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水泵节能降耗技术

发布时间:2021-12-29来源:广州双仕成机电设备有限公司

        随着城市供水事业的发展,供水企业在保量供水的前提下越来越注重节能降耗工作的开展。在供水企业中,水泵作为输、配水设备,其所耗电能占水厂用电的85%—90%,因此,探索和应用水泵节能技术对水厂的节能降耗具有重要的意义。

一、通过合理选择水泵节能

  1.水泵的合理选型,泵的造型应该使泵的运行扬程和流量接近额定扬程和额定流量,新建水厂应根据水厂近远期的日供水量来确定水泵参数。原则上,取水泵房的水泵流量和扬程应按zui高日平均时供水量和扬程来选取,同时应考虑流量变化和水源水位变化时的水泵效率,以求经济运使运行时工矿点经常保持在高校区。

  泵的选用常根据比转速ns来选取,它是选择泵的类型的重要指标,其计算公式为:式中Q、H为zui率点的流量和扬程,但在实际计算中,因为泵的型号待选,无法查取zui率点的值,一般就用生产要求的值代替,或者用下式近似求取:泵的转速n应尽量和电动机的转速一致,以便于直联。有了Q、H和n的可以求出ns,由ns去查泵的“型普”,确定泵的类型,在这种类型的型普中选取zui适合的型号,zui后在泵的样本中细查该泵的性能曲线,再由管路性能曲线确定泵的工作点,如效率在区,则满足要求,即可选定。

  2.水泵性能的选择,对于工艺流量稳定的水泵,其性能选择的重点是保证泵运行的。在平均扬程时,如果工艺流量调节幅度较大又较繁,则应特别注意Q—H曲线和Q—y曲线的调节范围是否比较平坦,能否是泵在效率较高的区域运转。

二、通过水泵的合理配套和组合运行节能

  1.水泵的合理配套,一般泵站内的工作水泵至少有2—3台,从节能和经济运行的角度考虑,应选扬程相近、流量大小不同的泵搭配,以实现大、小泵合理配置方案。当用水负荷变化幅度较大且较频繁时,zui好再配置一台调速泵,以适应用水量的变化。当用水量大时,就运行大泵,用水量小时,停大泵运行小泵。如此配置,不但减少了水泵的运行台数,而且可以使所有的水泵都在区运行,水泵电耗明显下降,同时供水调配也更加灵活。

  2.水泵并联组合运行,在工艺要求大流量或流量有剧烈变动的场合,可视具体情况采取水泵不同组合运行,以提高泵的运转效率(水泵并联台数zui多不超过四台)。

  水泵节能降耗技术

三、采用水泵调速技术节能

  1.水泵调速节能的原理,水泵调速节能的原理可以根据流体力学的相似定律推导出,其性能与转速的关系是:流量正比于转速,扬程正比于转速的平方,功率正比于转速的三次方。函数关系如下:

  2.水泵调速的条件及调速水泵的选择

  供水量随季节、昼夜变化而明显变化或时变化系数较大时,水泵经常在偏高扬程或偏离区的大流量、低扬程的工况点运行,在无法改选泵型时,应考虑采用调速水泵。

  在有多台水泵时,应选流量zui大、经常运行的水泵作为调速泵,调速水泵的运行工况点应位于水泵段的中间,即额定转速时的工况点位于段的右端,甚至可超出而位于段以右。另外,比转数ns过小或过大的水泵均不宜作为调速泵,中、高比转数的离心泵(ns=80-300)作为调速泵效果zui好。

  3.水泵调速的方式及特点

  可控硅串级调速 特点是效率高、技术成熟,适用于70—95%调速,但调速装置功率因数低,并对电网有污染。电磁滑差调速 特点是控制简单,运行平稳可靠,便于遥控和自控,功率因数高,缺点是具有滑差损耗。液体粘性调速器(又称油膜离合器)特点是调节容量大,体积小,可在30%—100%额定转速范围内调速,造价低,但油膜离合器对机械油的要求非常高,且有一定滑差损失。

  变频调速 是调速技术中zui为先进的方式,它节能潜力大,噪声小,供水管网压力稳定,维护管理方便,故障少,但价格昂贵。我公司水厂二级泵房应用了ABB公司的ACS—600型大功率变频调速装置,水泵功率为560KW。在目前水厂供水量未达设计负荷时,运行该装置能保持供水管网压力恒定,且便于调度,运行效果良好。随着电力电子技术的进一步发展,变频调速将成为水泵调速的主流,为节能降耗创下可观的效益。

  4.水泵调速比的确定

  由水泵理论可知,在调速范围不很宽时,水泵转速的改变会导致特性曲线的改变,从而导致工况点改变,使水泵处在区运行。

  四、加强对水泵的能平衡测试,并及时更新改造,提高水泵运行效率,达到节能目的定期测定水泵特性,主要是Q—H特性和Q—y特性,如测出水泵的效率很低,则应及时更换水泵或叶轮。选型不当或扬程、流量过大时,对单级泵可采用车削叶轮外径的办法降低扬程和流量,使其在区运行。叶轮切削量与比转数有关,如表1所示,如车削量过大会引起泵效率过低反而得不偿失,一般采用逐步车削的办法以获得的叶轮车削量。

  五、加强水泵的维护管理,积极采用新技术新材料,提高水泵效率,提高水泵的加工、装配质量,确保水泵运行安全可靠,尽量缩小口环间隙。加强维修,及时修补合理的泄漏间隙,当发现口环破裂或磨损后的泄漏间隙以超过规定值时,应进行修理或更换,根据经验及实测数据确定口环半径间隙为叶轮口环外径的2.5—3.5%。

  积极采用新型的密封填料。填料在轴封装置中起着阻水或阻气的密封作用,选择一种密封性能好的填料,不仅可以解决泄漏、降低耗用,还可在一定程度上提高水泵效率。

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