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   水輪機代替電動機驅動風機存在前述的4 個方面優特點，因此不僅用于老塔的改造中，也必然會與新冷卻塔配套使用，那么提升水泵揚程（壓力）如何確定，是否像老塔那樣從省去了風機電動機來說而達到100 %節能，對這些問題應進行分析和研究。

   1. 提升水泵的揚程

   在設計中，從熱水池把水提升到冷卻塔配水系統所需要的揚程，是按計算所得理論值再加4～6m 的富余水頭確定的。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，則轉速、風量、冷卻都無法達到設計的要求。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 ）不考慮設計需要的富余水頭

   不考慮設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+∑ h1 +∑hf +h機　（m ） （8-23 ）

   式中 H揚———水泵揚程（m ）；

   h凈———水泵吸水池最低水位到冷卻塔配水系統高度（m ）；

   ∑h1 ———從水泵吸水管到塔配水系統管道中的沿程水頭損失總和（m ）；

   ∑hf ———從水泵吸水管到塔配水系統的喇叭口、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 ）。

   設計考慮的4～6m 富余水頭是因考慮可能產生的計算誤差和今后管道粗糙度增加與沉淀物結垢，水頭損失增加而設的安全系數。現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，雖是節能了，但從運行、長期保持設計風量和水冷卻效果來說，欠較安全。

   （2 ）考慮設計需要的富余水頭

   考慮設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+∑h1 +∑hf +h機+（4～6）　 （8- 24 ）

   水泵揚程比式（8-23 ）多了4～6m ，考慮了可能產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。例如，在設計計算相對較精確，基本不大會產生多大誤差的情況下，如果水泵提升系統的管道和配件采用的是塑料管和配件（PVC 、UPVC 、PE 、ABS 等）、鋼塑、鋁塑等復合管、玻璃鋼管等，這可考慮采用第一種選擇水泵揚程的方式。原因是上述水管內壁非常光滑，光潔度好，阻力很小，而且耐酸堿腐蝕、不易粗糙，也不易沉淀結垢而縮小過水斷面，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。

   2. 節能情況分析

   假定設計的富余水頭定為5m ，按第一種選擇水泵揚程的方法，這5m 水頭也用來推動水輪機做功了，則按表8-3 、8-4 中電動機功率和風機所需的軸功率及需要的水頭來計算和分析節能的情況，見表8-5 。表中的節能是建立在已利用5m 富余水頭的基礎上，“需增加水頭”一項中的值是達到水輪機軸功率值“做功需要水頭”減去5m 得來的，這個增加水頭能做多少功立在“增加水頭做的功”一項中，然后把原風機配用的電動機功率減去“增加水頭做的功”，得到“減少的功率”，也就是節省的功率（電能），再除以電動機功率得節能的百分比值。

   （1 ）Δt =5 ℃的低溫型新塔，在利用5m 富余水頭（對塔來講即沒有考慮富余水頭）的情況下，除4000m3／h 塔（節能43.6 %）之外，節能均在50 %以上，高的達到近80 %。

   （2 ）節能的基本規律為：中小型塔節能多，大塔節能少。表中可見，≤ 200m3／h 的塔，節能＞ 70 %；300～400m3／h 的塔，節能在60 %， 70 %；≥ 500m3／h 的（除1000m 3／h ）節能在50 %左右。可見，Q 從小→ 大，節能從大→ 小。

   沒有考慮富余水頭，對塔的長期運行來說，缺乏安全感，時間長了，阻力會增大，摩阻損失增加，做功的水頭會減少，則會影響水輪機轉速、風量、水量和冷卻效果，故應適當地考慮富余水頭。現假定水泵的富余水頭仍為5m ，而這5m 水頭不考慮用于水輪機做功，那么節能的情況可參見表8-6 。表中、實際水頭可做功的功率、 一項中，小于150m3／h 的水輪機效率按η=0.85 計，大于150m3／h 的水輪機效率η=0.80 計。節能百分比是按“原配電動機功率”減去“實際水頭可做功的功率”，再除以“原配電動機功率”而得。

   （1 ）表中節能一項中有正值和負值（即正值為節能，負值不但不節能，反而增加能耗），表中最大的節能值僅為16.4 %，而反而增加能耗的高達19.82 %。存在既節能又耗能兩種情況。

   （2 ）從表8-6 可見：水量≤ 400m3／h 的塔，在不利用5m 富余的情況下，還是節能的，但節能是有限的，一般不超過20 %；而水量＞ 400m3／h 的塔，在不利用5m 富余水頭的情況下，基本趨勢是反而增加能耗，高的近20 %。

   （3 ）無論新塔還是老塔改造，只有充分利用提升水泵多余的5m 左右富余水頭，才能達到節能省電的目的，才有意義。否則，考慮要慎重，要通過計算根據是否節能作決定。