆周速度，W₁、W₂为水流相对速度，β₁、β₂分别为进出口水流的特征角度。

图4为本实用新型立式逆转水泵驱动冷却塔风机装置(图中箭头为水流方向)。

图5为本实用新型管道式逆转水泵驱动冷却塔风机装置(图中箭头为水流方向)。

五、具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图3所示，本实用新型包括有逆转水泵和冷却塔风机，布水总管6上部装逆转水泵1，逆转水泵1转动轴同上部的主轴3相连，主轴3上端部装有风机2，逆转水泵1上部在主轴3上装有密封5，密封5上方有装在主轴上的推力和径向组合轴承4。

本实用新型从冷却塔供水总管来的压力水从逆转水泵1的原出水口接入，压力水驱动水泵转轮进行反向旋转，以水轮机方式运行，把水流能量转变为旋转机械能，产生的功率通过主轴直接驱动风机2。做功后的水流经水泵的原进水口排除，经管道与冷却塔布水总管连接。

本实用新型在使用时，如图4所示，把逆转水泵1安装在冷却塔的配水管和风机之间即可，图4中8为冷却塔外壳，7为填料。本实用新型可有效用于立式逆转水泵驱动冷却塔风机(如图4所示)和立式横向管道式逆转水泵逆转驱动冷却塔风机(如图5所示)。

本实用新型的积极贡献在于：提出逆转水泵驱动冷却塔风机装置的理论，并应用于逆转水泵的选型，实现节能与少维护，降低运行成本之目的。

水泵逆转作为水轮机运行进行发电已有应用，但用来驱动冷却塔风机尚未见先例，两者有很大不同，主要是冷却塔供水系统的参数与风机转速对逆转水泵具有特殊的限制。选择水泵逆转驱动冷却塔风机时，其技术关键是用冷却塔水系统的流量、剩余水头与风机转速计算水轮机的比转速n_st，依此作为水泵的比转速n_sp，根据比转速n_sp的大小与冷却塔的冷却水流量选择水泵型号，才能保证逆转水泵作为水轮机运行时具有高效率。

逆转水泵转轮进出口速度三角形如图5所示。工业冷却塔系列的统计参数表明，逆转水泵的计算比转速应在50～70m.HP之间，当所选择的水泵接近计算比转速，水泵逆转作为水轮机运行时，逆转水泵转轮进口水流基本是无撞击进口、出口水流基本是法向出口状态(法向是指圆出口的切线方向，水流动方向上的常用技术名称)，水能在逆转水泵中可以得到充分转换，使逆转水泵有较高效率。因此，用冷却塔剩余水头H、流量Q及风机转速n计算水泵的比转速n_sp，进而校核转轮叶片的进出口水流状态，是逆转水泵驱动风机的理论依据。本实用新型把这种理论称之为逆转水泵驱动冷却塔风机装置的理论。