Технологии энергосбережения для турбин в башнях охлаждения

Мы используем частотно-регулируемые насосы для циркуляции воды, вместо гидротурбин

Почему не учитывается форма наполнителя?

Почему не учитывается форма наполнителя?

Использование гидротурбин — это просто обман~~~~ Скажите, откуда берется остаточная энергия циркулирующей воды? Если в системе нет падения давления из-за гидротурбины, то нужно ли все равно выбирать насос для циркуляции воды с подъемом примерно 55 м? Или выбран подъем 55 м, но какова должна быть фактическая выходная температура? ~~~~У самой турбины также существует эффективность~~~ Если вы поняли, что я имею в виду, то, конечно, будете знать, в чем суть турбины~~~ На самом деле меры по экономии энергии в водонапорных башнях не получили должного внимания со стороны поставщиков оборудования и комплектующих в Китае, а также со стороны проектных институтов~~~ При проектировании учитываются в основном направление расположения элементов и жалюзи и т. п.... Проектирование наполнителя, сечения вентилятора, сечения башни, устройства для распределения воды и т. д. далеко не достигает уровня максимальной точности~~~ Поэтому, на мой взгляд, в отношении решений по экономии энергии достаточно просто приложить максимум усилий, ха-ха.

Конечно, стоит подумать о том, как охлаждающий вентилятор может способствовать снижению температуры. Если будет использоваться качественное вещество для распределения воды, не улучшится ли таким образом эффективность охлаждения?

Для повышения эффективности охлаждения вентиляторы всё равно требуют потребления электроэнергии. Если не экономить энергию за счёт насосов или других источников, то такой способ энергосбережения уступает турбинам, ведь турбины вообще не нуждаются в электроэнергии, верно?

Реконструкция гидротурбин предполагает использование потенциальной энергии обратного потока воды. Если такая потенциальная энергия неизбежно присутствует (например, при большой разнице высот в системах подачи воды, превышающей 35 метров), или же её наличие является необходимым из-за технологических требований, то реконструкция гидротурбин может способствовать экономии энергии； В противном случае модернизация с помощью гидротурбины менее эффективна, чем модернизация с использованием водяного насоса для экономии энергии. Модернизация с использованием высокоэффективных лопастей позволяет сократить энергопотребление. По сравнению с модернизацией гидротурбин, этот метод проще в реализации, имеет более низкие затраты и обеспечивает лучший эффект экономии энергии. На самом деле в большинстве случаев модернизация гидротурбин не соответствует вышеописанным двум сценариям, поэтому это плохой вариант энергосберегающей модернизации. К тому же часто возникают проблемы с недостаточной скоростью вращения и неэффективным охлаждением. Однако из-за значительных изменений в фундаментах вентиляторов и оборудовании уже невозможно вернуть все в первоначальное состояние, что приводит к негативным последствиям и сожалениям.

Как вам известно, каковы технологии гидротурбин, и каковы современные достижения в этой области?

Замена охлаждающего вентилятора на агрегат, приводимый в действие гидротурбиной, — это неэффективный способ сокращения энергопотребления; он используется лишь в тех случаях, когда нет других вариантов, и является последним средством для экономии энергии при циркуляции охлаждающей воды. Если автор поста заинтересован, он может связаться со мной — у меня есть более эффективные технологии с высоким уровнем энергосбережения.

Последнее изменение в этом посте было сделано WSRYLONG 8.1.2018 в 22:48: «Как вам известно, каковы существующие технологии гидротурбин, и каковы самые современные технологии?» ” Краткое ознакомление с гидротурбинами, используемыми в охлаждающих башнях. Самая ранняя известная в Китае запись о использовании гидротурбин вместо электродвигателей для приведения в действие вентиляторов охлаждающих башен относится к заявке на получение патента, поданной 29 октября 1998 года Зханг Фэйцянем из квартиры № 602 по адресу: провинция Чжэцзян, город Шанъюй, улица Синьцзянь, 74. Дата публикации заявки — 30 июня 1999 года; номер патента — CN1221103A. Речь идет о описании китайского патента под названием «Охлаждающая башня без необходимости в энергии». Примерно 2000 лет назад Чжан Фэйцян первым разработал двухклапанный гидротурбинный привод для охлаждающих башен в качестве замены электродвигателям, приводящим в действие вентиляторы таких башен. Этот привод был широко внедрен в практику; его можно считать одним из первых образцов гидротурбинных приводов для охлаждающих башен. После этого рынок водяных охлаждающих башен в стране постепенно развивался. В настоящее время существует десятки компаний, занимающихся модернизацией турбин для охлаждающих башен и производством таких турбин; это уже представляет собой довольно крупную отрасль. Используемые турбины также разнообразны, однако качество их сильно варьируется. При разработке турбин первого поколения для охлаждающих башен, поскольку не существовало практического опыта применения, проектирование было в основном заимствовано из теории проектирования турбин для выработки электроэнергии, с незначительными изменениями в конструкции. Не учитывается, что условия работы вентиляторов охлаждающих башен сильно отличаются от условий работы турбин, используемых для выработки электроэнергии. Из-за незрелости как теории, так и технологий при использовании возникает множество проблем. Основными недостатками являются сильные вибрации и недостаточная скорость вращения вентилятора, что препятствует достижению эффективного эффекта охлаждения. К тому же водонепроницаемая прокладка на главном валу легко повреждается и приводит к утечке воды, а подшипники часто выходят из строя, из-за чего необходимо демонтировать вентилятор для ремонта, что сопряжено с большими трудностями. Низкая эффективность, подходит только для небольших водохолодителей. В последующие годы происходил процесс постепенной оптимизации: производители и исследовательские организации постоянно выявляли проблемы, работали над их устранением. Примерно в 2007 году Чэнь Маньхуа разработал новый тип энергосберегающей турбины SJN с двойным нажатием ； Чэнь Маньхуа также исследовал применение гидротурбин типа HLN с смешанным режимом работы для восстановления энергии в охлаждающих башнях. Благодаря этому эффективность увеличилась значительно. Однако размеры гидротурбины слишком велики (диаметр ротора составляет 0,713 м), что затрудняет её использование в сочетании с охлаждающими башнями ； Позже появились новые гидротурбины смешанного типа для охлаждающих башен с высоким коэффициентом скорости вращения ； Подождите. Насколько я знаю, благодаря более чем десятилетнему развитию технология турбин для охлаждающих башен на сегодняшний день достигла высокого уровня зрелости. Существует два основных типа таких турбин, которые широко используются и обладают хорошими характеристиками. Первый тип – это турбины с очень низким коэффициентом скорости вращения, предназначенные специально для охлаждающих башен. В таких турбинах не требуется использование редукторов; турбина соединена напрямую с вентилятором, причем сама турбина располагается внутри вентиляционной трубы. **В уведомлении Комиссии по развитию и реформам № 33 от 2010 года в пункте 26 «Список технологий, заслуживающих особого внимания с точки зрения энергосбережения (третья партия)», а также в уведомлении № 24 от 2014 года в пункте 166 «Список технологий, заслуживающих особого внимания с точки зрения энергосбережения и снижения выбросов углерода (часть, касающаяся энергосбережения за 2014 год)», технология использования гибридных турбин для промышленных охлаждающих установок указывается как технология, заслуживающая продвижения. В упомянутой выше информационной записке говорится, что при наличии перепада высот 9–10 м в системе циркуляционной охлаждающей воды турбины могут полностью заменить традиционные вентиляторные двигатели. Он вносит значительные изменения в оборудование внутри вентиляционной шахты, фундамент, трубопроводы и другие конструкции. Второй тип — это турбины с осевым пропуском воды, используемые в промышленных охлаждающих башнях. Гидротурбина соединена с вентилятором через редуктор и установлена снаружи вентиляционной трубы. Его внедрение и распространение, по-видимому, произошли немного позже, чем у гидротурбин с чрезвычайно низким коэффициентом скорости вращения. Гидротурбина устанавливается на месте первоначального электродвигателя; изменения в конструкции внутренних элементов корпуса и фундамента минимальны. Объем работ меньше, чем при первом варианте, а стоимость немного ниже. С точки зрения условий эксплуатации, турбины с проточным водяным ротором устанавливаются снаружи вентиляционных каналов; их условия работы хорошие, и они не подвержены коррозии, вызванной водяным паром внутри башни. Этот гидротурбинный агрегат не требует высокого уровня напора воды; он обеспечивает высокую скорость вращения при небольшом крутящем моменте. Поэтому к выходному валу необходимо подключить редуктор. Такой редуктор производится специализированными заводами-изготовителями вентиляторов и является комплектующим элементом, предназначенным для использования с вентиляторами. Примерно в 2013 году, в связи с проблемой недостаточной скорости вращения турбин в некоторых охлаждающих башнях, что снижало эффективность охлаждения, были разработаны турбины для охлаждающих башен с двумя источниками привода. Помимо гидравлической силы, использовался также электродвигатель; когда скорость вращения гидравлического вентилятора оказывалась недостаточной, электродвигатель включался для дополнительного привода или замены гидравлической силы. Когда пользователь собирается провести модернизацию турбины в охлаждающей башне с целью снижения энергопотребления, ему не следует спешить и принимать решение, опираясь лишь на рекламу производителя. Обязательно нужно проверить, имеет ли производитель примеры использования с похожими параметрами, и провести выездную проверку, чтобы узнать о реальных условиях применения ； Необходимо, чтобы производитель четко пообещал, что при неизменном расходе воды и силе тока насоса он сможет обеспечить стабильную скорость вращения вентилятора, тем самым гарантируя эффективность охлаждения. Наша компания — специализирующаяся на энергосберегающей модернизации систем циркуляционной воды. Наши основные меры заключаются в модернизации насосов с целью снижения энергопотребления. Мы также рассматриваем возможность использования турбин в охлаждающих башнях, поэтому постоянно следим за соответствующими технологиями и изучаем их. Мы не отвергаем турбины с использованием воды из охлаждающих башен, и у нас нет намерения принижать эту технологию. Однако, руководствуясь принципом объективности и ответственности перед клиентами, необходимо отметить, что во многих случаях, а точнее, в большинстве случаев, использование таких турбин для экономии энергии не является подходящим решением. Иными словами, во многих ситуациях модернизация с помощью турбин с использованием воды из охлаждающих башен не представляет собой хорошего выбора. Ниже приводится краткий анализ этой точки зрения: независимо от типа турбины в охлаждающей башне, для приведения в действие вентилятора используется избыточное давление циркулирующей воды. Итак, поскольку у нас есть избыточное давление, мы можем просто провести модернизацию насосов с целью сокращения энергопотребления, тем самым устраняя избыточное давление с самого источника. Зачем искать сложные решения, если можно действовать просто и эффективно? При энергосберегающей модернизации водяных насосов существуют следующие отличия по сравнению с модернизацией турбин в охлаждающих башнях: 1. Модернизация водяных насосов направлена на решение проблемы непосредственно у её истоков, позволяя устранить избыточное давление воды, что делает процесс более эффективным ； Турбина в охлаждающей башне сначала создает избыток воды, а затем пытается её повторно использовать, что является излишним и приводит к удвоению усилий при том же результате. 2. Реконструкция водяного насоса обеспечивает лучшую энергосберегающую эффективность. Турбины в охлаждающих башнях используют избыточное напорное давление, в отличие от насосов, где происходит дополнительный процесс преобразования первичной энергии, в результате чего общая эффективность снижается. Предположим, что у системы циркуляции воды имеется избыточная энергия в размере Pf. Эффективность насоса, двигателя и турбины составляет соответственно ηb, ηd и ηl. Тогда фактическое потребление энергии равно Pf/(ηb*ηd). Энергия, которую может восстановить турбина, составляет Pf*ηl. Бесполезное потребление энергии в системе после модификации с использованием турбины равно Ph = Pf/(ηb*ηd) – Pf*ηl. Если принять ηb = 0,8, ηd = 0,95, ηl = 0,8, то Ph = 0,516 Pf. Это означает, что система по-прежнему тратит 0,516 раза больше энергии, чем необходимо. Однако при модификации насоса избыточная энергия устраняется непосредственно на источнике, в результате чего её количество становится нулевым, и энергопотребление системы снижается на 0,516 Pf. 3. Объем работ по реконструкции водяного насоса невелик, сроки строительства короткие, а восстановление возможно и происходит очень легко. При модернизации насоса с целью снижения энергопотребления с помощью метода замены рабочего колеса, после изготовления энергоэффективного рабочего колеса насос демонтируется, извлекается роторный узел, снимается старое рабочее колесо и устанавливается новое. Затем насос снова собирается и запускается. Корпус насоса для подачи воды, его фундамент и трубопроводы не требуют изменений; монтаж и реконструкция происходят очень легко и просто. Кроме того, реконструкция турбин в охлаждающих башнях требует больших усилий и длительного времени на выполнение, при этом восстановить исходное состояние невозможно. 4. Стоимость модернизации водяного насоса низкая, а тарифы — также низкие. Возьмём мою компанию: я предоставляю технологии и финансирование, сначала проводим модернизацию, а затем берём плату; если всё не удастся, платы не берётся. Общая сумма платы за услуги по экономии энергии, которую мы взимаем, обычно не превышает суммы сэкономленных за 8–10 месяцев расходов на электроэнергию. Плата взимается только один раз; другими словами, за год клиент сэкономит больше денег, чем заплатит за эти услуги, и у него останется прибыль. По сравнению с расходами на электроэнергию до проведения модернизации, стоимость услуг по энергоэффективной модернизации не создает дополнительной нагрузки для клиента. Напротив, клиент может сэкономить эти деньги в том же году, а также получить прибыль. Стоимость реконструкции турбин в охлаждающих башнях высока, а тарифы — также высоки. В качестве примера можно привести систему циркуляции воды объемом 1000 м³/ч: стоимость реконструкции насосов составляет примерно сто тысяч, тогда как стоимость реконструкции турбин в охлаждающих башнях — несколько сотен тысяч, что в среднем в два раза превышает первую сумму. Модернизация турбин с использованием воды из охлаждающей башни целесообразна только в двух случаях: 1) необходимо наличие избыточного напора в системе циркуляции воды, который невозможно устранить, например, из-за требований к давлению в процессе ； 2. Избыточное давление в системе циркуляционной воды неизбежно и невозможно устранить. Например, если разница в высоте мест расположения устройств, использующих воду, очень велика — более 30 метров, — для подачи воды на самую высокую точку требуется большое давление. В результате между водой, находящейся на высоком уровне, и водой, возвращающейся из системы охлаждения, возникает значительная разница в уровнях. Когда сопротивление в трубопроводах невелико, избыточное давление становится неизбежным. В обоих случаях модернизация с помощью гидротурбин является хорошим способом экономии энергии, который приносит значительные результаты. На самом деле, случаев, соответствующих обоим этим условиям, не так уж много, включая примеры, когда были проведены модификации турбин; многие из них не соответствуют этим условиям, поэтому для экономии энергии модификация турбин не является лучшим решением, чем модификация насосов. Это лишь моё личное мнение; ошибки и упущения неизбежны. Приветствуются все обсуждения и предложения.

Можно также рассмотреть частотно-регулируемое управление вентиляторами охлаждающей башни.

Существует множество мер по экономии энергии, но не стоит выбирать их бездумно, иначе это лишь перенесет нагрузку на потребление энергии, а не решит проблему высокого ее расхода коренным образом. Использование гидротурбин зависит от высоты расположения устройств, использующих воду, и от наличия достаточной потенциальной энергии для её использования. Не следует повышать давление воды в насосной станции с целью увеличения потенциальной энергии возвращающейся воды для приведения в действие гидротурбин.

Спасибо за ваши ценные замечания, они очень помогли

Не стесняйтесь, Хайю. Для меня честь получить ваше одобрение, а радость для меня — иметь возможность вам помочь. Добро пожаловать, обменивайтесь больше.

Энергосбережение должно основываться на практических соображениях, а не на стремлении к снижению энергопотребления или использованию высоких технологий. Система циркуляции воды является чрезвычайно важной коммунальной инфраструктурой на химических предприятиях. При возникновении проблем это может привести к снижению производства или остановке оборудования; в самых серьезных случаях — к производственным или безопасностным авариям. В нашей компании энергосбережение заключается в повышении эффективности работы насосов. Мы также работаем над внедрением системы привода вентиляторов с использованием гидротурбин (это позволяет использовать избыточную энергию). На выходе из системы циркуляции воды существуют определенные требования к давлению, а давление возвращающейся воды обычно превышает необходимое значение; у нас есть избыток давления в размере 0,3 МПа. В настоящее время мы рассматриваем возможность использования двух способов привода вентиляторов — с помощью гидротурбин и электродвигателей. Однако вероятность поломок гидротурбин все еще довольно высока. Кроме того, для установки гидротурбин внутри вентиляторов необходимо прокладка трубопроводов, что может повлиять на работу лопастей вентилятора. Поэтому в настоящее время рассматривается возможность использования внешних приводов.

Здесь много неполных знаний или недопонимания турбин

Мы специализируемся на повышении энергоэффективности систем циркуляционного охлаждающей воды. Мы можем помочь определить потенциал экономии энергии в таких системах и подсказать, какие методы являются наиболее эффективными. Приглашаем всех связаться с нами!