在水輪機冷卻塔中，水輪機用于取代電機作為風機動力源，使風機由原來的電力驅動改為水力驅動。水輪機的工作動力來自水泵的富余揚程，并在保證水輪機技術參數時水泵電耗不變。達到節(jié)能目的。合理的利用該項技術可對任何帶有風機電機的冷卻塔進行節(jié)能改造。水輪機冷卻塔節(jié)電改造的成功估算用水輪機取代冷卻塔電機的必要條件，首先是進冷卻塔水流所具備的能量——功率。其水能的計算公式為：P(kw)=9.81×進塔水流量Q(立方米/秒)×進塔水壓即水頭H(米)Q——流量，循環(huán)冷卻水流量，多少噸位的循環(huán)冷卻水即有多少立方米/秒的水量。大于90%的額定流量，水輪機即可發(fā)揮正常工作。H——水頭，凡冷卻塔必定具有進塔水壓，沒有水壓即不可能成為冷卻塔，市場上的冷卻塔進塔水壓一般大于8米，也在0.04Mpa即4米以上。

這個水頭對水輪機來說是用來做功的，水輪機的水頭5℃溫差塔需要5m—7m。10℃溫差塔需要8m—10m，20℃溫差塔需要12m—13m。其次是用在塔內運行的風機電流來計算一下該塔風機所需的軸功率，是否與進塔水流能量相等，相等則改造成功率100%，節(jié)電100%;如果水能小于電能則需增加水頭或水流量，但節(jié)電是應減去增加的能量;如果水能大于電能，則節(jié)電超過100%。水流通過水輪機以后，還有動能，足以進一步為布水服務，不必擔心布水受影響。以上估算最為復雜的是水頭。

水輪機水頭由水泵揚程提供，我們要求的水頭不能單純地用壓力表在塔的底部旁邊測量，因為冷卻塔的循環(huán)水處于開放狀態(tài)，越接近開放口，壓力越接近零，但水流內部還是具備水能。正確的估算應從水泵出口的壓力表上讀數，與水泵銘牌揚程作比較。揚程等于壓力，則該塔有只少4米以上的進塔水頭，一般應判定可改小于溫差5℃的低溫塔;揚程大于壓力，根據差額的多少加上塔內應有的只少4米以上的進塔水頭，與塔的風機軸功率作比較，判定可改哪一種塔型;揚程小于壓力，一般應判定不可改造。水流量由循環(huán)水泵提供，由流量儀測定。水泵出口處的壓力表也能表達一些情況。揚程等于壓力，說明水流量與泵額定流量相等;揚程小于壓力，說明水流量比泵額定流量小;揚程大于壓力，說明水流量大于泵額定流量。風扇的軸功率應考慮減速器的空載電流，水輪機是直接用輸出軸與風扇聯結，中間再無減速器過渡，所以風扇的軸功率應不包含減速器的耗電。風量就是空氣，空氣重量與水重量的比就是冷卻塔的氣水比。0.65的氣水比，是說用0.65重量的空氣與1重量的水相比，即用0.65重量的空氣與1重量的水進行熱交換，溫降能達到理論上的5℃，一般實際是4℃左右。同理，中溫型的氣水比是0.86左右，高溫型的氣水比是1.2左右。風扇的軸功率也可用經驗法計算。一般較差效率的風扇每一千瓦能產生3.3萬風量，較好效率的風扇每一千瓦能產生4萬風量，0.65的氣水比，是說100噸冷卻塔需6.5萬風量，空氣比重且以0.001計算，則6.5÷3.3=1.97千瓦，說明100噸冷卻塔需1.97千瓦軸功率的水的能量推動，就能保證水輪機的成功改造。

     水力機械通常指將水流能量(動能、勢能)與旋轉機械能之間進行相互轉換的機械設備。水電站水力機械主要包括水輪機、水泵水輪機和蓄能泵等。而水電站水力機械專業(yè)的主要工作范圍則主要包括水輪機/水泵水輪機、進水閥、調速系統(tǒng)、全廠水力機械輔助設備系統(tǒng)等的設計、制造、安裝和運行管理。

　　水輪機/水泵水輪機一般根據其轉輪所轉換水流能量的形式不同和水流通過轉輪的方向不同分為不同的類型。大中型水電站常用的有混流式水輪機、軸流轉槳式水輪機、燈泡貫流式水輪機、水斗式水輪機、單級混流式水泵水輪機等。

　　混流式水輪機的使用水頭范圍較廣，一般在30米-700米，機組結構簡單，運行穩(wěn)定且效率高，是應用最廣泛的一種水輪機，近年來的發(fā)展趨勢是高水頭、大容量和高效率。目前世界上混流式水輪機單機輸出功率已達81.2萬千瓦(中國向家壩水電站)。國內已有三峽、龍灘、拉西瓦、小灣等一批水電站的70萬千瓦級大型混流式水輪機投入運行。

　　軸流轉槳式水輪機多用于中低水頭大流量的水電站，水頭適用范圍3米-80米，其轉輪葉片可以根據運行工況的變化而轉動，從而擴大了高效率區(qū)范圍，結構相對復雜，應用不斷向高水頭、大尺寸發(fā)展。目前世界上尺寸的軸流轉槳式水輪機安裝在中國葛洲壩水電站，轉輪直徑11.3米，額定功率17.77萬千瓦。

水輪機安裝高程決定了整個廠房的高程，它的確定是水電廠設計中比較重要的環(huán)節(jié)，它與水電廠水輪機設備運行特性、使用壽命及工程造價等關系十分密切，必須結合工程的具體情況，通過技術經濟比較后來確定。

水輪機安裝高程，立軸反擊式水輪機是指導葉中心線的海拔高程，立軸沖擊式水輪機指噴嘴中心高程，臥軸水輪機是指主軸中心線的海拔高程，臥軸水輪機的基準點為主軸中心高程。