淺談新型高效節(jié)能潛水泵在供水系統(tǒng)中的應用

胡月占，宋亞恩

（石家莊九強泵業(yè)有限公司,河北 石家莊 050011）

以“節(jié)能減排”促進經濟發(fā)展，已然成為我國經濟未來發(fā)展的主要趨勢。尤其是國內一些重污染、高耗能行業(yè)，如鋼鐵、石油化工、電力等行業(yè)，都對其節(jié)能減排提出了更為嚴格的要求。在供水系統(tǒng)中，潛水泵是企業(yè)主要的設備之一，因其高耗能的原因，在企業(yè)節(jié)能減排中首先要對該設備的高耗能情況予以解決。在本文研究中對某企業(yè)供水系統(tǒng)中潛水泵的實際應用情況進行了分析，經潛水泵加壓直接輸送到企業(yè)進行使用。因潛水泵本身耗能較高，可占到水資源輸送成本的65% 以上。因此，在日常水系統(tǒng)供水過程中，應深入探索潛水泵節(jié)能技術，加強新型高效節(jié)能潛水泵在供水系統(tǒng)中的應用，對供水系統(tǒng)節(jié)能減排具有重要的現(xiàn)實意義。

1 潛水泵的節(jié)能

1.1 潛水泵的性能曲線

若想突出潛水泵流量與基本性能參數(shù)間所存在的關系，就要保證其性能曲線處于規(guī)定轉速要求下。潛水泵的工作性能可直觀地從其性能曲線中觀測出來，這也為相關工作人員進行潛水泵型號、性能的選擇與制定提供了必要條件。在本次研究中對潛水泵的定性分析曲線進行了確定，得到了大量的相關結果，即在關閉出口閥門后則可進行離心泵的啟動，以此減少起動初期因電流過大而出現(xiàn)電動機過載情況，并且在啟動期間要先將電流保持在最小功率狀態(tài)下，因為在關閉潛水泵的閥門時其軸功率會控制在最小范圍內，所以可保證潛水泵的啟動非常穩(wěn)定，進而完成整個潛水泵閥門全關下的啟動操作。

1.2 潛水泵的調節(jié)

潛水泵的調節(jié)方式與節(jié)能的關系極為密切，大量的調查統(tǒng)計表明，一些在運行中需要進行調節(jié)的潛水泵，其能量浪費的主要原因，往往是由于采用了不合適的調節(jié)方式。潛水泵的調節(jié)方式一般有閥門調節(jié)、切削葉輪調節(jié)、變頻調節(jié)等方法。閥門調節(jié)是通過調節(jié)閥門的開度來改變供水系統(tǒng)的管路損失，進而影響潛水泵的運行工況，從而使?jié)撍玫倪\行工況點滿足使用單位的供水需求，但閥門調節(jié)方式，由于閥門沒有處于全開狀態(tài)，人為地增加了供水系統(tǒng)的水頭損失，增加了配套電機的運行功率，降低了整套供水系統(tǒng)的運行效率；切削葉輪調節(jié)由于對一個或多個潛水泵葉輪進行了切削，使?jié)撍玫倪\行工況點偏離了其高效率點，同樣降低了整套供水系統(tǒng)的運行效率；變頻調節(jié)則避免了閥門調節(jié)和切削葉輪調節(jié)的以上缺點，保持潛水泵的高效運行，既能滿足用戶的供水需求，還能實現(xiàn)供水系統(tǒng)的平穩(wěn)啟停，是實現(xiàn)節(jié)能減排的首先調節(jié)方式。因此，研究并改進潛水泵的調節(jié)方式，是節(jié)能減排最有效的途徑和關鍵所在。

1.3 減少潛水泵的能量損失

潛水泵在進行能量的交換時可能會出現(xiàn)明顯的損失情況，對此，按照其能量的損失類型進行了分類，即機械損失、容積損失以及流動損失。

（1）減少機械損失。對于潛水泵而言，其最常出現(xiàn)損失的部分便是圓盤摩擦，在進行潛水泵的設計時，若想減少其圓盤的摩擦損失，就必須做到如下幾方面的內容：在對揚程較高的潛水泵進行設計時，應當利用轉速高且葉輪直徑小的設備來完成其實際設計。此外，如果所設計的高揚程潛水泵比轉速低，則需要利用多級泵來完成此操作，也可以利用降低潛水泵殼體內表面的相對精度以及葉輪蓋板外表面的相對精度，以達到降低圓盤摩擦損失的這一目的，進而實現(xiàn)對潛水泵應用效率的有效提升。

（2）減小容積損失。若想減少潛水泵的容積損失，提高其應用效率，則可以利用降低其動靜間隙中所存在的泄漏流動的過流界面；此外，還要增加介質經過泄漏流道期間所產生的流動阻力。

（3）減小流動損失。在進行潛水泵過流部件流速值的確定時，需要保證其符合實際應用，但是要盡量避免脫流現(xiàn)象的發(fā)生。此外，在進行過流部件的進出口角度選擇時，必須做好其型號、材料以及角度的確定，減少因流體沖擊過大而產生的潛水泵損失。同時，要盡量保證過流通道的緩和性，減少因尖角問題、轉變及流道表面擴大等情況對于潛水泵流動的影響，進而實現(xiàn)對其流動損失的控制。

2 新型高效節(jié)能潛水泵在供水系統(tǒng)中的應用

在本文研究中對該公司水資源的使用情況進行了了解，且對該公司所選用的新型高效節(jié)能潛水泵具體情況進行了實地考察，以此展開了本文的研究。

2.1 新型高效節(jié)能潛水泵技術優(yōu)勢及特點

新型高效節(jié)能潛水泵應用先進的設計軟件，對潛水泵過流部件進行了優(yōu)化設計，構建了性能優(yōu)異的水力模型，有效提高了潛水泵的運行效率，從而達到了很好的節(jié)能效果；通過改進潛水泵的轉子部件定位模式、支撐方式，采用新型材料，保證了潛水泵的可靠運行；采用先進的鑄造、加工工藝，提高了潛水泵零部件的制造精度，使?jié)撍迷谑褂眯?、安全可靠、運行壽命等性能更加優(yōu)良。

新型高效節(jié)能潛水泵最為顯著的優(yōu)勢是維護次數(shù)少、安裝簡便、使用壽命較長。并且，該潛水泵比其他潛水泵體積小、重量輕、耗電低，有效地延長了設備使用的時間，達到了節(jié)能減排的效果。

在本文研究中對該潛水泵技術進行了了解，發(fā)現(xiàn)其應用的水泵葉輪等部件采用了新型的水力模型，提高了潛水泵機組的運行效率。在潛水泵流量以及揚程要求不變的情況下，使用新型高效節(jié)能潛水泵，可以減小配套電機的功率，完全可以達到有效節(jié)能的目的。如與傳統(tǒng)潛水泵相較，節(jié)能率可以在15%～35%。

2.2 改造方案

在研究中對該企業(yè)的實際用水量以及負荷情況進行了具體了解，根據(jù)企業(yè)水源井潛水泵實際工作情況，最終決定用新型潛水泵替換舊型號潛水泵，并對潛水泵的性能參數(shù)進行了調整，在保證滿足公司用水量需求的情況下，使配套電機功率適當降低，經過驗收合格后投入使用。

2.3 使用效果

為了對該潛水泵使用效果進行全面分析，在該潛水泵使用6 個月后進行了回訪，了解到該潛水泵運行非常穩(wěn)定，供水系統(tǒng)整體運行效率提升明顯，節(jié)能降耗效果顯著，實現(xiàn)了供水系統(tǒng)供水成本的降低。

3 結語

現(xiàn)今，國際上各類資源都出現(xiàn)了嚴重短缺，其中部分資源為不可再生資源。而在國內，已經將“節(jié)能、減排”作為我國一項基本國策進行部署，以盡快地從之前粗放式經濟發(fā)展模式向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型經濟模式轉變。尤其對于國內工業(yè)型企業(yè)來說，只有在能源上做到節(jié)能減排，才可以使企業(yè)經營成本大幅降低，有效地促進企業(yè)更加穩(wěn)定發(fā)展。并且，企業(yè)所用設備更新?lián)Q代也是其運營中所要面臨的事實，如供水系統(tǒng)中所用潛水泵也要隨著新型高效節(jié)能潛水泵的出現(xiàn)而進行更新。但是，對于企業(yè)來說，更新潛水泵本身也是經營成本支出中的重要內容，所以在當前一段時期內，新型高效節(jié)能潛水泵如何推廣，則是生產企業(yè)所要考慮的重點問題。