機(jī)械水泵工作效率提高措施分析

趙健博 郭春宇

摘要 水泵作為機(jī)械工程的基礎(chǔ)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)中，其工作效率是影響工程效益的重要因素。本文在分析影響水泵工作效率相關(guān)因素的基礎(chǔ)上，探討了提高水泵工作效率的途徑及策略。

關(guān)鍵詞 機(jī)械;水泵;工作效率;提高;措施分析

引言

水泵在應(yīng)用實(shí)踐中可能由于來(lái)自多個(gè)方面的因素影響使得水泵的工作效率不高。本文在分析影響水泵工作效率相關(guān)因素的基礎(chǔ)上，探討了提高水泵工作效率的途徑及策略，以期為廣大的研究者提供參考。

1 水泵工作效率的影響因素

1.1 受工作泵臺(tái)數(shù)與選型方面的影響

（l）工作泵臺(tái)數(shù)的原因

為了滿足供水設(shè)計(jì)的要求，大量的小型泵配備能夠?qū)崿F(xiàn)更佳的工作狀態(tài)，而這種少量的設(shè)備不僅可以控制施工成本，還可以確保泵在相同的能效下達(dá)到最佳的狀態(tài)。實(shí)踐應(yīng)用中對(duì)于兩種設(shè)計(jì)規(guī)模相同的水泵，如果其中的少量大體積水泵的效率是1000W.那么多量小體積水泵的工作效率就有可能是900W，甚至更低，只有800W。由此可知，水泵的工作效率受到工作泵臺(tái)數(shù)的影響有多大。

（2）設(shè)備選型方面的原因

在通常情況下泵流量的選擇標(biāo)準(zhǔn)都是根據(jù)最大水量來(lái)進(jìn)行選擇的，這種選擇標(biāo)準(zhǔn)是緩解水消耗的好方法。選擇泵的合理性主要表現(xiàn)為少量的水、較高的揚(yáng)程，但泵壓力越大就會(huì)消耗越多的電力資源。同時(shí)，泵也容易自行停止，可能導(dǎo)致電機(jī)的燃燒，對(duì)泵的正常運(yùn)行造成安全隱患。

1.2 受流量、機(jī)械和水利損失的影響

（1）流量損失是水泵漏損的水流量，主要有三處地方流失的水量，即葉輪平衡孔、水泵填料密封以及口環(huán)間隙，在這三處地方之中，水流量損失最大的便是口環(huán)間隙。

（2）水力損失在三個(gè)水泵損失工作效率中占主導(dǎo)地位，水力損失主要指水流經(jīng)泵流出而消耗的能量，如葉輪、泵殼，產(chǎn)生液壓摩擦，渦流和液壓沖擊等形式的損失。工程實(shí)踐中，水力損失受水泵流量的影響，內(nèi)部流道壁面粗糙度的不同，水力損失大小不同，表面粗糙度和泵運(yùn)行偏離額定程度，偏差越大越粗糙，損失就會(huì)越大。為此盡可能保持葉輪、泵殼的內(nèi)壁光滑，避免生銹、堵塞，努力使泵在額定條件下工作，以減少渦流的損失。

（3）機(jī)械損失的主要內(nèi)容包括泵填料、軸承和泵軸之間的摩擦損失以及葉輪旋轉(zhuǎn)和摩擦損失。在填充泵的過(guò)程中，泵的填料壓力不同，機(jī)械操作過(guò)程會(huì)增加部件之間的碰撞，增加機(jī)械部件之間的磨損程度。機(jī)械運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，潤(rùn)滑油軸承表面會(huì)耗盡，同時(shí)加劇軸承的磨損程度。因此，不符合標(biāo)準(zhǔn)的潤(rùn)滑油可能存在軸承腐蝕，對(duì)軸承造成更大的損壞。

2 提高水泵工作效率的途徑及策略

受各種主客觀因素的影響，導(dǎo)致水泵工作效率下降。對(duì)于其工作效率的提高可以根據(jù)其工作原理來(lái)采取針對(duì)性的策略：

2.1 按照相關(guān)工藝要求選擇水泵

對(duì)于泵的選擇應(yīng)在實(shí)際使用范圍內(nèi)來(lái)進(jìn)行，泵的各個(gè)部件和性能應(yīng)該是一個(gè)統(tǒng)一的整體，不能夠單純地去追求某一個(gè)性能而不顧整體性，這可能導(dǎo)致不匹配的情況出現(xiàn)。比如揚(yáng)程和流量，就應(yīng)該按照其服務(wù)范圍來(lái)選擇，才能夠最大限度地發(fā)揮功效。泵的選擇要滿足供水過(guò)程的基本要求，通過(guò)實(shí)際調(diào)查泵的工作效率，離心泵工作效率高，一般情況下離心泵的效率比渦流泵、往復(fù)泵的效率高1/3，因此泵設(shè)備的選擇在泵站設(shè)計(jì)中首先選用離心泵。由于離心泵的高效率，離心泵在泵市場(chǎng)的身影更為常見(jiàn)。

2.2 仔細(xì)檢查并適當(dāng)調(diào)整水泵的工作點(diǎn)

水泵在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)注意泵的運(yùn)行參數(shù)，準(zhǔn)確確定泵的工作點(diǎn)是否在高效水泵區(qū)，這對(duì)提高水泵的效率及滿足節(jié)能的目的來(lái)說(shuō)是非常重要的，有時(shí)水量變化很大，這與要求水泵工作效率高是背道而馳的，因此需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

而在調(diào)整方式上，一方面是閥門調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)手段較為常見(jiàn)，但效果并不是很明顯;另一方面是采用變頻技術(shù)，對(duì)于某些水廠其用戶主要是工業(yè)用水的，供水可能與工廠的生產(chǎn)用水時(shí)間段有所沖突，這種情況下就可以采取變頻技術(shù)來(lái)解決這種矛盾。水泵變頻調(diào)速恒壓變流量調(diào)節(jié)是最常用的一種調(diào)節(jié)技術(shù)，與水泵全節(jié)流水路相比具有能耗低，節(jié)能效果明顯的特點(diǎn)，大大提高了整機(jī)的控制性能和啟動(dòng)性能，有效減少了泵的氣穴現(xiàn)象，減少了泵的磨損葉輪和軸承，間接提高了泵的工作效率。

2.3 對(duì)于水泵的運(yùn)行要反復(fù)認(rèn)真檢查

為了避免泵效率的損失，應(yīng)在日常工作中檢查泵的工作條件，確保儀表的電流表讀數(shù)在電機(jī)的額定電流范圍內(nèi)，如果電流不穩(wěn)定則停止使用，立即展開檢查工作。一般來(lái)說(shuō)，電流過(guò)大這是由于碎片卡在葉輪上，軸承損壞，密封環(huán)之間的摩擦，泵軸向力平衡裝置故障造成的。電流一般太小由于閥門的吸入開口打開或不足，造成氣蝕泵等。在泵操作的檢查過(guò)程中，必須確定箱體是否熱、水滴是否正常，以及泵、電機(jī)軸承、套管的溫升是否超過(guò)70的極限。同時(shí)，泵流量、揚(yáng)程、電流、電壓等相關(guān)技術(shù)資料應(yīng)定期記錄，嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行系統(tǒng)和操作程序的安全性。

2.4 水泵的檢修要在相關(guān)的規(guī)范和說(shuō)明下進(jìn)行

在檢查過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：對(duì)泵密封圈的磨損情況進(jìn)行嚴(yán)格檢查，嚴(yán)重磨損應(yīng)立即更換，還要定期或不定期地進(jìn)行軸承檢查，補(bǔ)充潤(rùn)滑油。按壓填料壓蓋至中度，過(guò)緊或者過(guò)松都有可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱、漏液、超標(biāo)。

3 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械水泵在運(yùn)行過(guò)程中，工作效率不高是由諸多因素造成的。如果要提高機(jī)械水泵在運(yùn)行過(guò)程中的效率，使其發(fā)揮更大的功效，就必須仔細(xì)分析造成工作效率不高的原因，然后有針對(duì)性地選擇一些有效措施，提高機(jī)械水泵的工作效率。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張博，唐文江.機(jī)械水泵工作效率提高措施分析[J]工業(yè)設(shè)計(jì)2017（04）

作者簡(jiǎn)介：趙健博（1984-），男，?？?，遼寧省沈陽(yáng)市，研究方向：機(jī)械制造及其自動(dòng)化;

郭春宇（1990-），男，本科，遼寧省撫順市，研究方向：機(jī)械制造及其自動(dòng)化。