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冷却塔在钢铁、冶金、化工等循环水系统中有着广泛的应用,其风机一般采用电机驱动。水轮机冷却塔的核心技术是利用水轮机取代电机作为风机动力，使风机由原来的电力驱动改为水力驱动。冷却塔常见的工艺流程有两种，一种是利用系统回水余压直接上塔进行冷却；另一种是回水通过加压泵组加压后上塔进行冷却。两种工艺均可设计或改成水轮机冷却塔,水轮机冷却塔是采用双进水反击式结构。
传统冷却塔热交换主要是电机驱动，也就是用多少千瓦的电机来转换成推动空气的质量来进行热交换；水轮机驱动是用多少水流量转换成推动空气的质量与热水进行热交换。具体的就是水轮机利用水泵的余压做功的，因此节能改造的成功与否，关键要看系统中水泵的富余流量和富余扬程，如果水泵没有富余流量和富余扬程（即没有余压），则不能用水轮机进行节能改造，但这种情况在现实工作中极为少见。
水轮机在老塔改造应用中，至少可以达到90%以上富余能量回收的技能效果；在新塔应用中，即使假定设计富余水头仅有5m,在利用上海交大高效风机的前提下，靠增加水泵水头和功率来确保水轮机做工带来动风机时，经专家研究发现从100t/h-500t/h的新塔，依然可以节能73%-54%。事实上，现行的冷却塔的设计标准远远不止5m水头，新塔达到100%节能也是有可能的。