在水轮机冷却塔中，水轮机用于取代电机作为风机动力源，使风机由原来的电力驱动改为水力驱动。水轮机的工作动力来自水泵的富余扬程，并在保证水轮机技术参数时水泵电耗不变。达到节能目的。合理的利用该项技术可对任何带有风机电机的冷却塔进行节能改造。水轮机冷却塔节电改造的成功估算用水轮机取代冷却塔电机的必要条件，首先是进冷却塔水流所具备的能量——功率。其水能的计算公式为：P(kw)=9.81×进塔水流量Q(立方米/秒)×进塔水压即水头H(米)Q——流量，水轮机设备，循环冷却水流量，多少吨位的循环冷却水即有多少立方米/秒的水量。大于90%的额定流量，水轮机即可发挥正常工作。H——水头，凡冷却塔必定具有进塔水压，没有水压即不可能成为冷却塔，市场上的冷却塔进塔水压一般大于8米，也在0.04Mpa即4米以上。
这个水头对水轮机来说是用来做功的，水轮机的水头5℃温差塔需要5m—7m。10℃温差塔需要8m—10m，20℃温差塔需要12m—13m。其次是用在塔内运行的风机电流来计算一下该塔风机所需的轴功率，是否与进塔水流能量相等，相等则改造成功率100%，节电100%;如果水能小于电能则需增加水头或水流量，但节电是应减去增加的能量;如果水能大于电能，则节电超过100%。水流通过水轮机以后，还有动能，足以进一步为布水服务，不必担心布水受影响。以上估算***为复杂的是水头。
水轮机水头由水泵扬程提供，我们要求的水头不能单纯地用压力表在塔的底部旁边测量，因为冷却塔的循环水处于开放状态，越接近开放口，压力越接近零，但水流内部还是具备水能。正确的估算应从水泵出口的压力表上读数，与水泵铭牌扬程作比较。扬程等于压力，则该塔有只少4米以上的进塔水头，一般应判定可改小于温差5℃的低温塔;扬程大于压力，根据差额的多少加上塔内应有的只少4米以上的进塔水头，与塔的风机轴功率作比较，判定可改哪一种塔型;扬程小于压力，一般应判定不可改造。水流量由循环水泵提供，由流量仪测定。水泵出口处的压力表也能表达一些情况。扬程等于压力，说明水流量与泵额定流量相等;扬程小于压力，说明水流量比泵额定流量小;扬程大于压力，说明水流量大于泵额定流量。风扇的轴功率应考虑减速器的空载电流，水轮机是直接用输出轴与风扇联结，中间再无减速器过渡，所以风扇的轴功率应不包含减速器的耗电。风量就是空气，空气重量与水重量的比就是冷却塔的气水比。0.65的气水比，是说用0.65重量的空气与1重量的水相比，即用0.65重量的空气与1重量的水进行热交换，温降能达到理论上的5℃，一般实际是4℃左右。同理，中温型的气水比是0.86左右，高温型的气水比是1.2左右。风扇的轴功率也可用经验法计算。一般较差效率的风扇每一千瓦能产生3.3万风量，较好效率的风扇每一千瓦能产生4万风量，0.65的气水比，是说100吨冷却塔需6.5万风量，空气比重且以0.001计算，则6.5÷3.3=1.97千瓦，说明100吨冷却塔需1.97千瓦轴功率的水的能量推动，就能保证水轮机的成功改造。
水轮机调速系统的组成
一般由调速柜、接力器、油压装置三部分组成。
2.1调速柜
控制水轮机的主要设备，能感受指令并加以放大，操作执行机构，使转速保持在额定范围内。调速柜还可进行水轮机开机、停机操作，并进行调速器参数的整定。
2.2接力器
调速器的执行机构，接力器控制水轮机调速环（控制环）调节导叶开度，以改变进入水轮机的流量。
2.3油压装置
由压力油罐，回油箱，油泵三部分组成。
压力油罐中1/3是油，2/3为压缩空气，保证油压的稳定，油罐额定油压一般为2.5MPa、4.0MPa。若压力油罐中油位到下限，油压低于额定压力0.2~0.3MPa时，油泵自动工作把回油箱中的油压入压力油罐，罐中油位达到规***置，压力达到额定油压时，油泵自动关机。为安全设两台油泵，互为备用。
中小型调速器的调速柜、接力器和油压装置组合在一起成为一个整体；大型调速器的调速柜、接力器和油压装置则分开设置。
水轮机导叶的加工
（1）活动导叶的刚性分析。在机械结构中，零部件都具有一定的刚性，刚性是零部件固有的特性，导水机构中的活动导叶也不例外。根据导叶的结构特点，其刚性一般取决于导叶轴的大小和长短，以及导叶瓣体的高度和厚度。导叶的轴颈大、长度小，导叶瓣体高度小、厚度大（因瓣体轮廓是曲线，这里所说的瓣体厚度是在轴颈尺寸范围内的瓣体的各厚度），则活动导叶的刚度好，改变其中一项，其刚性随之变弱。为了节约材料和减轻活动导叶质量，特别是为了增加导水机构的过流量，通常所设计的导叶瓣体的厚度要比导叶轴颈小（见图1），D大于T，从而导致导叶瓣体厚度方向的刚性差，这将影响到导叶的加工精度，特别是中段轴颈的加工精度。
相对于轴颈，瓣体厚度较小，在加工导叶轴颈时，由于导叶自重和车刀径向切削力的作用，在瓣体厚度方向中段轴颈产生的挠度比其他方向的挠度大，从而可能导致该处导叶轴段的加工精度超过设计要求。
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