基于自來水廠機(jī)泵設(shè)備節(jié)能降耗的措施的探討

1 機(jī)泵設(shè)備高能耗低效率的原因分析

1.1 機(jī)泵設(shè)備高能耗的因素

(1)設(shè)計(jì)因素，設(shè)計(jì)任務(wù)書不明確，符合無(wú)法精確并且往往會(huì)忘大的方向靠;濫用單位復(fù)合指標(biāo)估算;安全系數(shù)層層加碼;對(duì)復(fù)雜水路系統(tǒng)水泵參數(shù)計(jì)算或組合配臵錯(cuò)誤。(2)材質(zhì)因素，機(jī)泵加工粗糙，閥門關(guān)閉不嚴(yán)，運(yùn)行效率不高增加能耗。(3)施工因素，施工部不精細(xì)會(huì)導(dǎo)致堵氣、堵塞現(xiàn)象的發(fā)生和水利不平衡的結(jié)果。(4)運(yùn)行因素，在長(zhǎng)時(shí)間的使用中，由于長(zhǎng)時(shí)間在睡的沖刷下，腐蝕和銹蝕作用會(huì)使機(jī)泵本身變得不平滑，泵殼和泵輪的摩擦力加大增加了電耗量，內(nèi)流道也由于粗糙而加大了阻力導(dǎo)致效率低下;機(jī)械磨損產(chǎn)生漏失和阻力增大使容積效率和機(jī)械效率降低;水質(zhì)問題和凈水用藥物在泵殼內(nèi)堆積形成污垢，最后可能會(huì)降低水利效率。其次還有設(shè)備維護(hù)上的疏漏和不及時(shí)也會(huì)成為原因之一。

1.2 機(jī)泵設(shè)備高能耗的六個(gè)方面

(1)水泵和管道不對(duì)稱，馬太大車太小，水泵處于流量大能耗高但是效率很低，運(yùn)行工況很不好;(2)在復(fù)雜的系統(tǒng)中，水泵沒有合理的配置，增加了供水的能耗;(3)在管道的設(shè)計(jì)或是施工和運(yùn)行環(huán)節(jié)出現(xiàn)了紕漏導(dǎo)致阻力偏高;(4)回路出現(xiàn)漏滲現(xiàn)象，使無(wú)效流量增加，增加了水泵的能耗;(5)系統(tǒng)回路阻力的嚴(yán)重不平衡，給主機(jī)和水泵增加了能耗;(6)水泵質(zhì)量偏差，效率偏低，增加能耗。

2 提高水泵效率

2.1 水泵的選擇

原則上在選擇水泵時(shí)應(yīng)注意水泵的電動(dòng)機(jī)和效率高低，水泵的大小要搭配合適，最好選用變頻調(diào)速的水泵。如今，一般來說自來水廠使用的都是離心泵，其工作的關(guān)鍵在于通過葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力將內(nèi)流道中的水被壓入蝸殼被甩出，同時(shí)葉輪口形成的真空使水池的水在大氣壓的作用下進(jìn)入水泵，如此反復(fù)水就會(huì)被向上推壓。由此可見，好的葉輪片和泵殼會(huì)使水流情況更好，從而達(dá)到提高效率的目的。所以，將那些構(gòu)造不好效率低下的機(jī)泵設(shè)備替換為葉輪和泵殼構(gòu)造好的設(shè)備，可以保持機(jī)泵設(shè)備的高效運(yùn)行，既提高了效率也降低了能耗。

2.2 水泵的安裝質(zhì)量

在自來水廠中，水泵的運(yùn)行經(jīng)常是全天不間斷地，因此達(dá)到大修周期的時(shí)間也很快，水泵的裝卸也就比較頻繁，如果安裝做的不到位會(huì)使運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)加劇，設(shè)備的損耗也加快，還會(huì)出現(xiàn)堵、漏、跑的情況。因此，保證水泵安裝的質(zhì)量才能提高運(yùn)行效率。

2.3 水泵的維修

及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題并加以修護(hù)可有效提高提高水泵效率。潤(rùn)滑油是使軸承正常工作不可缺少的角色，要及時(shí)檢查軸承內(nèi)的潤(rùn)滑油，判斷其是否需要補(bǔ)充，油位是否正常，油質(zhì)情況如何是否需要更換，確保不會(huì)造成不必要的機(jī)械損失。密封環(huán)的間隙寬度超過標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)會(huì)帶來容積損失造成效率低下，檢修時(shí)要引起重視。

3 機(jī)泵設(shè)備節(jié)能降耗措施

3.1 改善機(jī)泵設(shè)備節(jié)能降耗的控制水平

早期用于控制機(jī)泵節(jié)能降耗的方法很簡(jiǎn)單，就是關(guān)閉閥門，通過控制輸出減少能耗。后來隨著技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了變頻調(diào)速的控制技術(shù)，對(duì)這種技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)志著機(jī)泵技術(shù)越來越科學(xué)化并且越來越智能。目前調(diào)速技術(shù)中最好的就是變頻調(diào)速，它對(duì)設(shè)備的負(fù)荷過大的情況有很好的針對(duì)性，能有效地解決機(jī)泵能耗問題。但相應(yīng)的，作為好的技術(shù)變頻調(diào)速器價(jià)格偏高，維修的成本也較高，因此，自來水廠最好根據(jù)自己的實(shí)際情況合理選用變頻調(diào)速器。

3.2 機(jī)泵的運(yùn)行調(diào)節(jié)

水泵的工況要看轉(zhuǎn)速、流量和揚(yáng)程值。它們決定了水泵的高效區(qū)，選擇使用變頻調(diào)速可以較容易的達(dá)到水泵的高效率區(qū)范圍，所以選擇調(diào)速水泵運(yùn)行可以達(dá)到節(jié)能的效果。用水量的變化會(huì)引起供水量隨之變化，如果僅有一臺(tái)泵工作，顯然會(huì)降低水泵的效率，造成功率損失帶來不必要的浪費(fèi)。例如，在用水高峰時(shí)可以多開泵，用水少時(shí)，就少開泵，這種根據(jù)時(shí)間段進(jìn)行供水流量控制的方式有效的達(dá)到了節(jié)能的效果。但是并不是并聯(lián)的水泵臺(tái)數(shù)越多效果越好，并聯(lián)水泵數(shù)量的增加會(huì)使設(shè)備結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，甚至難以控制電力系統(tǒng)。因此，為避免不合理的地方并保持系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)型，要合理選擇并聯(lián)水泵的數(shù)量。

3.3 確定合適的取水揚(yáng)程

準(zhǔn)確確定取水揚(yáng)程有利于節(jié)能降耗。確定取水泵揚(yáng)程的的基礎(chǔ)是滿足水泵能從選定河床抽水至反應(yīng)池，揚(yáng)程值不能定得過高，過高會(huì)使能耗增大，因?yàn)樨S水期和枯水期可能造成河床水位相差太大，此時(shí)可以讓一臺(tái)機(jī)組配備兩套葉輪。水泵機(jī)組的合理搭配很重要，同一個(gè)吸水井里有不同機(jī)組的吸水管時(shí)，兩個(gè)機(jī)組不能同時(shí)開，如果兩機(jī)組同時(shí)吸水，水位下降過快，吸水揚(yáng)程會(huì)增大，這時(shí)水泵的出水量被出現(xiàn)的氣蝕影響，水泵耗電量增大，效率下降。這種現(xiàn)象在吸水井容積小時(shí)更加明顯。在生產(chǎn)中需要結(jié)合實(shí)際靈活調(diào)度，清楚了解所有機(jī)組的實(shí)際效率，優(yōu)先使用效率高的機(jī)組，效率低的可做為備用。

3.4 電動(dòng)機(jī)的節(jié)能措施

(1)定期檢修電動(dòng)機(jī)，提高檢修質(zhì)量，提高自然功率因數(shù)。(2)采用無(wú)功功率補(bǔ)償，提高電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)，降低電耗量。(3)對(duì)于功率因數(shù)低的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)該采取措施進(jìn)行補(bǔ)償，并聯(lián)電容器是一種經(jīng)濟(jì)的補(bǔ)償方法。(4)防止異步電動(dòng)機(jī)的空轉(zhuǎn)。改變勵(lì)磁電流，調(diào)整同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)。

3.5 新技術(shù)的運(yùn)用

機(jī)泵工作時(shí)，經(jīng)過機(jī)泵內(nèi)的水和機(jī)泵本身所消耗的能量主要都用于對(duì)抗彼此間的摩擦力，而由于長(zhǎng)時(shí)間的工作機(jī)泵受水、空氣等各種物質(zhì)侵蝕的影響，泵和葉輪表面變得粗糙摩擦阻力加大，能耗也就變大了。噴涂高分子材料和密封技術(shù)可以有效的解決這個(gè)問題。通過在水泵過流面和葉輪上噴涂高分子材料，使其表面形成水力光滑表層，這種極光滑的表面使用于抵抗摩擦力消耗的能量大大減少，達(dá)到降低水流阻力損失的目的，同時(shí)減少的還有泵內(nèi)紊流，降低了泵內(nèi)的水力損失，從而降低了電耗實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。另外，高分子材料的密封性可以很好的隔絕空氣和對(duì)等于機(jī)泵表層的直接接觸，很大程度的保護(hù)了設(shè)備不被腐蝕，同時(shí)高分子材料抗化學(xué)腐蝕的特性增強(qiáng)了設(shè)備的抗腐蝕和沖蝕的能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

水一直是人們賴以生存的物質(zhì)，隨著人口的不斷增多和工業(yè)的不斷發(fā)展，自來水廠越來越不可或缺，但其對(duì)能源的大量消耗必須得到重視。機(jī)泵設(shè)備的節(jié)能降耗是自來水廠節(jié)能降耗的關(guān)鍵，想要達(dá)到目的可以通過提高機(jī)泵運(yùn)行效率、降低電耗、合理搭配機(jī)組、優(yōu)化運(yùn)行效果等方法去實(shí)現(xiàn)，自來水廠可以根據(jù)自己的情況去選擇。節(jié)能的道路還需要繼續(xù)探索，這對(duì)提高企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益、節(jié)約生產(chǎn)成本很重要，對(duì)企業(yè)的持續(xù)發(fā)展有深遠(yuǎn)意義。

[1]陸正園，劉學(xué)用.一些國(guó)家的能源動(dòng)態(tài)[J].今日科技，2012(04).

[2]源源.在調(diào)整中發(fā)展我省電力工業(yè)[J].企業(yè)經(jīng)濟(jì)，2012(06).