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        如何讓水泵合理節能降耗

        文章出處:創進 人氣:發表時間:2021/1/29

             隨著城市供水事業的發展,供水企業在優質保量供水的前提下越來越注重節能降耗工作的開展。在供水企業中,水泵作為輸、配水設備,其所耗電能占水廠用電的85%—90%,因此,探索和應用水泵節能技術對水廠的節能降耗具有重要的意義。

          一、通過正確選型節能

          1.水泵的正確選型

          新建水廠應根據水廠近遠期的日供水量來確定水泵參數。原則上,取水泵房的水泵流量和揚程應按最高日平均時供水量和揚程來選取,同時應考慮流量變化和水位高低變化時的水泵效率,以求經濟運行。二級泵房的水泵應按日最高時供水量和管網距離、流速、、彎頭管耗、坡度等計算出泵總揚程選泵,此外,還應考慮流量變換時的水泵效率。泵的造型應該使泵的運行揚程和流量接近額定揚程和額定流量,使運行時工礦點保持在高校區。

          2.水泵性能的選擇

          對于工藝流量穩定的水泵,其性能選擇的重點是保證泵運行的高效。在平均揚程時,如果工藝流量調節幅度較大又較繁,則應特別注意Q—H曲線和Q—y曲線的調節范圍是否比較平坦,能否是泵在效率較高的區域運轉。

          二、通過水泵的合理配套和組合運行節能

          1.水泵的合理配套

          一般泵站內的工作水泵至少有2—3臺,從節能和經濟運行的角度考慮,應選揚程相近、流量大小不同的泵搭配,以實現大、小泵合理配置方案。當用水負荷變化幅度較大且較頻繁時,最好再配置一臺調速泵,以適應用水量的變化。當用水量大時,就運行大泵,用水量小時,停大泵運行小泵。如此配置,不但減少了水泵的運行臺數,而且可以使所有的水泵都在高效區運行,水泵電耗明顯下降,同時供水調配也更加靈活。

          2.水泵并聯組合運行

          在工藝要求大流量或流量有劇烈變動的場合,可視具體情況采取水泵不同組合運行,以提高泵的運轉效率(水泵并聯臺數最多不超過四臺)。

          三、采用水泵調速技術節能

          1.水泵調速節能的原理

          水泵調速節能的原理可以根據流體力學的相似定律推導出,其性能與轉速的關系是:流量正比于轉速,揚程正比于轉速的平方,功率正比于轉速的三次方。函數關系如下:

          2.水泵調速的條件及調速水泵的選擇

          (1)選擇水泵調速的條件

          供水量隨季節、晝夜變化而明顯變化或時變化系數較大時,水泵經常在偏高揚程或偏離高效區的大流量、低揚程的工況點運行,在無法改選泵型時,應考慮采用調速水泵。

          (2)調速水泵的選擇

          在有多臺水泵時,應選流量最大、經常運行的水泵作為調速泵,調速水泵的運行工況點應位于水泵高效段的中間,即額定轉速時的工況點位于高效段的右端,甚至可超出而位于高效段以右。另外,比轉數ns過小或過大的水泵均不宜作為調速泵,中、高比轉數的離心泵(ns=80-300)作為調速泵效果最好。

          3.水泵調速的方式及特點

          (1)可控硅串級調速 特點是效率高、技術成熟,適用于70—95%調速,但調速裝置功率因數低,并對電網有污染。

          (2)電磁滑差調速 特點是控制簡單,運行平穩可靠,便于遙控和自控,功率因數高,缺點是具有滑差損耗。

          (3)液體粘性調速器(又稱油膜離合器)特點是調節容量大,體積小,可在30%—100%額定轉速范圍內調速,造價低,但油膜離合器對機械油的要求非常高,且有一定滑差損失。

          (4)變頻調速 是調速技術中最為先進的方式,它節能潛力大,噪聲小,供水管網壓力穩定,維護管理方便,故障少,但價格昂貴。我公司水廠二級泵房應用了ABB公司的ACS—600型大功率變頻調速裝置,水泵功率為560KW。在目前水廠供水量未達設計負荷時,運行該裝置能保持供水管網壓力恒定,且便于調度,運行效果良好。

          隨著電力電子技術的進一步發展,變頻調速將成為水泵調速的主流,為節能降耗創下可觀的效益。

          4.水泵最佳調速比的確定

          由水泵理論可知,在調速范圍不很寬時,水泵轉速的改變會導致特性曲線的改變,從而導致工況點改變,使水泵處在高效區運行。

          水泵的最佳調速比應該是

          四、加強對水泵的能平衡測試,并及時更新改造,提高水泵運行效率,達到節能目的

          1.定期測定水泵特性,主要是Q—H特性和Q—y特性,如測出水泵的效率很低,則應及時更換水泵或葉輪。

          2.選型不當或揚程、流量過大時,對單級泵可采用車削葉輪外徑的辦法降低揚程和流量,使其在高效區運行。葉輪切削量與比轉數有關,如表1所示,如車削量過大會引起泵效率過低反而得不償失,一般采用逐步車削的辦法以獲得最佳的葉輪車削量。

          五、加強水泵的維護管理,積極采用新技術新材料,提高水泵效率

          1.提高水泵的加工、裝配質量,確保水泵運行安全可靠,盡量縮小口環間隙。

          2.加強維修,及時修補合理的泄漏間隙,當發現口環破裂或磨損后的泄漏間隙以超過規定值時,應進行修理或更換,根據經驗及實測數據確定口環半徑間隙為葉輪口環外徑的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,這種填料無需冷卻和沖洗,不磨損軸和軸承,提高了泵效,使用效果良好。

          水泵節能的前景十分廣闊,只要我們開拓思維、不斷探索,因地制宜地實施水泵節能技術,供水企業的節能降耗工作將取得顯著成效。

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