排水泵站中水泵的節(jié)能改進(jìn)措施淺析

撰文/丁衛(wèi)松　張建黨

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排水泵站中水泵的節(jié)能改進(jìn)措施淺析

撰文/丁衛(wèi)松張建黨

隨著資源的日益緊張，節(jié)能成為社會(huì)發(fā)展的根本要求，是社會(huì)生產(chǎn)各方面都需要重視的內(nèi)容。在排水泵站中，水泵的能源消耗占據(jù)著相當(dāng)大的比重，與排水泵站運(yùn)行成本有著密切聯(lián)系，對水泵進(jìn)行節(jié)能改進(jìn)有著重要意義。本文就對排水泵站中水泵節(jié)能改進(jìn)措施進(jìn)行分析，以提升排水泵站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。排水泵站；水泵；節(jié)能改進(jìn)；措施

■312030紹興柯橋排水有限公司浙江紹興

排水泵站是水資源系統(tǒng)中的重要組成部分，是雨水、污水排放的重要設(shè)施。排水泵站的核心設(shè)備是水泵，也是能源消耗的主要設(shè)備，為實(shí)現(xiàn)社會(huì)節(jié)能環(huán)保的要求，對水泵采取有效節(jié)能改進(jìn)措施十分必要。本文就從水泵選型優(yōu)化、水泵效率提高和水泵工況點(diǎn)調(diào)節(jié)三個(gè)方面入手，提出可行的節(jié)能改進(jìn)措施。

1　優(yōu)化水泵選型

排水泵站的對象主要是污水、廢水和雨水等，其水質(zhì)相對較差，常用的水泵型式有潛水排污泵、軸流泵和立式污水泵幾種。在水泵選型過程中，除了要考慮排水流量和揚(yáng)程外，還需要重視水泵的排水效率問題，選擇長期運(yùn)行狀態(tài)下，平均排水效率最高的水泵型式，也就是說，在平均揚(yáng)程時(shí)，水泵的工作效率接近最高。在這種條件下，雖然水泵在最低或最高揚(yáng)程時(shí)效率會(huì)相對降低，但是最低、最高揚(yáng)程并不是經(jīng)常發(fā)生的，并不是能耗的主要影響因素。

因此，在排水泵站水泵選型時(shí)，無需完全按照要求的揚(yáng)程、流量來選擇，主要考慮排水效率因素。此外，還需要做好水泵汽蝕性能的控制，來避免汽蝕對水泵造成的不良影響，預(yù)防水泵損壞，來保證水泵良好工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

水泵汽蝕性能控制主要是通過提高水泵安裝幾何高度精確性來實(shí)現(xiàn)的，如果安裝的幾何高度并不科學(xué)，在汽蝕作用下，水泵流量無法有效增加，降低水泵工作效率，造成能源大量消耗；此外，安裝高度過大、未準(zhǔn)確估計(jì)介質(zhì)溫度波動(dòng)或吸入液池面變化情況，都會(huì)引起汽蝕問題，造成水泵損壞，增加能耗[1]。

2　提高水泵效率

水泵工作效率是影響能耗的重要因素，與泵內(nèi)損失大小有密切聯(lián)系，因此，在水泵的節(jié)能改進(jìn)中，需要加強(qiáng)對泵內(nèi)損失的控制，提高水泵效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。排水泵站的水泵運(yùn)行、維護(hù)中的泵內(nèi)損失主要有三種，分別是水力損失、機(jī)械損失和容積損失，具體控制方式有：

2.1水力損失控制

水力損失包括兩方面，一是水流從水泵中通過時(shí)，與水泵發(fā)生撞擊產(chǎn)生損失；二是水流在過流面發(fā)生摩擦產(chǎn)生損失。因此，水力損失主要與兩個(gè)因素有關(guān)，一是水泵過流面情況，當(dāng)過流面表面粗糙、有氣孔或者鑄造缺陷沒有處理時(shí)，都會(huì)增大摩擦水流損失；二是水泵設(shè)計(jì)問題，進(jìn)口頭部流線不夠合理，會(huì)導(dǎo)致經(jīng)過的水流發(fā)生紊亂，給葉片造成較大的沖擊，導(dǎo)致撞擊水流損失增大。

針對水力損失發(fā)生原因，可以通過砂輪磨光過流粗糙面、打磨葉輪葉片、在過流部件和葉片上涂抹環(huán)氧樹脂等措施，來有效降低水利損失，從而提高水泵運(yùn)行效率，起到節(jié)能作用。

2.2機(jī)械損失控制

水泵的機(jī)械損失有三種，分別是輪盤摩擦損失、軸承損失和填料損失。其中，輪盤摩擦損失是葉輪外蓋板摩擦引起的，通過砂輪磨光、涂抹環(huán)氧樹脂的方式，減小蓋板表面的粗糙度，可以起到降低輪盤損失的效果。

軸承損失主要是因?yàn)榘惭b精度差、維護(hù)不到位引起的，對此，加強(qiáng)安裝精度的控制，減輕零件磨損，定期檢查軸承并補(bǔ)充潤滑油，可以使軸承處于良好運(yùn)行狀態(tài)，降低軸承損失。

填料損失是指填料壓蓋過緊，增大了填料與軸承摩擦，造成大量填料損失；填料過松則會(huì)增大漏水量，引起容積損失。對此，需要做好填料壓蓋松緊度的調(diào)整與控制，將填料密封滴水控制在30-60滴/min，避免填料損失[2]。

2.3容積損失控制

容積損失是指水泵各種間隙過大，造成大量水從間隙中經(jīng)過，卻沒有被葉輪有效利用，從而影響水泵效率。對此，需要做好密封環(huán)間隙的控制，及時(shí)更換嚴(yán)重磨損的密封環(huán)，調(diào)整填料壓蓋松緊度，避免容積損失的發(fā)生。

3　調(diào)節(jié)水泵工況點(diǎn)

水泵的工況情況也是影響水泵能耗的重要因素，合理調(diào)節(jié)水泵工況點(diǎn)，使其處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，可以有效節(jié)約能耗，常用的水泵工況點(diǎn)調(diào)節(jié)方法有：

首先，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)數(shù)。轉(zhuǎn)數(shù)的調(diào)節(jié)可以通過調(diào)速電機(jī)、調(diào)速傳動(dòng)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，在轉(zhuǎn)數(shù)改變后，水泵轉(zhuǎn)速也會(huì)發(fā)生改變，引起水泵性能曲線變化，使其達(dá)到合適的工況，避免水泵效率過高造成的浪費(fèi)等問題，起到顯著節(jié)能效果。在轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)節(jié)當(dāng)中，不能盲目降低或提高轉(zhuǎn)速，降低和提高應(yīng)分別限制在而定轉(zhuǎn)速的30-50%與10-20%以內(nèi)。

其次，調(diào)節(jié)車削。此種方法是利用車床改變?nèi)~輪外徑來改變水泵性能曲線的，主要應(yīng)用于額定揚(yáng)程過高、轉(zhuǎn)數(shù)小于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行經(jīng)常處于低效區(qū)的水泵。在車削后，葉輪工作特性發(fā)生改變，運(yùn)行會(huì)處于高效區(qū)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，具有簡便、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。

4　結(jié)語

綜上所述，排水泵站水泵的節(jié)能改進(jìn)是節(jié)能型社會(huì)的必然要求，了解影響水泵能耗的因素，選擇合適的水泵型號、提高水泵工作效率、調(diào)節(jié)水泵工況點(diǎn)，可以改善水泵的工作特性，使其維持高效運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能改進(jìn)目標(biāo)。

參考：

[1]王威.排水泵站中水泵的節(jié)能措施[J].應(yīng)用能源技術(shù),2009,01:39-41.

[2]張嘉恩.關(guān)于水泵機(jī)組節(jié)能運(yùn)行的制約因素分析及改進(jìn)建議[J].給水排水,2013,04:103-107.