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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。導(dǎo)葉的軸頸大、長(zhǎng)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(shuō)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(dòng)導(dǎo)葉的剛度好，改變其中一項(xiàng)，其剛性隨之變?nèi)酢３Ｓ玫母挥嗨^為4m左右。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(wú)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(lái)說(shuō)，這4～6m的水頭也用來(lái)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(mén)、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)。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(guò)程。現(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）。從能量消耗來(lái)說(shuō)，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(lái)說(shuō)，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。外置式水輪機(jī)就是利用這些《富余能量》轉(zhuǎn)換為高效機(jī)械能，從而100%取代冷卻塔風(fēng)機(jī)電機(jī)達(dá)到節(jié)電目的。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。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(guò)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。

在我國(guó)電力需求的強(qiáng)力拉動(dòng)下，我國(guó)水輪機(jī)及輔機(jī)制造行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，經(jīng)濟(jì)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(jī)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(jī)，未來(lái)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(jī)。同時(shí)，發(fā)明設(shè)計(jì)了使用該水輪機(jī)的水力發(fā)電站。玻璃鋼冷卻塔具備施工簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)緊湊、防腐性好、造價(jià)低廉、輕質(zhì)高強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),問(wèn)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(jī)主要包括軸、復(fù)數(shù)組葉片、軸套、固定支桿、固定葉片、活動(dòng)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(dòng)葉片上的一個(gè)或數(shù)個(gè)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(dòng)葉片的兩側(cè)，活葉支撐架上設(shè)置了保護(hù)墊片。葉片下方設(shè)有底擋板，底擋板邊緣設(shè)有固定部。活葉水輪機(jī)葉片由固定葉片和活動(dòng)葉片組成，葉片處于不同位置時(shí)，活動(dòng)葉片的狀態(tài)不同。當(dāng)葉片位于水中時(shí)，活動(dòng)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(shí)，活動(dòng)葉片向旋轉(zhuǎn)軸心傾斜，以減小葉片對(duì)軸的扭矩，使水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)阻力更小。

該活葉水輪機(jī)設(shè)計(jì)理念新穎、結(jié)構(gòu)合理、水利用率高，企業(yè)可進(jìn)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(duì)象的調(diào)節(jié)器，如軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)，除調(diào)節(jié)導(dǎo)水機(jī)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(jī)，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(jī)，無(wú)需燃料發(fā)電，成本低，不污染環(huán)境，機(jī)電設(shè)備制造簡(jiǎn)單，操作靈活。同時(shí)，發(fā)電水工建筑物可與防洪、灌溉、給水、航運(yùn)、養(yǎng)殖等事業(yè)結(jié)合，綜合利用水利資源。

李茂才的此項(xiàng)研發(fā)屬于較為先進(jìn)的發(fā)電技術(shù)，符合我國(guó)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(chǎng)前景，能夠?qū)ξ覈?guó)的供電事業(yè)起到積極的促進(jìn)作用，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

南京仟億達(dá)新能源科技有限公司，是冷卻塔用水輪機(jī)的生產(chǎn)及研發(fā)基地，依托冷卻塔用水輪機(jī)鼻祖河海大學(xué)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，總結(jié)國(guó)內(nèi)成熟企業(yè)的水輪機(jī)不足，開(kāi)發(fā)改進(jìn)效率更高、運(yùn)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(jī)。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(guò)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?jiàn)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(jī)產(chǎn)品，公司設(shè)有大型的水輪機(jī)試驗(yàn)檢測(cè)裝置，對(duì)各種型號(hào)的產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格的試驗(yàn)和檢驗(yàn)，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。公司擁有水輪機(jī)、冷卻塔、冷卻塔節(jié)能改造及水處理設(shè)備設(shè)計(jì)專業(yè)技術(shù)人員，并與多所高等科研院校緊密合作，對(duì)冷卻循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行不斷深入探究，以保持創(chuàng)新能力。

      大中型水輪機(jī)更換零部件的規(guī)定？

　　【解答】必須保證水輪機(jī)在不拆卸發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、定子和水輪機(jī)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(jī)導(dǎo)軸承、冷卻器和主軸的工作及檢修密封。

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

　　3）導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)部件、導(dǎo)葉軸頸密封件及保護(hù)元件。

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

　　5）沖擊式水輪機(jī)的噴管、折向器及轉(zhuǎn)輪等。