在水輪機(jī)冷卻塔中，水輪機(jī)用于取代電機(jī)作為風(fēng)機(jī)動(dòng)力源，使風(fēng)機(jī)由原來(lái)的電力驅(qū)動(dòng)改為水力驅(qū)動(dòng)。水輪機(jī)的工作動(dòng)力來(lái)自水泵的富余揚(yáng)程，并在保證水輪機(jī)技術(shù)參數(shù)時(shí)水泵電耗不變的情況下達(dá)到節(jié)能目的。
只要合理的利用該項(xiàng)技術(shù)就可對(duì)帶有風(fēng)機(jī)電機(jī)的冷卻塔進(jìn)行節(jié)能改造。水輪機(jī)冷卻塔節(jié)電改造的成功估算是用水輪機(jī)取代冷卻塔電機(jī)的必要條件。首先是進(jìn)冷卻塔水流所具備的能量——功率。其水能的計(jì)算公式為：P(kw)=9.81×進(jìn)塔水流量Q(立方米/秒)×進(jìn)塔水壓即水頭H(米)Q——流量，循環(huán)冷卻水流量，多少噸位的循環(huán)冷卻水即有多少立方米/秒的水量。大于90%的額定流量，水輪機(jī)即可發(fā)揮正常工作。H——水頭，凡冷卻塔必定具有進(jìn)塔水壓，沒(méi)有水壓即不可能成為冷卻塔，市場(chǎng)上的冷卻塔進(jìn)塔水壓一般大于8米，最低也在0.04Mpa即4米以上。這個(gè)水頭對(duì)水輪機(jī)來(lái)說(shuō)是用來(lái)做功的，水輪機(jī)的水頭5℃溫差塔需要5m—7m。10℃溫差塔需要8m—10m，20℃溫差塔需要12m—13m。其次是用在塔內(nèi)運(yùn)行的風(fēng)機(jī)電流來(lái)計(jì)算一下該塔風(fēng)機(jī)所需的軸功率，是否與進(jìn)塔水流能量相等，相等則節(jié)電100%;如果水能小于電能則需增加水頭或水流量，但節(jié)電是應(yīng)減去增加的能量;如果水能大于電能，則節(jié)電超過(guò)100%。水流通過(guò)水輪機(jī)以后，還有動(dòng)能，足以進(jìn)一步為布水服務(wù)，不必?fù)?dān)心布水受影響。估算最為復(fù)雜的就是水頭。
水輪機(jī)水頭由水泵揚(yáng)程提供，我們要求的水頭不能單純地用壓力表在塔的底部旁邊測(cè)量，因?yàn)槔鋮s塔的循環(huán)水處于開(kāi)放狀態(tài)，越接近開(kāi)放口，壓力越接近零，但水流內(nèi)部還是具備水能。正確的估算應(yīng)從水泵出口的壓力表上讀數(shù)，與水泵銘牌揚(yáng)程作比較。揚(yáng)程等于壓力，則該塔有至少4米以上的進(jìn)塔水頭，一般應(yīng)判定可改小于溫差5℃的低溫塔;揚(yáng)程大于壓力，根據(jù)差額的多少加上塔內(nèi)應(yīng)有的只少4米以上的進(jìn)塔水頭，與塔的風(fēng)機(jī)軸功率作比較，判定可改哪一種塔型;揚(yáng)程小于壓力，一般應(yīng)判定不可改造。水流量由循環(huán)水泵提供，最好由流量?jī)x測(cè)定。水泵出口處的壓力表也能表達(dá)一些情況。如揚(yáng)程=壓力，說(shuō)明水流量與泵額定流量相等；揚(yáng)程<壓力，說(shuō)明水流量比泵額定流量小;；揚(yáng)程>壓力，則說(shuō)明水流量大于泵額定流量。
另外風(fēng)扇的軸功率應(yīng)該考慮減速器的空載電流。水輪機(jī)是直接用輸出軸與風(fēng)扇聯(lián)結(jié)，中間再無(wú)減速器過(guò)渡，所以風(fēng)扇的軸功率應(yīng)不包含減速器的耗電。風(fēng)量就是空氣，空氣重量與水重量的比就是冷卻塔的氣水比。0.65的氣水比，是說(shuō)用0.65重量的空氣與1重量的水相比，即用0.65重量的空氣與1重量的水進(jìn)行熱交換，溫降能達(dá)到理論上的5℃，一般實(shí)際是4℃左右。同理，中溫型的氣水比是0.86左右，高溫型的氣水比是1.2左右。風(fēng)扇的軸功率也可用經(jīng)驗(yàn)法計(jì)算。一般較差效率的風(fēng)扇每一千瓦能產(chǎn)生3.3萬(wàn)風(fēng)量，較好效率的風(fēng)扇每一千瓦能產(chǎn)生4萬(wàn)風(fēng)量，0.65的氣水比，是說(shuō)100噸冷卻塔需6.5萬(wàn)風(fēng)量，空氣比重且以0.001計(jì)算，則6.5÷3.3=1.97千瓦，說(shuō)明100噸冷卻塔需1.97千瓦軸功率的水的能量推動(dòng)，在此功率的情況下就能保證水輪機(jī)的成功改造。
