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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。導葉的軸頸大、長度小，導葉瓣體高度小、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的瓣體的各厚度），則活動導葉的剛度好，改變其中一項，其剛性隨之變弱。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 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高度（m）；

Σh1———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）；

Σhf———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。水質為多變量的函數，冷卻更是多因素，多變量與多效應綜合的過程。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 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》轉換為高效機械能，從而100%取代冷卻塔風機電機達到節電目的。例如，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，這可考慮采用前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。

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進入快速發展期，經濟規模及技術水平都有顯著提高。目前，節能、環保、高效機組已成為發電設備產品的發展方向，作為水力發電設備重要組成部分的水輪機，未來也將朝著大功率和高參數方向發展。

為此，安徽省安慶市李茂才研發了有關水力發電的設備，名為活葉水輪機。同時，發明設計了使用該水輪機的水力發電站。玻璃鋼冷卻塔具備施工簡便、結構緊湊、防腐性好、造價低廉、輕質高強的優點,問世后迅速替代木材、鋼材、鋼筋混凝土等不同材質冷卻塔。該活葉水輪機主要包括軸、復數組葉片、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：設置在活動葉片上的一個或數個活葉支撐片，以及固定在軸上的活葉支撐架。活葉支撐片和活葉支撐架分別位于活動葉片的兩側，活葉支撐架上設置了保護墊片。葉片下方設有底擋板，底擋板邊緣設有固定部。活葉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，活動葉片的狀態不同。當葉片位于水中時，活動葉片完全伸展，以充分利用水流的力量;當葉片旋轉至高于水面的位置時，活動葉片向旋轉軸心傾斜，以減小葉片對軸的扭矩，使水輪機旋轉時阻力更小。

該活葉水輪機設計理念新穎、結構合理、水利用率高，企業可進行批量生產，投資小，收益快。雙調節是指具有雙重調節對象的調節器，如軸流轉槳式水輪機，除調節導水機構外，還調節轉輪葉片轉角。如果水力發電站使用該活葉水輪機，水力發電站大壩背面應設置為斜坡，沿斜坡設置一組或數組活葉水輪機，無需燃料發電，成本低，不污染環境，機電設備制造簡單，操作靈活。同時，發電水工建筑物可與防洪、灌溉、給水、航運、養殖等事業結合，綜合利用水利資源。

李茂才的此項研發屬于較為先進的發電技術，符合我國節能減排和可持續發展戰略的政策方針，具有良好的市場前景，能夠對我國的供電事業起到積極的促進作用，產生較好的經濟效益和社會效益。

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及研發基地，依托冷卻塔用水輪機鼻祖河海大學技術優勢，總結國內成熟企業的水輪機不足，開發改進效率更高、運行更穩定的新一代冷卻塔用超低比轉速冷卻塔用水輪機。為了節約材料和減輕活動導葉質量，特別是為了增加導水機構的過流量，通常所設計的導葉瓣體的厚度要比導葉軸頸小（見圖1），D大于T，從而導致導葉瓣體厚度方向的剛性差，這將影響到導葉的加工精度，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品，公司設有大型的水輪機試驗檢測裝置，對各種型號的產品進行嚴格的試驗和檢驗，確保產品的質量。公司擁有水輪機、冷卻塔、冷卻塔節能改造及水處理設備設計專業技術人員，并與多所高等科研院校緊密合作，對冷卻循環系統進行不斷深入探究，以保持創新能力。

      大中型水輪機更換零部件的規定？

　　【解答】必須保證水輪機在不拆卸發電機轉子、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）水輪機導軸承、冷卻器和主軸的工作及檢修密封。

　　2）水輪機導水機構接力器的密封件及活塞環。

　　3）導水機構的傳動部件、導葉軸頸密封件及保護元件。

　　4）轉槳式水輪機轉輪葉片的密封零件及保護元件。

　　5）沖擊式水輪機的噴管、折向器及轉輪等。