水電互補驅動器及帶有水電互補驅動器的冷卻塔的制作方法

本實用新型涉及用水力來驅動機械設備，特別是涉及一種水電互補驅動器及帶有水電互補驅動器的冷卻塔。

背景技術：

水電互補驅動器應用場合之一為冷卻塔。眾所周知，冷卻塔是利用空氣同水的接觸(直接或間接)來冷卻水的設備。其中有兩套循環系統：一為冷卻水的循環，一為冷卻空氣的循環。前者由電動機驅動水泵實現，后者由電動機驅動風扇實現。由于冷卻塔和被冷卻設備內的輸水管路均很復雜，設計時很難準確計算管路中的水力摩阻，不得不為水泵驅動功率的選擇留出一定的余量，故冷卻塔建成后的水循環系統多存在一些剩余壓力，形成一定的能量浪費。

為了利用這部分富余能量，現有技術中有用其驅動水輪機直接拖動風扇的嘗試，但效果不佳。原因在于：一則富余能量不大可能恰好與風扇所需動力相當，故很難滿足正常的通風要求；二則風機的轉速很低，低速水輪機的尺寸很大，也很重，布置在塔頂很困難，而且容易產生較強的振動。

技術實現要素：

本實用新型的一個目的是要提供一種水電互補驅動器，以解決水力驅動機械設備時所遇到的動力不足或動力過剩問題。

本實用新型的另一個將水電互補驅動器應用于冷卻塔中提供一種帶有水電互補驅動器的冷卻塔。

特別地，本實用新型提供了一種水電互補驅動器，包括：異步電動機、水輪機、機座、主軸及連接組件，所述異步電動機及所述水輪機共用所述主軸并通過所述機座緊密結合成一個整體；

所述水輪機包括進水管、蝸殼、導水機構、轉輪、頂蓋、主軸密封件及出水管，所述主軸一端安裝所述轉輪，所述主軸另一端安裝所述連接組件。

進一步地，所述水電互補驅動器呈臥式布置或立式布置。

進一步地，所述水輪機為軸流式水輪機、混流式水輪機、斜流式水輪機或沖擊式水輪機。

進一步地，所述水輪機為軸流式水輪機，所述水電互補驅動器呈臥式布置，所述異步電動機及所述水輪機均為臥式布置，所述連接組件為聯軸器。

進一步地，所述水輪機為混流式水輪機，所述水電互補驅動器呈立式布置，所述異步電動機及所述水輪機均為立式布置，所述連接組件為皮帶輪。

本實用新型還提供了一種帶有水電互補驅動器的冷卻塔，包括：塔身、風扇、布水管及填料層，還包括所述的水電互補驅動器，所述水電互補驅動器安裝在所述塔身處，通過所述水電互補驅動器驅動所述風扇。

本實用新型所述水電互補驅動器的工作原理是利用異步電動機的滑差特性，使水輪機和異步電動機聯合工作，用以驅動各種機械和設備。所述帶有水電互補驅動器的冷卻塔利用水電互補驅動器替代電動機來驅動所述風扇，可充分利用和回收冷水循環系統中難以避免的富余能量，達到明顯的節能效果。

根據下文結合附圖對本實用新型具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本實用新型的上述以及其他目的、優點和特征。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本實用新型的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：

圖1是根據本實用新型一個實施例的水電互補驅動器的示意性結構圖；

圖2是根據本實用新型另一個實施例的水電互補驅動器的示意性結構圖；

圖3是根據本實用新型一個實施例帶有水電互補驅動器的冷卻塔的示意性結構圖；

圖4是根據本實用新型另一個實施例帶有水電互補驅動器的冷卻塔的示意性結構圖。

圖中各符號表示含義如下：

I水電互補驅動器，

1進水管，2蝸殼，3導水機構，4轉輪，5主軸密封件，6異步電動機，7連接組件，8機座，9出水管，10水輪機，

II帶有水電互補驅動器的冷卻塔，

11風扇，12皮帶，13布水管，14填料層，15集水池，16變向減速器，17主軸，18傳動軸。

具體實施方式

圖1是根據本實用新型一個實施例的水電互補驅動器I的示意性結構圖。圖2是根據本實用新型另一個實施例的水電互補驅動器I的示意性結構圖。

參見圖1，還可以參見圖2，本實施例以圖1為主加以說明，本實用新型提供的一種水電互補驅動器I一般可包括：異步電動機6、水輪機10、機座8、主軸17及連接組件7，所述異步電動機6及所述水輪機10共用所述主軸17并通過所述機座8緊密結合成一個整體；

所述水輪機10包括進水管1、蝸殼2、導水機構3、轉輪4、頂蓋、主軸17密封件5及出水管9，所述主軸17一端安裝所述水輪機10的轉輪4，所述主軸17另一端安裝有驅動其他機械的所述連接組件7。

本實用新型所述水電互補驅動器I的工作原理是：利用異步電動機6的滑差特性，使水輪機10和異步電動機6聯合工作，用以驅動各種機械和設備。

具體工作過程：壓力水流從所述進水管1進入所述水輪機10中的蝸殼2和導水機構3，沿圓周均勻地形成一定環量后沖動所述水輪機10的轉輪4旋轉，帶動所述異步電動機6共同做功去驅動其他機械。當所述水輪機10的轉速達到所述異步電機的同步轉速時，異步電動機6只會空轉而不帶負荷；若壓力水流不足使水輪機10的轉速達到異步電動機6的同步轉速，則異步電動機6將帶上部分負載做功，使整臺水電互補驅動器I達到相應的額定轉速，額定轉速愈接近同步轉速，異步電動機6的負載愈少，水輪機10承擔的功率也就愈大；若壓力水流沖動所述水輪機10的轉速超過異步電動機6的同步轉速，則異步電動機6將轉入發電狀態，并將電能送回配電系統。這就是本實用新型利用異步電動機6滑差特性進行水電互補做功的工作原理。

由此可見，不論水循環系統的富余能量是多是少，使用本實用新型所述水電互補驅動器I均能將其充分利用和回收，達到有效節能的目的。

進一步地，所述水電互補驅動器I可以呈臥式布置(參見圖1)，也可以呈立式布置(參見圖2)。

需要說明的是，所述水輪機10可根據被驅動設備的需要選用軸流式水輪機(參見圖1)、混流式水輪機(參見圖2)、斜流式水輪機或沖擊式水輪機等，而電動機則必需選用異步式電動機，并利用異步電動機6的滑差特性與水輪機10進行功率互補。

具體實施時，如圖1所示，所述水輪機10為軸流式水輪機，所述水電互補驅動器I呈臥式布置，所述異步電動機6及所述水輪機10均為臥式布置，所述連接組件7為聯軸器。

具體實施時，如圖2所示，所述水輪機10為混流式水輪機，所述水電互補驅動器I呈立式布置，所述異步電動機6及所述水輪機10均為立式布置，所述連接組件7為皮帶輪。

當然本領域普通技術人員可以理解，圖1和圖2所示的兩種布置均可根據需要采用其他型式的水輪機。所述水電互補驅動器I的布置形式與所述水輪機10型式的選擇可根據被驅動機械的具體情況和需要而定。

圖3示出了本實用新型水電互補驅動器I應用于冷卻塔的一個實施例。圖4是示出了本實用新型水電互補驅動器I應用于冷卻塔的另一個實施例。帶有水電互補驅動器的冷卻塔II除了裝有上述水電互補驅動器I之外，一般還可以包括：塔身(圖中未標出)、風扇11、布水管13、填料層14及集水池15。其中，所述水電互補驅動器I安裝在所述塔身處，通過所述水電互補驅動器I驅動所述風扇11。

所述帶有水電互補驅動器的冷卻塔II利用水電互補驅動器I替代電動機來驅動所述風扇11，可充分利用和回收冷水循環系統中難以避免的富余能量，達到明顯的節能效果。

圖3中所示實施例的帶有水電互補驅動器的冷卻塔II選用圖1中所示軸流臥式的水電互補驅動器I來拖動風扇11，主軸17通過聯軸器與傳動軸18相連，再通過變向減速器16帶動風扇11旋轉。

圖3的工作過程：輸送冷取水的水管線從帶有水電互補驅動器的冷卻塔II的下方進入冷去它中，再與布置在帶有水電互補驅動器的冷卻塔II塔頂的水電互補驅動器I的進水管1相接，具有一定壓力的冷卻水沖動水端互補驅動器后，從其出水管9進入帶有水電互補驅動器的冷卻塔II的布水管13，從噴頭淋出后，穿過增強散熱的填料層14，落入集水池15，然后在被水泵抽去冷卻相關設備。

圖4示出了本實用新型水電互補驅動器I應用于冷卻塔的另一個實施例。該實施例選用了圖2所示的混流立式的水電互補驅動器I來拖動風扇11，主軸17上端裝有的皮帶輪，通過皮帶12直接拖動風扇11旋轉。其中，冷卻水管可以從帶有水電互補驅動器的冷卻塔II外直接與布置在帶有水電互補驅動器的冷卻塔II塔頂水電互補驅動器I相連。

需要說明的是，帶有水電互補驅動器的冷卻塔II的水電互補驅動器I究竟是采用臥式布置，還是立式布置，其水輪機究竟是采用軸流式水輪機，還是輪流式水輪機，這要根據帶有水電互補驅動器的冷卻塔II需要利用和回收能量的多少，以及帶有水電互補驅動器的冷卻塔II的容量和結構而定，最好能進行不同方案的技術經濟比較。

至此，本領域技術人員應認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本實用新型的多個示例性實施例，但是，在不脫離本實用新型精神和范圍的情況下，仍可根據本實用新型公開的內容直接確定或推導出符合本實用新型原理的許多其他變型或修改。因此，本實用新型的范圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。