提高低溫水系統(tǒng)效率 降低低溫水系統(tǒng)電耗

【摘要】在當(dāng)前泵組系統(tǒng)工作中，受到泵組自身結(jié)構(gòu)的限制以及工作需要，泵組的能耗普遍較高。特別是在低溫水系統(tǒng)中，泵組在工作中需要克服阻力達到揚程要求。結(jié)合泵組的實際工作，提高低溫水系統(tǒng)效率，降低低溫水系統(tǒng)的電耗，是滿足低溫水系統(tǒng)工作的重要手段?；谶@一認(rèn)識，本文全面分析了采用把原效率不高的無密封立式自吸泵換成效率高的臥式清水泵并根據(jù)水的經(jīng)濟流速來重新選配泵的揚程和進、出水管管徑的方法來提高低溫水系統(tǒng)效率降低低溫水電耗的可行性。

【關(guān)鍵詞】泵；效率；電耗；揚程；經(jīng)濟流速

一、前言

低溫水系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)使水泵運行效率高和水泵與管網(wǎng)達到最優(yōu)配置。水泵運行效率受兩個因素影響：一是水泵設(shè)計的效率；二是水泵是否運行在最佳工況點附近，只要偏離最佳工況點附近，泵的效率就會降低。水泵與管網(wǎng)配置不合理，水泵進水管管徑配小，不僅影響水泵的效率而且因為氣蝕還影響泵的壽命；水泵出水管管徑配小，增大低溫水壓力的管損。水泵的運行效率低和管損增大都會降低低溫水系統(tǒng)的整體效率，加大運行成本，浪費電能。貴州輪胎股份有限公司全鋼低溫水泵的設(shè)計揚程為65-70m，效率65%，而實際運行在55m左右，嚴(yán)重偏離了最佳工況點，增大了電耗。水泵的出水管管徑為150mm，按此計算管道內(nèi)水的流速4m/s，超過水的最大經(jīng)濟流速3m/s，到達熱交換器主管的壓力只要0.45MPa，僅三十幾米的壓力損失就達0.1MPa。建議換效率高揚程低的水泵，重新配置泵進、出水管使其管道內(nèi)水流速在經(jīng)濟流速范圍內(nèi)。

二、低溫水系統(tǒng)運行狀況

1、安裝后初期運行狀況 當(dāng)時選配的4臺水泵揚程都為65-70m，這是因為當(dāng)時的用低溫水的設(shè)備少，用水量不大，水泵的出口經(jīng)常為60-65m。

在安裝初期，考慮到低溫水系統(tǒng)的實際需要，在選配水泵過程中，要求水泵的揚程需要滿足65-70m的要求。之所以選擇揚程為65-70m的水泵，主要是考慮到使用低溫水的設(shè)備數(shù)量不多，使用現(xiàn)有的水泵完全能夠滿足實際需求。經(jīng)過對安裝后初期運行狀況分析后可知，低溫水系統(tǒng)在運行過程中能夠滿足低溫水需求設(shè)備的基本需要，對保證低溫水供應(yīng)起到了積極作用。從低溫水系統(tǒng)的初期運行來看，安裝質(zhì)量是保證低溫水系統(tǒng)能夠正常工作的關(guān)鍵。

2、近期運行狀況 隨著全鋼公司每年的產(chǎn)量增加，低溫水用量也開始增大。目前，出熱交換器后的水管網(wǎng)壓力在35m，低溫水泵運行在55m左右，而泵的揚程仍為65-70m，又因為水泵各零部件磨損加重，本設(shè)計效率就不高的它效率更加低下，現(xiàn)在的水泵的效率只有當(dāng)初的一半，在這種工況下運行，電機滿負荷運行，增加了電耗。

通過對低溫水系統(tǒng)運行狀況分析后可知，目前低溫水系統(tǒng)的運行中電能消耗較多，整體水泵系統(tǒng)的工作效率不高，影響了低溫水系統(tǒng)性能的發(fā)揮，要想提高低溫水系統(tǒng)的工作效率，就要從水泵的實際工作入手，保證水泵的運行效率滿足實際需要。

三、換用效率高的低揚程臥式清水泵和合理配置泵的進、出水管降低低溫水電耗

1、臥式清水泵的選型 根據(jù)對低溫水的測量記錄，低溫水流量在300m3/h-500m3/h范圍內(nèi)，大多時間在400m3/h左右。根據(jù)工藝要求，低溫水出熱交換器后的壓力只要0.35MPa，低溫水經(jīng)過板式熱交換器的壓力損失為0.1MPa，加上過濾器和進、出熱交換器的管道閥門壓力損失，最終泵的出口壓力定為0.5MPa。綜上，清水泵的型號為IS200-150-400流量400m3/h，揚程50m，配用電機功率90KW，由于有部分時間低溫水流量只要300m3/h，所以加裝90Kw的變頻器調(diào)速節(jié)能。

在清水泵的選型過程中，對于關(guān)鍵參數(shù)，既要保證水泵能夠滿足實際使用，使其功能能夠得到充分發(fā)揮，又要保證水泵的能耗處于合理水平，使水泵的能耗能夠保持在較低的區(qū)間之內(nèi)，提高水泵的整體性能。從上述水泵選型來看，水泵的選型必須在水流量、進出口壓力、揚程和電機功率等指標(biāo)出發(fā)，使水泵的整體指標(biāo)滿足實際需要。

2、泵的進、出水管管徑的選取 根據(jù)泵流量400m3/h和管道內(nèi)水的流速不超過經(jīng)濟流速3m/s，最終泵的進、出水管管徑為250mm。在水泵進出水管管徑選取過程中，為了保證選型滿足實際需要，既要根據(jù)水泵的流量合理選擇進出水管的管徑，還要根據(jù)水泵和管道中水流的實際速度選擇進出水的管徑?；谶@一認(rèn)識，在水泵的進出水管的管徑選擇中，流量和水流的流速是保證進出水管管徑能否滿足實際需要的關(guān)鍵。從這一點來看，泵的進出水管管徑的選擇非常關(guān)鍵，只有做好泵的進出水管管徑的選擇，才能使水泵的性能得到全面發(fā)揮，最終達到提高水泵工作效率，滿足低溫水系統(tǒng)工作的目的。

四、經(jīng)濟效益

改造前，低溫水系統(tǒng)需開啟兩臺90Kw和一臺55Kw無密封自吸泵，每天耗電約5500度。改造后，低溫水系統(tǒng)只需開啟一臺90Kw的臥式清水泵，每天耗電約2000度。每年開啟兩臺90Kw和一臺55Kw的時間大概有6個月，其余時間開兩臺90Kw，每天耗電約4000度，按此計算每年可節(jié)省用電約98萬度。

五、結(jié)論

通過本文的分析可知，在低溫水系統(tǒng)工作過程中，只有做好水泵型號的選擇，并從能耗角度考慮，合理優(yōu)化低溫水系統(tǒng)工作流程，才能保證低溫水系統(tǒng)的工作效率得到全面提高，進而滿足低溫水系統(tǒng)的實際使用需要，使低溫水系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)工作效率第一和降低電能消耗的目的。

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