德纳化工有限公司冷却塔改造标准方案

德纳化工（南京）有限公司

循环水系统冷却塔风机（去电机）节能改造

可行性分析与施工方案

上海滨簪节能科技有限公司 无锡市登极节能科技有限公司

二〇一一年一月

目 录

一、 概述 .......................................................................... 3 二、 冷却塔节能改造的技术核心 ...................................................... 3 三、 经济可行性分析 ................................................................ 3 四、本次改造前循环水系统工艺参数 ................................................... 4 五、改造可行性计算分析 ............................................................. 5 六、项目改造原则 ................................................................... 5 七、 冷却塔用水轮机主要技术指标 .................................................... 6 八、 改造步骤 ...................................................................... 6 九、 工期安排 ...................................................................... 6 十、 验收确认 .................................................................... 7 十一、安装、质量和服务 ............................................................. 7 十二、资料交付 ..................................................................... 8 十三、附件 ......................................................................... 8

一、 概述

德纳国际企业有限公司是一家专业从事于精细化学品研发与生产的企业，是中国国内最大的醇醚类溶剂生产基地，公司目前在大陆全资控股江苏天音化工有限公司、德纳（南京）化工有限公司、德纳化工滨海有限公司、江苏天音化工上海有限公司、天纳化工贸易（上海）有限公司、天音化工商贸（天津）有限公司六家分公司。公司主要生产二元醇醚类及其醋酸酯、双烷基封端聚醚、化学纤维油剂、绿色环保型增塑剂、有机/医药中间体等五大系列产品，产品可广泛用于涂料、电子、化纤、纺织、化工、聚酯、橡胶、炼油、化肥、中间体、印刷、油墨、印染等多种领域。

目前国内循环冷却水系统配备的机械通风冷却塔，冷却

塔风机普遍采用电机驱动。循环冷却回水进入冷却塔顶部，经冷却塔的配水系统均匀分布后，在冷却塔内自上而下进行汽水换热、蒸发降温。为了使空气和循环冷却回水能够充分接触传热，以达到循环冷却回水降温的目的，则冷却塔风机的运行是必不可少的。冷却塔风机的年运行时数8000h，因此，电机驱动的冷却塔风机，用电量非常可观。

为此，我们将采用水动能回收冷却塔这一高效节能技术，充分利用回收循环水系统中被浪费掉的富余能量，驱动水轮机直接带动风机叶轮转动，取消电动机、减速器和传动装置这类耗电设备，实现冷却塔的节能，为贵公司取得可观的经济效益。

二、 冷却塔节能改造的技术核心

德纳（南京）化工有限公司冷却塔节能改造技术的核心是,采用我公司自主知识产权的专利产品水轮机取代冷却塔原来电机、减速器、传动轴等部件，把系统中被浪费的多余的动能转化为机械能，直接带动风机风叶转动，对被改造的冷却塔风机而言实现100%节能效益。

三、 经济可行性分析

1 .单台风机年节约电费

冷却塔风机电机的功率为75kW，系统运行时间按每天使用24小时、每年使用350天计算，则改造后单台风机年消耗电能节电为：

75kW×24小时×350天=63万度/年 电价按企业实际电费0.7元/度计算： 0.7元/度×630000度/年=44.1万元/年

2. 冷却塔节能改造价值

把原来风机的电机和减速器拆除，改造成我公司的发明专利产品反击混流冷却塔水轮机风机，取消了风机电机，从此冷却塔风机不再用电，达到节约冷却塔风机电机100%的用电耗费，并大大减少设备的维护保养工作，消除安全隐患。

改造后，1台风机一年节省的电量为63万度，折合电费约为44万元，另外还减少了电机、传

动轴和减速器的维护及保养费用，国家电网变压器容量基本电价费, 消除冷却塔用电的安全隐患。

由此，冷却塔节能改造后年度总节约费用将超过44万元以上，不仅减少企业的生产成本，也增加了企业的经营效益和整体利润。如按十年生产运营来看，取得的经济收益更为可观，节约的费用将远超过440万元，还将取得很好的社会环保效益。 3. 投资总额

备注：只改造其中的一台风机。

四、本次改造前循环水系统工艺参数

水泵设计工况

冷却塔设计工况

风机设计工况

实测数据

五、改造可行性计算分析

1. 原风机轴功率

根据风机实际的电流68A，再根据电机、传动轴和减速器的效率特性并根据公式： P = P电机×η

电机

×η

传动轴

×η

减速机

式中效率分别取 η

ηη

电机

= 0.907

传动轴

= 0.97

= 0.92 计算得到每台风机轴功率为29.8kw。

减速机

2. 水轮机轴功率

为保证水轮机转速的正常运行，则设计为水轮机提供的流量为2400 m³/h，压头为6米 ，其轴功率为： N = 9.81×Q×H×η式中η

水轮机

水轮机

取0.85

经计算得出，水轮机出力约为31.3Kw，因此水轮机的输出的有效轴功率大于原电机轴功率，从而确保了改造后的风机转速≥原转速，达到改造的设计要求 。

根据现场参数和对改造后工况的估算，建议对本系统中的1台冷却塔进行改造。

六、项目改造原则

1.技术先进，安全可靠；经济合理，管理方便； 2.利用原有能力和设施；节约占地、投资、运行能耗； 3.安装施工简单易行，具备实施的可行性； 4.不增加岗位和定员

七、 冷却塔用水轮机主要技术指标

1.标准规范：

水轮机设计的基本技术条件：DL/T5070-1997 水轮机基本技术条件：按GB/T15468-1995进行。 水轮机通流部件技术条件：按GB/T10969-1996进行。 水轮机金属蜗壳安装焊接标准：GB/T15468-2006

2.设备名称：反击式水轮机 3.设备型号：FJHL-A-10

4. 外形尺寸：1267×967×856（长×宽×高）(mm)；

5. 材 质: 水轮机转轮叶片采用不锈钢材质，所有螺栓和螺母以及其它易锈蚀零件 均

采用不锈钢材质；

6. 轴承标准：日本进口轴承，保证10年的使用寿命；

7. 齿 轮：采用硬齿面齿轮，精度符合国家的齿轮行业6级标准。

八、 改造步骤

1. 拆除原风机、减速器和电机，割断上水管；

2. 根据改造管路布置图、水轮机外形连接尺寸图和水轮机尾水管外形连接尺寸图做基础和预埋基础螺栓； 3. 安装水轮机；

4. 根据改造管路布置图、水轮机外形连接尺寸图和水轮机尾水管外形连接尺寸图进行水管布置、支持和固定； 5． 安装风机； 7. 调水试车。

九、 工期安排

合同生效后20天内水轮机运达，其他施工材料和施工设备备齐，办好所有的施工手续和完成所有的施工准备。以下是各个工序的完工时间，各工序根据实际情况，可以同时进行，但必须保证每一个工序的完工时间，特殊原因除外（如天气，甲方其它要求）。 施工计划进度表：

（详见附页）

十、 验收确认

1.验收标准

冷却塔的温降效果主要取决于冷却塔的风量,而风量是由风机的转速决定的，在风叶角度不变的情况下，风机得到相同的转速则风量相等，本次改造将检测风机的转速并保证改造后冷却塔风机的转速和原转速的偏差在5%范围内。

改造后应保证水泵电机的电流不能增加，否则水泵电机消耗的功率将增加，达不到节能的目的，因此必须检测水泵电机的电流并保证改造后水泵的电流不大于改造前的水泵电流。以下是验收标准：

（1） 改造后冷却塔风机的转速和原转速的偏差在5%范围内； （2） 改造后水泵的电流不大于改造前的水泵电流； （3） 改造后系统运行满足生产工艺要求。

2.改造确认

改造完毕后由供需双方共同验收试车，并在验收报告中签字确认。如未能达到改造效果，由供方立即恢复原状。

十一、 安装、质量和服务

1.安装

1.1 甲方职责范围

1) 负责向乙方提供与本项目有关的资料； 2) 负责协助乙方办理施工前的进场手续； 3) 负责施工现场的安全检查和监督； 4) 负责施工进度及安装质量的监督和控制； 5) 负责改造后的验收和协助测试工作；

1.2 乙方职责范围

6) 负责制定冷却塔节能改造施工方案，并绘制施工图； 7) 负责设备的生产、安装和调试； 8) 负责配合甲方完成设备的验收工作。

2．质量和服务

2.1 乙方保证产品符合设计、材料、制造、检验和验收等要求； 2.2 乙方保证项目实施后，在满足甲方工况要求的同时，达到节能目的； 2.3 乙方负责向甲方技术人员进行设备的操作培训；

2.4 设备若在使用过程中出现故障，接报后乙方技术人员需在24小时内赶到现场。

十二、 资料交付

1．2．3．4．5．十三、1．2．3．

产品合格证； 产品检验报告； 产品外形图； 产品说明书； 装箱清单。

附录1：设备外形图 附件2：安装布管图

附件3：验收前后测试数据对比表

附件

附件1：设备外形图

单进水外形图

数量材 料1

附件2：改造前后道路走向示意图

改造前管道示意图

改造后管道示意图

上海滨簪节能科技有限公司

无锡市登极节能科技有限公司

附件3：验收前后测试数据对比表

施工进度计划表

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