導(dǎo)語(yǔ):水泵節(jié)能的前景十分廣闊,只要我們開(kāi)拓思維、不斷探索,因地制宜地實(shí)施水泵節(jié)能技術(shù),供水企業(yè)的節(jié)能降耗工作將取得顯著成效。
一、通過(guò)合理選擇水泵節(jié)能
水泵的合理選型
新建水廠(chǎng)應(yīng)根據(jù)水廠(chǎng)近遠(yuǎn)期的日供水量來(lái)確定水泵參數(shù)。原則上,取水泵房的水泵流量和揚(yáng)程應(yīng)按最高日平均時(shí)供水量和揚(yáng)程來(lái)選取,同時(shí)應(yīng)考慮流量變化和水源水位變化時(shí)的水泵效率,以求經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。二級(jí)泵房的水泵應(yīng)按最高日最高時(shí)供水量和管網(wǎng)計(jì)算得出的總揚(yáng)程選泵,此外,還應(yīng)考慮流量變換時(shí)的水泵效率。泵的造型應(yīng)該使泵的運(yùn)行揚(yáng)程和流量接近額定揚(yáng)程和額定流量,使運(yùn)行時(shí)工礦點(diǎn)經(jīng)常保持在高校區(qū)。泵的選用常根據(jù)比轉(zhuǎn)速ns來(lái)選取,它是選擇泵的類(lèi)型的重要指標(biāo)。
水泵的性能選擇
對(duì)于工藝流量穩(wěn)定的水泵,其性能選擇的重點(diǎn)是保證泵運(yùn)行的高效。在平均揚(yáng)程時(shí),如果工藝流量調(diào)節(jié)幅度較大又較繁,則應(yīng)特別注意Q—H曲線(xiàn)和Q—y曲線(xiàn)的調(diào)節(jié)范圍是否比較平坦,能否是泵在效率較高的區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)。
二、通過(guò)水泵的合理配套和組合運(yùn)行節(jié)能
水泵的合理配套
一般泵站內(nèi)的工作水泵至少有2—3臺(tái),從節(jié)能和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度考慮,應(yīng)選揚(yáng)程相近、流量大小不同的泵搭配,以實(shí)現(xiàn)大、小泵合理配置方案。當(dāng)用水負(fù)荷變化幅度較大且較頻繁時(shí),最好再配置一臺(tái)調(diào)速泵,以適應(yīng)用水量的變化。當(dāng)用水量大時(shí),就運(yùn)行大泵,用水量小時(shí),停大泵運(yùn)行小泵。如此配置,不但減少了水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù),而且可以使所有的水泵都在高效區(qū)運(yùn)行,水泵電耗明顯下降,同時(shí)供水調(diào)配也更加靈活。
水泵并聯(lián)組合運(yùn)行
在工藝要求大流量或流量有劇烈變動(dòng)的場(chǎng)合,可視具體情況采取水泵不同組合運(yùn)行,以提高泵的運(yùn)轉(zhuǎn)效率(水泵并聯(lián)臺(tái)數(shù)最多不超過(guò)四臺(tái))。
三、采用水泵調(diào)速技術(shù)節(jié)能
水泵調(diào)速節(jié)能的原理
水泵調(diào)速節(jié)能的原理可以根據(jù)流體力學(xué)的相似定律推導(dǎo)出,其性能與轉(zhuǎn)速的關(guān)系是:流量正比于轉(zhuǎn)速,揚(yáng)程正比于轉(zhuǎn)速的平方,功率正比于轉(zhuǎn)速的三次方。
水泵調(diào)速的條件及調(diào)速水泵的選擇
(1)選擇水泵調(diào)速的條件
供水量隨季節(jié)、晝夜變化而明顯變化或時(shí)變化系數(shù)較大時(shí),水泵經(jīng)常在偏高揚(yáng)程或偏離高效區(qū)的大流量、低揚(yáng)程的工況點(diǎn)運(yùn)行,在無(wú)法改選泵型時(shí),應(yīng)考慮采用調(diào)速水泵。
(2)調(diào)速水泵的選擇
在有多臺(tái)水泵時(shí),應(yīng)選流量最大、經(jīng)常運(yùn)行的水泵作為調(diào)速泵,調(diào)速水泵的運(yùn)行工況點(diǎn)應(yīng)位于水泵高效段的中間,即額定轉(zhuǎn)速時(shí)的工況點(diǎn)位于高效段的右端,甚至可超出而位于高效段以右。另外,比轉(zhuǎn)數(shù)ns過(guò)小或過(guò)大的水泵均不宜作為調(diào)速泵,中、高比轉(zhuǎn)數(shù)的離心泵(ns=80-300)作為調(diào)速泵效果最好。
水泵調(diào)速的方式及特點(diǎn)
(1)可控硅串級(jí)調(diào)速特點(diǎn)是效率高、技術(shù)成熟,適用于70—95%調(diào)速,但調(diào)速裝置功率因數(shù)低,并對(duì)電網(wǎng)有污染。
(2)電磁滑差調(diào)速特點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單,運(yùn)行平穩(wěn)可靠,便于遙控和自控,功率因數(shù)高,缺點(diǎn)是具有滑差損耗。
(3)液體粘性調(diào)速器(又稱(chēng)油膜離合器)特點(diǎn)是調(diào)節(jié)容量大,體積小,可在30%—100%額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)調(diào)速,造價(jià)低,但油膜離合器對(duì)機(jī)械油的要求非常高,且有一定滑差損失。
(4)變頻調(diào)速是調(diào)速技術(shù)中最為先進(jìn)的方式,它節(jié)能潛力大,噪聲小,供水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定,維護(hù)管理方便,故障少,但價(jià)格昂貴。在目前水廠(chǎng)供水量未達(dá)設(shè)計(jì)負(fù)荷時(shí),運(yùn)行該裝置能保持供水管網(wǎng)壓力恒定,且便于調(diào)度,運(yùn)行效果良好。
隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,變頻調(diào)速將成為水泵調(diào)速的主流,為節(jié)能降耗創(chuàng)下可觀(guān)的效益。
水泵最佳調(diào)速比的確定
由水泵理論可知,在調(diào)速范圍不很寬時(shí),水泵轉(zhuǎn)速的改變會(huì)導(dǎo)致特性曲線(xiàn)的改變,從而導(dǎo)致工況點(diǎn)改變,使水泵處在高效區(qū)運(yùn)行。
四、加強(qiáng)對(duì)水泵的平衡測(cè)試
加強(qiáng)對(duì)水泵的平衡測(cè)試,并及時(shí)更新改造,提高水泵運(yùn)行效率,達(dá)到節(jié)能目的。
定期測(cè)定水泵特性,主要是Q—H特性和Q—y特性,如測(cè)出水泵的效率很低,則應(yīng)及時(shí)更換水泵或葉輪。
選型不當(dāng)或揚(yáng)程、流量過(guò)大時(shí),對(duì)單級(jí)泵可采用車(chē)削葉輪外徑的辦法降低揚(yáng)程和流量,使其在高效區(qū)運(yùn)行。葉輪切削量與比轉(zhuǎn)數(shù)有關(guān),如車(chē)削量過(guò)大會(huì)引起泵效率過(guò)低反而得不償失,一般采用逐步車(chē)削的辦法以獲得最佳的葉輪車(chē)削量。
五、加強(qiáng)水泵的維護(hù)管理
1.提高水泵的加工、裝配質(zhì)量,確保水泵運(yùn)行安全可靠,盡量縮小口環(huán)間隙。
2.加強(qiáng)維修,及時(shí)修補(bǔ)合理的泄漏間隙,當(dāng)發(fā)現(xiàn)口環(huán)破裂或磨損后的泄漏間隙以超過(guò)規(guī)定值時(shí),應(yīng)進(jìn)行修理或更換,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定口環(huán)半徑間隙為葉輪口環(huán)外徑的2.5—3.5%。
3.積極采用新型的密封填料。填料在軸封裝置中起著阻水或阻氣的密封作用,選擇一種密封性能好的填料,不僅可以解決泄漏、降低耗用,還可在一定程度上提高水泵效率。2000年我公司在水廠(chǎng)二泵房的離心泵上首先適試用了BPT20型液體新型密封填料,這種填料無(wú)需冷卻和沖洗,不磨損軸和軸承,提高了泵效,使用效果良好。
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