LHRD · 水轮机驱动冷却塔 · 100–1,000 m³/h

防爆认证费、风机电费、电机维护——三重压力
——选 LHRD系列冷却塔,用水轮机一次解决

利用循环水系统富余扬程(≥36 kPa)驱动水轮机带动风机旋转,风机运行电耗0 kW;塔顶无电机、无电缆、无控制柜,天然适应越南TCVN 10888(IEC 60079)Zone 1/2防爆区域,彻底消除电气火花隐患。

风机电耗 0 kW 本质安全 Zone 1/2 驱动余压 ≥36 kPa FRP 外壳 15–20 年
石化化工厂区三大工程挑战

防爆认证成本、风机电费、电机停机

三重压力正在同时消耗您的安全预算与运营利润

Zone 1/2
防爆

危险区域电气设备是持续的合规风险敎口

在石化厂区,冷却塔通常处于爆炸性气体环境(Zone 1/2)的波及范围内。使用传统冷却塔,必须采购高等级防爆电机(IECEx/ATEX认证)、防爆控制柜,并进行穿管防爆布线,大幅推高初始投资。更深层的风险在于:长期在高温高湿和腐蚀性气体中运行,电气绶缘持续老化,存在产生电气火花的潜在隐患。一旦发生安全事故,将面临全厂停产及相应法律责任。

2,204
VND/kWh

风机24小时运转,EVN电价上涨带来的持续运营成本压力

越南EVN电价已上调至2,204 VND/kWh,且针对高耗能企业有严格的阶梯电价与能耗审计。传统冷却塔的风机电机(动辄数十至上百千瓦)常年24小时满负荷运转。对于大型工厂,每年仅风机消耗的电费即构成显著的固定运营支出。2024年新《电力法》更要求大型工业企业通过能源审计,冷却系统电耗直接影响扩产审批。

高温
腐蚀

塔顶电机故障,是化工厂冷却系统非计划停机的首要原因

在高温、高湿、强腐蚀的化工塔顶环境中,传统电机的轴承损坏、线圈烧毁是导致冷却系统非计划停机的首要原因。每次电机更换不仅需要高空作业,还需要在危险区域内进行防爆级别的电气施工,停机时间长、风险高、成本大。系统余压白白通过减压阀消耗,没有转化为任何商业价值。

LHRD系列冷却塔核心优势

三个工程挑战

三个物理解法,从结构上根治

01

本质安全设计——拔掉电源,天然豁免IECEx防爆认证

LHRD系列的塔体顶部没有任何电气元件——没有电机、没有减速机、没有控制电缆、没有接线盒。它的核心动力源是纯机械的水轮机。既然没有电,就从物理根源上彻底消除了产生电火花、电弧或危险高温的可能性。

在面临越南TCVN 10888(对齐IEC 60079)安监部门审核时,LHRD直接绕开了复杂的防爆电气认证(IECEx/ATEX)流程。在天然气、甲苯等高危爆炸性气体环境中,没有电,就是最高的安全级别——化工工程界称之为"本质安全"。

塔顶零电气元件电气火花隐患为零,天然豁免IECEx防爆认证,适用Zone 1/2危险区域
COOLTEK LHRD冷却塔安装于越南石化厂Zone 1防爆区,塔顶无电机无电缆
图 1 — LHRD 塔顶无电机无电缆,本质安全结构,天然适应 Zone 1/2 防爆区域。
LHRD水轮机将系统余压转化为动能实现风机零电耗示意图
图 2 — LHRD 水轮机利用循环水余压做功,驱动风机旋转,风机运行电耗0 kW。
02

将"废弃扬程"转化为动能——风机运行电耗0 kW

LHRD搭载特制的高效水轮机。循环水在进入布水系统前,先冲击水轮机叶轮做功,带动风机旋转,随后低压水流再进入布水系统进行散热。只要水泵在送到冷却塔接口处还能提供≥36 kPa的余压,LHRD就能正常运转。

这不是永动机。LHRD的商业价值在于:将原本被减压阀浪费的余压,转化为驱动风机的有效功。在长达15年的生命周期中,您不再需要为冷却塔的排风支付电费给EVN。每10 kW风机,按越南工业电价计算,每年节省约1.93亿越南盾(按8,760小时运行)。

风机运行耗电0 kW将余压转化为动能,抵御EVN电价上涨的终极方案,通过能效审计的硬通货
03

没有电机,就没有电机烧毁的停机风险

LHRD用水轮机替代了电机和减速机。水轮机完全浸泡在循环水中,自带水润滑冷却属性,彻底免除了电机烧毁的隐患。日常维保仅需检查轴承润滑,极大压缩了维修成本。

在高温、高湿、强腐蚀的化工塔顶环境中,传统电机的轴承损坏、线圈烧毁是导致冷却系统非计划停机的首要原因。LHRD从根本上消除了这一风险链条:没有电机,就没有电机烧毁;没有减速机,就没有减速机漏油;没有电缆,就没有绝缘老化。

消除电机烧毁停机风险水轮机浸水自冷,无电气维护工作量,化工高腐蚀环境下寿命大幅延长
COOLTEK LHRD冷却塔不锈钢水轮机叶轮内部结构,免除电气故障维护
图 3 — LHRD 不锈钢水轮机叶轮,完全浸泡在循环水中,自带水润滑冷却,无需电气维护。
快速选型

LHRD系列冷却塔 17 个型号参数一览

按流量快速对应型号,水轮机需根据项目余压进行1对1流体力学匹配

标准设计工况:进水 37 °C,出水 32 °C,湿球温度 27 °C,气压 99.4 kPa。LHRD为定制化属性极强的设备,风机转速与最终冷量高度依赖于系统的实际供水压力,以下为基准工况下的物理尺寸参考。

型号 流量 (m³/h) 长 L (mm) 宽 W (mm) 高度 (mm) 风机直径 (mm) 驱动方式 最低余压 (kPa) 干重 (kg)
LHRD-100L/SB1001,9403,1903,7001,500水轮机≥36860
LHRD-125L/SB1252,2803,6003,7001,800水轮机≥361,080
LHRD-150L/SB1502,5603,7903,7002,100水轮机≥381,120
LHRD-175L/SB1752,8903,7903,7002,100水轮机≥381,280
LHRD-200L/SB2002,9904,2203,7002,400水轮机≥401,580
LHRD-225L/SB2253,2604,2203,7002,400水轮机≥401,680
LHRD-250L/SB2503,0005,3204,2002,400水轮机≥421,980
LHRD-300L/SB3003,1405,4304,2002,800水轮机≥442,450
LHRD-350L/SB3503,3805,6804,2002,800水轮机≥442,850
LHRD-400L/SB4003,7806,0904,2003,180水轮机≥483,250
LHRD-450L/SB4504,2506,0904,2003,180水轮机≥503,660
LHRD-500L/SB5004,2506,0904,8003,180水轮机≥523,960
LHRD-600L/SB6004,5806,0905,4003,180水轮机≥544,680
LHRD-700L/SB7004,5806,7005,4003,700水轮机≥545,100
LHRD-800L/SB8005,0007,3005,5004,050水轮机≥546,100
LHRD-900L/SB9005,5007,8005,5004,250水轮机≥546,880
LHRD-1000L/SB1,0006,0008,3005,5004,250水轮机≥547,660

LHRD 250 m³/h 以上型号:宽度明显大于同流量 LHR

由于水轮机结构需要额外空间,LHRD-250 及以上型号的宽度(W)明显大于 LHR 同流量型号。在进行安装空间规划时,请以上表实际尺寸为准,预留足够的检修通道(四周至少 600 mm)。

水轮机需要1对1流体力学匹配

请将您的水泵铭牌参数(额定流量、扬程、转速)提供给 COOLTEK 工程师,我们将进行精确的流体力学匹配与水轮机选型测算,确认系统余压是否满足驱动要求。

发送水泵铭牌获取匹配测算
选型不踩坑

安装LHRD前必须确认的 4 个条件

LHRD不是万能的,选购的核心在于"算账"——算物理账,也算财务账。在提交选型需求之前,请先确认以下 4 个现场条件。

① 系统是否有足够的余压?

水到达塔顶进水法兰时,水压必须 ≥ 36 kPa(大流量型号要求更高,最高 ≥ 54 kPa)。如果水压不足,风机转速将无法达到设计要求,影响散热。这是不可妥协的物理前提。

② 新建项目还是老塔改造?

若是新建项目,在设计管网时需将水轮机的水头损失计算在主泵扬程内;若是老塔节能技改,需测试现有水泵是否处于扬程富余状态,即水泵出口阀门是否长期处于部分关闭状态。

③ 现场是否有防爆合规要求?

确认项目是否位于爆炸性气体危险区域的 Zone 1 或 Zone 2 分类范围内,且需要应对越南安监部门(TCVN 10888 / IEC 60079)的防爆合规审查。若是,LHRD是最直接的合规路径。

④ 低负荷时的流量调度方案是否明确?

水轮机转速与水流量正相关。当实际循环水量低于水轮机额定流量的60%时,风机转速将显著下降,需评估此时冷量是否仍满足工艺最低要求(尤其针对冬季或夜间低负荷工况)。

诚实的建议

这 3 种情况,请停止评估 LHRD

LHRD遵循严格的能量守恒定律,它不产生能量,只转化能量。以下三种情况,必须优先选择其他系列。

水泵扬程已无余量

考虑 LHR 横流低噪音塔

如果水泵扬程已无余量,安装LHRD会导致风机转速不足、冷量下降。LHR系列是同等流量下的标准横流方案,水头损失仅4–6 kPa,无需余压驱动。

了解 LHR →
噪音限值极端严苛

考虑 LHR-U 超低噪音型

水轮机运转时会产生机械水流声,且无法通过变频器以超低频运行。如需满足QCVN 26:2025 Area A区域(医院、学校)40 dBA限值,应优先评估LHR超低噪音型。

了解 LHR-U →
工艺水不能接触外部空气

考虑 AWA 闭式水处理系统

LHRD仍然是开式冷却塔,工艺水与空气直接接触。如果工艺水需要保持绝对纯度、防止外界杂质污染,应选择AWA闭式冷却塔,工艺水在密闭盘管内循环,完全不与空气接触。

了解 AWA →
常见问题

工程师回答最常问的 6 个问题

为了驱动LHRD,我需要买一台功率更大的水泵吗?

不一定,取决于系统现状。若是新建项目,设计院会将水轮机的阻力(约36–54 kPa)计入总管损,水泵扬程略微增加,但增加的轴功率远小于直接驱动风机所需的电机功率,整体依然大幅节能。若是老厂技改,大多数管网设计会保留10%–20%的扬程余量,水泵出口阀门长期处于半关闭状态,LHRD正好利用这部分被阀门憋住的余压来驱动,通常不需要更换水泵。

防爆认证机构会认可LHRD这种设计吗?

会。越南TCVN 10888(对齐IEC 60079)防爆电气标准主要针对电气设备可能产生的火源进行约束。LHRD塔顶没有任何电气接线盒、电动机或传感器,属于纯机械结构。没有电气源,就不在电气防爆标准的约束范围内——这在化工工程界被称为"本质安全",即通过消除危险源本身(电气元件)来实现安全,而非通过防护措施(防爆外壳)来抵御危险。

水轮机冷却塔是真的"零耗电"吗?会不会违反物理定律?

LHRD并非永动机。它的风机电耗确实是0 kW,但动力来源于主循环水泵施加给水流的压力做功,能量守恒依然成立。LHRD的商业价值在于:水泵电机在地面,效率通常高达85%以上;而传统冷却塔的风机电机在塔顶,经过减速机、皮带等传动,效率损耗较大。将原本被阀门浪费的机械能,用高效率的水泵做功替代低效率的塔顶做功,从而实现整体用电成本下降。

冬季或夜间低负荷时,LHRD的冷却能力会受影响吗?

水轮机转速与水流量正相关。当循环水量低于额定流量的60%时,风机转速将明显下降,冷量随之降低。如果工厂在冬季或夜间有稳定的低负荷运行需求,应提前与COOLTEK工程师确认此时的风机转速与冷量能否满足工艺要求。在负荷波动大的场景下,可能需要配置辅助调节手段。

LHRD的FRP外壳在强腐蚀化工环境下能用多久?

LHRD采用与LHR相同的FRP(玻璃钢)外壳,耐腐蚀、抗紫外线,在越南高温高湿环境下使用寿命15–20年。在强腐蚀化工环境(如含硫化氢、氯气等腐蚀性气体的石化厂区),FRP外壳的耐腐蚀性能远优于钢结构塔体。水轮机叶轮采用不锈钢材质,完全浸泡在循环水中,自带水润滑冷却,无需额外防腐处理。

LHRD和防爆电机冷却塔,初始投资哪个更高?

初始投资方面,LHRD通常高于普通冷却塔,但低于或接近配备IECEx防爆电机的冷却塔(防爆电机本身价格是普通电机的3–5倍,加上防爆控制柜和防爆布线,初始成本差距显著)。更重要的是,LHRD在15年生命周期内风机电耗为0,按越南工业电价2,204 VND/kWh计算,每10 kW风机每年节省约1.93亿越南盾,通常1–2年内即可通过节电回收与防爆电机方案的差价。

选择LHRD的结果

工厂真正解决了什么

当项目面临危险区域安全验收或EVN电费暴涨的生死局时,LHRD是打破僵局的物理手段。

绝对的合规安心

塔顶无电,天然符合越南TCVN 10888(IECEx)的防爆逻辑,免去防爆电机的昂贵采购与年检烦恼。安监部门审核时,LHRD是最直接、最无争议的合规路径。

立竿见影的财务回报

风机0 kW耗电。利用老系统余压改造,省下的风机电费通常在1–2年内即可覆盖冷却塔采购成本。在长达15年的生命周期内,节电收益持续累积。

运维成本显著降低

没有烧电机、断皮带、减速机漏油的隐患。水轮机浸水自冷,高温强腐环境下的设备寿命大幅延长。日常维保仅需检查轴承润滑,极大压缩维修成本与停机风险。

应对能耗审计的硬通货

直接削减厂区冷却系统用电负荷,在政府能效审计报表中,冷却塔风机电耗项直接归零。轻松应对越南2024年新《电力法》的节能降耗考核硬指标,为扩产审批扫清障碍。

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