一种塔外式带水轮机的动力装置的制作方法

本技术涉及水轮机，具体涉及一种塔外式带水轮机的动力装置。

背景技术：

1、在工业冷却循环水系统中，传统中大型冷却塔风机通常采用电机（纯电能）—长传动轴—减速机驱动运行。冷却塔风机电机长期运行，耗电量大，持续产生高昂电费。当循环水系统中回水富余能高时，通过水轮机将水动能转化为机械能带动冷却塔风机转动，从而代替冷却塔上传统的纯电能风机，达到节能降耗效果；若回水富余压力低，而环境温度高时（夏季），仅通过水轮机带动风机运行无法使冷却塔出水温度达到生产工艺要求，此时需增加外部电力来提高风机转速增大风量，以实现冷却塔的降温。现有技术中，有采用电力补偿直连电机混动水轮机驱动风机达到高转速要求，如专利cn216950655u提供了一种带动力发电两用电机的冷却塔专用外置式水轮机，通过设置混动适配器分别连接辅助电机和水轮机，带动风机转动，或者水轮机通过混动适配器带动辅助电机发电，然而在冬天天气比较冷的情况下，无需对冷却塔的水进行降温时，必须拆掉传动轴，断开混动适配器与传动轴的连接，使动力不能传递给风机，才能将动力传递给辅助电机进行发电，该方案在面临温度波动大时需要反复拆装传动轴，工序麻烦，增加人工成本。

技术实现思路

1、本实用新型针对目前的问题，提供一种塔外式带水轮机的动力装置，根据温度变化自动切断电机与传动轴的连接，简化工序，降低人工成本。

2、为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

3、一种塔外式带水轮机的动力装置，安装在冷却塔顶部风筒之外，冷却塔顶部风筒内安装有风机，风机连接有长传动轴；所述带水轮机的外置式动力装置包括水轮机、永磁同步电机、通断装置和智能控制柜；所述水轮机与永磁同步电机联接，所述永磁同步电机另一端与通断装置联接，所述通断装置另一端与长传动轴联接；所述通断装置、永磁同步电机电连接与智能控制柜电连接，所述智能控制柜控制通断装置的通断和永磁同步电机运转。

4、本实用新型中，水轮机可以单独或与永磁同步电机合力驱动风机运行，为冷却塔降温提供风量，还可以通过智能控制柜控制通断装置与长传动轴断开，水轮机带动永磁同步电机运行发电，本动力装置在提供动力与发电切换过程中，避免了反复拆装长传动轴，简化工序，降低人工成本。

5、进一步，所述通断装置为电磁离合器，所述智能控制柜用于监测获取冷却塔出水温度数据并根据温度数据控制通断装置的通断。当通断装置联通时，风机运行产生冷却塔降温所需风量；当通断装置断开时，水轮机驱动永磁同步电机运行发电输出；本动力装置通过温度监测并判断温度是否超过设定值，从而智能控制电磁离合器通断，提高了自动化程度。

6、进一步，所述风机包括风叶和风叶转轴下方的减速机，所述减速机与长传动轴之间设有弹性联轴器。

7、进一步，所述水轮机、永磁同步电机、通断装置三者转轴中心线重合并水平布置。通过轴对中设置，有利于减少振动，降低摩擦，避免过度磨损、能量消耗，有利于延长设备使用时间。

8、进一步，所述水轮机、永磁同步电机、通断装置底部均设有机脚，机脚与下方设有的公共底座固定连接，公共底座固定安装在冷却塔顶部风筒之外。该布局紧凑，提高了机组运行的巡视及维护保养便捷性，加减润滑油脂均可不停机进行。

9、进一步，所述水轮机包括壳体、壳体内部水平安装的主轴和主轴一端固定的转轮叶片，主轴另一端穿出壳体通过弹性联轴器与永磁同步电机连接。

10、进一步，所述智能控制柜包括四象限变频器，四象限变频器控制永磁同步电机运行转速。四象限变频器既能配合控制柜控制永磁同步电机转动，也能接收永磁同步电机发电输出。

11、进一步，沿水流方向，水轮机输入端依次设有进水管、入口软接头和导流件，水轮机输出端依次连接有出口尾件、出口软接头、出水管。

12、进一步，所述导流件、水轮机和出口尾件安装在同一机脚上，所述支座材质为q235a。

13、本实用新型的有益效果：本实用新型利用水轮机、永磁同步电机及通断控制装置配合四象限变频器及智能控制柜驱动冷却塔风机运行，在确保冷却塔降温全年满足生产工艺的前提下，持续节能降耗；冬季环境温度过低时，风机停止运行，永磁同步电机成发电状态，输出清洁的电能源接入电网销售，从而持续不断的产生经济效益；本实用新型且不用反复拆装长传动轴或者风机，较冷却塔纯电能风机运行而言，本实用新型工序简单，降低了人工成本。

技术特征：

1.一种塔外式带水轮机的动力装置，安装在冷却塔顶部，冷却塔顶部风筒内安装有风机，风机连接有长传动轴(11)，其特征在于，包括水轮机(4)、永磁同步电机(9)、通断装置(10)和智能控制柜(15)；所述水轮机(4)与永磁同步电机(9)联接，所述永磁同步电机(9)另一端与通断装置(10)联接，所述通断装置(10)另一端与长传动轴(11)联接；所述通断装置(10)、永磁同步电机(9)与智能控制柜(15)电连接，所述智能控制柜(15)控制通断装置(10)的通断和永磁同步电机(9)运转。

2.根据权利要求1所述的一种塔外式带水轮机的动力装置，其特征在于，所述通断装置(10)为电磁离合器。

3.根据权利要求2所述的一种塔外式带水轮机的动力装置，其特征在于，所述智能控制柜(15)用于监测获取冷却塔出口温度数据，并根据温度数据控制通断装置(10)的通断。

4.根据权利要求1所述的一种塔外式带水轮机的动力装置，其特征在于，所述智能控制柜(15)包括四象限变频器，四象限变频器控制永磁同步电机(9)运行转速。

5.根据权利要求1所述的一种塔外式带水轮机的动力装置，其特征在于，所述风机包括风叶(13)和风叶(13)下方联接的减速机(12)，所述减速机(12)与长传动轴(11)之间设有弹性联轴器(8)。

6.根据权利要求1所述的一种塔外式带水轮机的动力装置，其特征在于，所述水轮机(4)、永磁同步电机(9)、通断装置（10）三者转轴中心线重合并水平布置。

7.根据权利要求1所述的一种塔外式带水轮机的动力装置，其特征在于，所述水轮机(4)包括壳体(41)、壳体(41)内部水平安装的主轴(43)和主轴(43)一端固定的转轮叶片(42)，主轴(43)另一端穿出壳体(41)通过弹性联轴器(8)与永磁同步电机(9)连接。

8.根据权利要求1所述的一种塔外式带水轮机的动力装置，其特征在于，所述水轮机(4)、永磁同步电机(9)、通断装置（10）底部均设有机脚，所述机脚与机脚下方设有的公共底座(14)固定连接，所述公共底座(14)固定安装在冷却塔顶部风筒之外。

9.根据权利要求8所述的一种塔外式带水轮机的动力装置，其特征在于，沿水流方向，水轮机(4)输入端依次设有进水管(1)、入口软接头(2)和导流件(3)，水轮机(4)输出端依次连接有出口尾件(5)、出口软接头(6)、出水管(7)。

10.根据权利要求9所述的一种塔外式带水轮机的动力装置，其特征在于，所述导流件(3)、水轮机(4)和出口尾件(5)共用机脚，所述机脚材质为q235a。

技术总结本技术涉及一种塔外式带水轮机的动力装置，安装在冷却塔顶部，冷却塔顶部风筒内安装有风机，风机连接有长传动轴；本动力装置包括水轮机、永磁同步电机、通断装置和智能控制柜；水轮机与永磁同步电机联接，永磁同步电机另一端与通断装置联接，所述通断装置另一端与长传动轴联接；通断装置、永磁同步电机与智能控制柜电连接，智能控制柜控制通断装置的通断和永磁同步电机运转。水轮机可以单独或与永磁同步电机合力驱动风机运行，为冷却塔降温提供风量；还可以控制通断装置与长传动轴断开，水轮机带动永磁同步电机运行发电，本动力装置在提供动力与发电切换过程中，避免了反复拆装长传动轴，简化工序，降低人工成本。技术研发人员：刘永涛受保护的技术使用者：重庆市飞涛科技有限公司技术研发日：20231128技术公布日：2024/7/23