水輪機冷卻水系統(tǒng)設計與優(yōu)化應用考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在檢驗考生對水輪機冷卻水系統(tǒng)設計、優(yōu)化及實際應用能力的掌握程度，包括系統(tǒng)結構設計、運行參數(shù)分析、節(jié)能措施及故障排查等，以評估考生在相關專業(yè)領域的知識和技能水平。

一、單項選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.水輪機冷卻水系統(tǒng)的主要作用是：（）

A.提供水輪機軸承潤滑

B.降低水輪機內部溫度

C.提高水輪機效率

D.增加水輪機輸出功率

2.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)水泵通常采用：（）

A.皮帶傳動

B.直接傳動

C.聯(lián)軸器傳動

D.無級變速傳動

3.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔散熱效率主要取決于：（）

A.冷卻塔的面積

B.冷卻塔的形狀

C.冷卻水的流量

D.冷卻塔的風速

4.水輪機冷卻水系統(tǒng)設計中，冷卻水溫度升高主要原因是：（）

A.水輪機負荷增加

B.冷卻水流量不足

C.冷卻塔散熱效率低

D.系統(tǒng)漏水量大

5.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的調節(jié)閥主要用于：（）

A.調節(jié)冷卻水流量

B.防止系統(tǒng)壓力過高

C.防止系統(tǒng)壓力過低

D.減少系統(tǒng)阻力

6.水輪機冷卻水系統(tǒng)設計中，循環(huán)水泵的揚程計算公式為：（）

A.H=ρgh

B.H=Q/4Qc

C.H=(Q/4Qc)2/ρg

D.H=Q/4Qc*ρg

7.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的管道材料通常選用：（）

A.鋁合金

B.不銹鋼

C.塑料

D.鋼管

8.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔滿負荷運行時，水溫升高幅度一般不超過：（）

A.5℃

B.10℃

C.15℃

D.20℃

9.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔進風溫度升高，會導致：（）

A.冷卻效率降低

B.冷卻效率提高

C.冷卻水量增加

D.冷卻水量減少

10.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的水泵軸承潤滑方式通常是：（）

A.油浴潤滑

B.氣壓潤滑

C.液壓潤滑

D.干油潤滑

11.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔風機啟動方式為：（）

A.全自動

B.半自動

C.手動

D.定時啟動

12.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔填料層高度通常為：（）

A.1-2米

B.2-3米

C.3-4米

D.4-5米

13.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔進風溫度降低，會導致：（）

A.冷卻效率降低

B.冷卻效率提高

C.冷卻水量增加

D.冷卻水量減少

14.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)水泵的轉速調節(jié)方式為：（）

A.皮帶輪調節(jié)

B.變頻調節(jié)

C.節(jié)流調節(jié)

D.轉子轉速調節(jié)

15.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔運行時，水溫波動范圍不宜超過：（）

A.±2℃

B.±5℃

C.±10℃

D.±15℃

16.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔進風溫度升高，會導致：（）

A.冷卻效率降低

B.冷卻效率提高

C.冷卻水量增加

D.冷卻水量減少

17.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的水泵軸承潤滑方式通常是：（）

A.油浴潤滑

B.氣壓潤滑

C.液壓潤滑

D.干油潤滑

18.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔風機啟動方式為：（）

A.全自動

B.半自動

C.手動

D.定時啟動

19.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)水泵的揚程計算公式為：（）

A.H=ρgh

B.H=Q/4Qc

C.H=(Q/4Qc)2/ρg

D.H=Q/4Qc*ρg

20.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的管道材料通常選用：（）

A.鋁合金

B.不銹鋼

C.塑料

D.鋼管

21.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔滿負荷運行時，水溫升高幅度一般不超過：（）

A.5℃

B.10℃

C.15℃

D.20℃

22.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的調節(jié)閥主要用于：（）

A.調節(jié)冷卻水流量

B.防止系統(tǒng)壓力過高

C.防止系統(tǒng)壓力過低

D.減少系統(tǒng)阻力

23.水輪機冷卻水系統(tǒng)設計中，冷卻水溫度升高主要原因是：（）

A.水輪機負荷增加

B.冷卻水流量不足

C.冷卻塔散熱效率低

D.系統(tǒng)漏水量大

24.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔散熱效率主要取決于：（）

A.冷卻塔的面積

B.冷卻塔的形狀

C.冷卻水的流量

D.冷卻塔的風速

25.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)水泵通常采用：（）

A.皮帶傳動

B.直接傳動

C.聯(lián)軸器傳動

D.無級變速傳動

26.水輪機冷卻水系統(tǒng)的主要作用是：（）

A.提供水輪機軸承潤滑

B.降低水輪機內部溫度

C.提高水輪機效率

D.增加水輪機輸出功率

27.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的水泵軸承潤滑方式通常是：（）

A.油浴潤滑

B.氣壓潤滑

C.液壓潤滑

D.干油潤滑

28.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔風機啟動方式為：（）

A.全自動

B.半自動

C.手動

D.定時啟動

29.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)水泵的轉速調節(jié)方式為：（）

A.皮帶輪調節(jié)

B.變頻調節(jié)

C.節(jié)流調節(jié)

D.轉子轉速調節(jié)

30.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔運行時，水溫波動范圍不宜超過：（）

A.±2℃

B.±5℃

C.±10℃

D.±15℃

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.水輪機冷卻水系統(tǒng)設計時需要考慮的因素包括：（）

A.水輪機工作環(huán)境

B.冷卻水水質

C.系統(tǒng)運行可靠性

D.系統(tǒng)投資成本

E.系統(tǒng)維護難度

2.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔設計要求包括：（）

A.散熱效率高

B.結構簡單

C.適應性強

D.運行成本低

E.噪音小

3.水輪機冷卻水系統(tǒng)運行中可能出現(xiàn)的故障有：（）

A.水泵故障

B.管道破裂

C.冷卻塔堵塞

D.冷卻水溫度過高

E.系統(tǒng)壓力異常

4.水輪機冷卻水系統(tǒng)節(jié)能措施包括：（）

A.提高冷卻塔散熱效率

B.優(yōu)化水泵運行參數(shù)

C.減少冷卻水泄漏

D.采用變頻調節(jié)技術

E.定期清洗冷卻塔

5.水輪機冷卻水系統(tǒng)設計時，應考慮以下安全因素：（）

A.防止系統(tǒng)過壓

B.防止冷卻水泄露

C.防止設備過熱

D.防止電氣火災

E.防止操作人員觸電

6.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)水泵選型時，需要考慮的因素有：（）

A.水輪機功率

B.冷卻水流量

C.系統(tǒng)揚程

D.水泵效率

E.水泵運行成本

7.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的管道布置要求包括：（）

A.管道應盡量短直

B.管道應避開熱源

C.管道應便于檢修

D.管道應滿足水力條件

E.管道應防止振動

8.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔設計時應注意以下事項：（）

A.保證足夠的通風面積

B.選擇合適的填料類型

C.控制風機轉速

D.防止雨水進入

E.保證足夠的冷卻面積

9.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的調節(jié)閥選型時，應考慮的因素有：（）

A.系統(tǒng)流量

B.系統(tǒng)壓力

C.調節(jié)精度

D.介質特性

E.設備成本

10.水輪機冷卻水系統(tǒng)運行維護中應注意的事項包括：（）

A.定期檢查系統(tǒng)設備

B.保持冷卻塔清潔

C.監(jiān)測系統(tǒng)運行參數(shù)

D.及時處理故障

E.定期更換易損件

11.水輪機冷卻水系統(tǒng)設計時，應考慮以下環(huán)保因素：（）

A.減少冷卻水泄漏

B.防止污染水源

C.采用節(jié)水技術

D.減少噪音污染

E.采用環(huán)保材料

12.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的水泵軸承潤滑方式有：（）

A.油浴潤滑

B.氣壓潤滑

C.液壓潤滑

D.干油潤滑

E.電磁潤滑

13.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔進風溫度對系統(tǒng)運行的影響包括：（）

A.影響冷卻效率

B.影響冷卻水量

C.影響冷卻水溫

D.影響風機能耗

E.影響水泵能耗

14.水輪機冷卻水系統(tǒng)設計時，應考慮以下經(jīng)濟因素：（）

A.系統(tǒng)投資成本

B.運行維護成本

C.能源消耗成本

D.設備折舊成本

E.環(huán)保成本

15.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的水泵選型時，應考慮以下因素：（）

A.水輪機流量

B.系統(tǒng)揚程

C.水泵效率

D.水泵運行成本

E.水泵體積

16.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的管道材料選擇時，應考慮以下因素：（）

A.材料耐腐蝕性

B.材料耐壓性

C.材料耐溫性

D.材料成本

E.材料可加工性

17.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔運行時，以下因素會影響冷卻效果：（）

A.進風溫度

B.填料類型

C.風機轉速

D.冷卻水流量

E.冷卻塔面積

18.水輪機冷卻水系統(tǒng)設計時，應考慮以下因素以保證系統(tǒng)可靠性：（）

A.設備選型合理

B.系統(tǒng)結構合理

C.系統(tǒng)運行參數(shù)合理

D.設備維護保養(yǎng)

E.系統(tǒng)故障診斷

19.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔設計時，以下因素會影響散熱效率：（）

A.填料類型

B.風機轉速

C.進風溫度

D.冷卻水流量

E.冷卻塔面積

20.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的水泵軸承潤滑方式有：（）

A.油浴潤滑

B.氣壓潤滑

C.液壓潤滑

D.干油潤滑

E.電磁潤滑

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請將正確答案填到題目空白處）

1.水輪機冷卻水系統(tǒng)的主要功能是______和______。

2.水輪機冷卻水系統(tǒng)的循環(huán)水泵通常采用______傳動方式。

3.冷卻塔的散熱效率主要取決于______和______。

4.水輪機冷卻水系統(tǒng)中，調節(jié)閥的主要作用是______。

5.水輪機冷卻水系統(tǒng)的設計應考慮______、______和______等因素。

6.水輪機冷卻水系統(tǒng)中，水泵的揚程計算公式為______。

7.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的管道材料應具有______、______和______等特性。

8.水輪機冷卻水系統(tǒng)的冷卻塔進風溫度升高，會導致______和______。

9.水輪機冷卻水系統(tǒng)運行中，水溫波動范圍不宜超過______℃。

10.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔風機啟動方式通常為______。

11.水輪機冷卻水系統(tǒng)設計時，循環(huán)水泵的轉速調節(jié)方式通常為______。

12.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的水泵軸承潤滑方式通常采用______。

13.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔填料層高度通常為______～______米。

14.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔滿負荷運行時，水溫升高幅度一般不超過______℃。

15.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的調節(jié)閥選型時，應考慮______、______和______等因素。

16.水輪機冷卻水系統(tǒng)運行維護中，應定期檢查______、______和______。

17.水輪機冷卻水系統(tǒng)設計時，應考慮以下安全因素：______、______、______和______。

18.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的水泵選型時，應考慮______、______、______和______等因素。

19.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的管道布置要求包括______、______、______和______。

20.水輪機冷卻水系統(tǒng)設計時，應考慮以下環(huán)保因素：______、______、______和______。

21.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔設計時應注意以下事項：______、______、______和______。

22.水輪機冷卻水系統(tǒng)運行中可能出現(xiàn)的故障有______、______、______和______。

23.水輪機冷卻水系統(tǒng)節(jié)能措施包括______、______、______和______。

24.水輪機冷卻水系統(tǒng)設計時，應考慮以下經(jīng)濟因素：______、______、______和______。

25.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔進風溫度對系統(tǒng)運行的影響包括______、______、______和______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.水輪機冷卻水系統(tǒng)的設計只需要考慮水輪機的負荷情況。（）

2.水輪機冷卻水系統(tǒng)中，冷卻塔的風機可以手動或自動啟動。（）

3.水輪機冷卻水系統(tǒng)的循環(huán)水泵揚程越高，冷卻效果越好。（）

4.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的管道可以采用任何材料，只要滿足耐壓要求即可。（）

5.水輪機冷卻水系統(tǒng)的冷卻塔進風溫度越低，冷卻效果越好。（）

6.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的水泵軸承潤滑通常采用油浴潤滑。（）

7.水輪機冷卻水系統(tǒng)的設計不需要考慮經(jīng)濟成本因素。（）

8.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的調節(jié)閥用于調節(jié)冷卻水溫度。（）

9.水輪機冷卻水系統(tǒng)的冷卻塔可以防止雨水進入。（）

10.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的水泵軸承潤滑方式不會影響冷卻效果。（）

11.水輪機冷卻水系統(tǒng)設計時，冷卻水流量越大，冷卻效果越好。（）

12.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔填料層高度越高，冷卻效果越好。（）

13.水輪機冷卻水系統(tǒng)的冷卻塔風機轉速越高，冷卻效果越好。（）

14.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的水泵選型只需要考慮水輪機的流量即可。（）

15.水輪機冷卻水系統(tǒng)運行中，冷卻水溫升高是正?，F(xiàn)象。（）

16.水輪機冷卻水系統(tǒng)的設計不需要考慮環(huán)保因素。（）

17.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的冷卻塔可以防止電氣火災。（）

18.水輪機冷卻水系統(tǒng)的冷卻塔進風溫度升高，會導致冷卻效率降低。（）

19.水輪機冷卻水系統(tǒng)中的水泵軸承潤滑方式不會影響水泵壽命。（）

20.水輪機冷卻水系統(tǒng)的設計應優(yōu)先考慮系統(tǒng)的運行可靠性。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡述水輪機冷卻水系統(tǒng)設計的主要步驟，并說明每個步驟的關鍵點。

2.分析水輪機冷卻水系統(tǒng)優(yōu)化設計的關鍵因素，并提出至少三種優(yōu)化措施。

3.結合實際案例，闡述水輪機冷卻水系統(tǒng)故障診斷的方法和步驟。

4.討論水輪機冷卻水系統(tǒng)在設計、運行和維護過程中可能遇到的環(huán)保問題，并提出相應的解決方案。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例背景：某水電站采用立式混流式水輪機，其冷卻水系統(tǒng)設計流量為2000m3/h，系統(tǒng)設計壓力為0.6MPa。在實際運行中，發(fā)現(xiàn)冷卻水溫度過高，影響了水輪機的正常運行。

問題：

（1）分析該水輪機冷卻水系統(tǒng)可能存在的問題。

（2）提出相應的解決方案，并說明實施步驟。

2.案例背景：某水電站的冷卻水系統(tǒng)采用循環(huán)冷卻方式，冷卻塔滿負荷運行時，水溫升高幅度達到10℃，導致水輪機效率下降。

問題：

（1）分析該冷卻水系統(tǒng)散熱效率低的原因。

（2）提出提高冷卻塔散熱效率的具體措施，并估算預期效果。

標準答案

一、單項選擇題

1.B

2.B

3.D

4.B

5.A

6.C

7.D

8.A

9.B

10.A

11.B

12.C

13.A

14.B

15.A

16.E

17.A

18.D

19.B

20.D

21.D

22.A

23.C

24.A

25.B

二、多選題

1.ABCDE

2.ABDE

3.ABCDE

4.ABCDE

5.ABCDE

6.ABCDE

7.ABCDE

8.ABCDE

9.ABCDE

10.ABCDE

11.ABCDE

12.ABCD

13.ABCD

14.ABCDE

15.ABCDE

16.ABCDE

17.ABCDE

18.ABCDE

19.ABCDE

20.ABCD

三、填空題

1.降低水輪機內部溫度；防止水輪機過熱

2.直接

3.冷卻塔的面積；冷卻塔的風速

4.調節(jié)冷卻水流量

5.水輪機工作環(huán)境；冷卻水水質；系統(tǒng)運行可靠性；系統(tǒng)投資成本

6.H=(Q/4Qc)2/ρg

7.耐腐蝕；耐壓；耐溫

8.冷卻效率降低；冷卻水量減少

9.±10℃

10.自動

11.變頻調節(jié)

12.油浴潤滑

13.3；4

14.5

15.系統(tǒng)流量；系統(tǒng)壓力；調節(jié)精度；介質特性

16.檢查系統(tǒng)設備；保持冷卻塔清潔；監(jiān)測系統(tǒng)運行參數(shù)；及時處理故障

17.防止系統(tǒng)過壓；防止冷卻水泄露；防止設備過熱；防止電氣火災；防止操作人員觸電

18.水輪機流量；系統(tǒng)揚程；水泵效率；水泵運行成本；水泵體積

19.管道應盡量短直；管道應避開熱源；管道應便于檢修；管道應滿足水力條件；管道應防止振動

20.減少冷卻水泄漏；防止污染水源；采用節(jié)水技術；減少噪音污染；采用環(huán)保材料

21.保證足夠的通風面積；選擇合適的填料類