提高低温水系统效率 降低低温水系统电耗

【摘要】在当前泵组系统工作中，受到泵组自身结构的限制以及工作需要，泵组的能耗普遍较高。特别是在低温水系统中，泵组在工作中需要克服阻力达到扬程要求。结合泵组的实际工作，提高低温水系统效率，降低低温水系统的电耗，是满足低温水系统工作的重要手段。基于这一认识，本文全面分析了采用把原效率不高的无密封立式自吸泵换成效率高的卧式清水泵并根据水的经济流速来重新选配泵的扬程和进、出水管管径的方法来提高低温水系统效率降低低温水电耗的可行性。

【关键词】泵；效率；电耗；扬程；经济流速

一、前言

低温水系统的节能应使水泵运行效率高和水泵与管网达到最优配置。水泵运行效率受两个因素影响：一是水泵设计的效率；二是水泵是否运行在最佳工况点附近，只要偏离最佳工况点附近，泵的效率就会降低。水泵与管网配置不合理，水泵进水管管径配小，不仅影响水泵的效率而且因为气蚀还影响泵的寿命；水泵出水管管径配小，增大低温水压力的管损。水泵的运行效率低和管损增大都会降低低温水系统的整体效率，加大运行成本，浪费电能。贵州轮胎股份有限公司全钢低温水泵的设计扬程为65-70m，效率65%，而实际运行在55m左右，严重偏离了最佳工况点，增大了电耗。水泵的出水管管径为150mm，按此计算管道内水的流速4m/s，超过水的最大经济流速3m/s，到达热交换器主管的压力只要0.45MPa，仅三十几米的压力损失就达0.1MPa。建议换效率高扬程低的水泵，重新配置泵进、出水管使其管道内水流速在经济流速范围内。

二、低温水系统运行状况

1、安装后初期运行状况 当时选配的4台水泵扬程都为65-70m，这是因为当时的用低温水的设备少，用水量不大，水泵的出口经常为60-65m。

在安装初期，考虑到低温水系统的实际需要，在选配水泵过程中，要求水泵的扬程需要满足65-70m的要求。之所以选择扬程为65-70m的水泵，主要是考虑到使用低温水的设备数量不多，使用现有的水泵完全能够满足实际需求。经过对安装后初期运行状况分析后可知，低温水系统在运行过程中能够满足低温水需求设备的基本需要，对保证低温水供应起到了积极作用。从低温水系统的初期运行来看，安装质量是保证低温水系统能够正常工作的关键。

2、近期运行状况 随着全钢公司每年的产量增加，低温水用量也开始增大。目前，出热交换器后的水管网压力在35m，低温水泵运行在55m左右，而泵的扬程仍为65-70m，又因为水泵各零部件磨损加重，本设计效率就不高的它效率更加低下，现在的水泵的效率只有当初的一半，在这种工况下运行，电机满负荷运行，增加了电耗。

通过对低温水系统运行状况分析后可知，目前低温水系统的运行中电能消耗较多，整体水泵系统的工作效率不高，影响了低温水系统性能的发挥，要想提高低温水系统的工作效率，就要从水泵的实际工作入手，保证水泵的运行效率满足实际需要。

三、换用效率高的低扬程卧式清水泵和合理配置泵的进、出水管降低低温水电耗

1、卧式清水泵的选型 根据对低温水的测量记录，低温水流量在300m3/h-500m3/h范围内，大多时间在400m3/h左右。根据工艺要求，低温水出热交换器后的压力只要0.35MPa，低温水经过板式热交换器的压力损失为0.1MPa，加上过滤器和进、出热交换器的管道阀门压力损失，最终泵的出口压力定为0.5MPa。综上，清水泵的型号为IS200-150-400流量400m3/h，扬程50m，配用电机功率90KW，由于有部分时间低温水流量只要300m3/h，所以加装90Kw的变频器调速节能。

在清水泵的选型过程中，对于关键参数，既要保证水泵能够满足实际使用，使其功能能够得到充分发挥，又要保证水泵的能耗处于合理水平，使水泵的能耗能够保持在较低的区间之内，提高水泵的整体性能。从上述水泵选型来看，水泵的选型必须在水流量、进出口压力、扬程和电机功率等指标出发，使水泵的整体指标满足实际需要。

2、泵的进、出水管管径的选取 根据泵流量400m3/h和管道内水的流速不超过经济流速3m/s，最终泵的进、出水管管径为250mm。在水泵进出水管管径选取过程中，为了保证选型满足实际需要，既要根据水泵的流量合理选择进出水管的管径，还要根据水泵和管道中水流的实际速度选择进出水的管径。基于这一认识，在水泵的进出水管的管径选择中，流量和水流的流速是保证进出水管管径能否满足实际需要的关键。从这一点来看，泵的进出水管管径的选择非常关键，只有做好泵的进出水管管径的选择，才能使水泵的性能得到全面发挥，最终达到提高水泵工作效率，满足低温水系统工作的目的。

四、经济效益

改造前，低温水系统需开启两台90Kw和一台55Kw无密封自吸泵，每天耗电约5500度。改造后，低温水系统只需开启一台90Kw的卧式清水泵，每天耗电约2000度。每年开启两台90Kw和一台55Kw的时间大概有6个月，其余时间开两台90Kw，每天耗电约4000度，按此计算每年可节省用电约98万度。

五、结论

通过本文的分析可知，在低温水系统工作过程中，只有做好水泵型号的选择，并从能耗角度考虑，合理优化低温水系统工作流程，才能保证低温水系统的工作效率得到全面提高，进而满足低温水系统的实际使用需要，使低温水系统能够实现工作效率第一和降低电能消耗的目的。

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