水泵节能范文

时间:2023-12-02 13:47:51

水泵节能

水泵节能篇1

【关键词】水源热泵;建筑;节能

中图分类号:TU198文献标识码: A

一、前言

水源热泵系统具有很好的功效,具有良好的节能效果,因此,分析水源热泵和建筑节能的相关性非常有必要,可以有效的提升建筑节能的效果,因此,可以考虑在建筑节能中广泛使用水源热泵。

二、水源热泵的概念

水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。其中可以利用的水体,包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地球本身就是一个庞大的热量源,水源热泵技术,就是利用水与地能冷热交换作为冷热源,冬季把地能中的热量“抽”出来,供给室内采暖;夏季把室内热量“取”出来,“放”到地下水、土壤或地表水中。

水源热泵可分为地源热泵和水环热泵。地源热泵包括地下水热泵、地表水热泵、土壤源热泵;利用自来水的被称为水环热泵。水源热泵利用地下浅层地热资源,既可供热又可制冷,是高效节能的空调系统。

水源热泵供暖空调系统主要分三部分:室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中水源热泵机主要有两种形式:水水式或水空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递,水源热泵与地能之间换热介质为水,与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。

三、某地区水源热泵工程应用分析

1、项目概况

某公司(北方)新建综合办公楼水源热泵项目,选择与项目建筑面积相匹配的水源热泵系统设备,从最优化的角度分析该系统运行,对热泵机组、水泵、风机盘管等主要设备的参数进行优化,尤其是优化其控制系统,使热泵主机能够根据建筑物的冷热负荷自动调节循环泵、潜水泵的流量,达到运行时高效节能的目的。

2、水源热泵机组选型

一般供热空调系统能耗约占整个建筑总能耗的50%左右,在建筑能耗中占有很大比重。而供热空调系统设计参数都是以最不利工况为设计标准,因此,系统在大部分时间里都是在部分负荷下运行。目前大多数大型空调系统水系统均为定流量系统,水泵始终按照设计负荷全速运行 ,因此冷水机组和水泵容量往往远远大于实际需要,空调系统的运行费用居高不下,成为建筑管理中的沉重负担。将变频节能原理应用于热泵供热空调系统,根据热负荷变化对水系统进行变流量节能控制,是一种有效的节能手段 。

3、技术创新点

(一)热泵机组制冷量、制热量根据外界负荷情况进行自动调节,并联动调节潜水泵及循环泵的流量。

(二)井水的水量和回灌量是决定项目成败的关键,采用独特的空压机活塞联合洗井、增加滤水管的长度等技术创新。

表1 技术指标

4、应用效果及节能经济评价

(一)计算依据

供暖热指标为80W/;空调冷指标为70W/;电费为0.367元/度(优惠电价加权平均)。

(二)设备选型

水源热泵机组冬季3396Kw ;输入功率714 Kw;夏季3096Kw ;输入功率540Kw;循环泵功率为60kw;潜水泵功率预计90kw;以上数据根据实际负荷修正。

(三)运行费用计算

(1)冬季运行五个月,夏季三个月。负荷平均系数0.65;运行时间系数:冬季0.8,夏季0.6。则冬季满负荷供暖16小时:

满负荷供暖小时(满负荷): 30×16×5×0.65×0.8=1248小时

水源热泵机组费用:1248×714×0.367=32.7万元

潜水泵运行费用:1248×90×0.367=4.12万元

循环水泵运行费用:3600×60×0.367=7.99万元

冬季运行费用:32.7+4.12+7.99=44.81万元

合计为:2.12元/平米*月

冬季运转潜水泵随主机起停,循环泵在采暖期24小时运行。

(2)夏季满负荷供冷12小时:

供冷小时(满负荷):30×12×3×0.65×0.6=421小时

水源热泵机组费用: 421×540×0.367=8.18万元

潜水泵运行费用: 421×90×0.367=1.36万元

循环水泵运行费用: 1080×60×0.367=2.38万元

夏季运行费用: 8.18+1.36+2.38=11.92万元

合计为:0.94元/平米*月

夏季运转潜水泵随主机起停,循环泵在制冷季节12小时运行。

(四)运行费用比较如下表:

表2运行费用比较

(五)社会效益评估

(1)清洁能源,有利于提高环境质量。

地表浅层水体是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳辐射能量,比人类每年利用能量的500倍还多(地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量),而且是一个巨大的动态能量平衡系统。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得水源热泵利用的地能成为清洁的可再生能源的一种形式。

(2)技术含量高,运行风险小。

水源热泵技术属高效节能技术、运行费用低。浅层地下水温一年四季相对稳定,冬季水体温度远高于室外环境空气温度,夏季水体温度远低于室外环境空气温度,浅层地下水是很好的热泵热源和空调冷源,这种温度特性使得水源热泵比传统空调系统运行效率要高40%,因此要节能和节省运行费用40%左右。而且,地下水体温度一年四季相对稳定,受气候变化影响小,其波动范围远小于空气温度的波动,这就使得即使在室外气候环境恶劣的情况下,地下水源热泵系统仍可以保持良好的工作性能,系统运行稳定可靠,自动化程度高,运行维护费用低。

(3)一机多用,高效实用。

水源热泵系统可以实现冬季供热和夏季供冷两种运行模式,并且四季皆可产生热水。一套系统可以代替原来的锅炉和制冷机两套装置,系统简单,没有冷却塔和其它室外设备。所以,就没有其它冷热源设备集中占地问题,既减少初投资,又节省了建筑面积和地皮,从而改善了环境形象,保持建筑外部美观。

四、在水源热泵技术应用的过程中要注意的问题

1、必须要考虑水源回灌的问题

在水源热泵系统工作的过程中不仅要重视其抽水的情况,还要注意水源回灌的情况。在水源回灌的过程中,除了要考虑回灌的水源的质量、温度、以及水量等基本问题外,还要考虑进行水源回灌时对地下水所造成的影响,要考虑回灌是否会破坏地下水水位的相对平衡,还要考虑是否会造成地面开裂或者沉降的现象。

2、冬天供热的温差小、流量大的问题

在目前的水源热泵系统运作过程中,其夏天的供冷功能已经是比较完善的,但是其冬天供热的功能还存在温差小、流量大的问题和水温比较低的问题。之所以会出现这样的问题,主要是因为冬天的地下水的温度比较低和水源热泵机组的性能还不够完善这两方面导致的。而这些问题如果不能得到改善,那必然会影响到水源热泵系统的推广。所以现阶段必须要加大研究力度,使水源热泵系统朝着温差大、流量小,出水温度高的方面发展。

3、对地下水的水质进行处理

水源热泵系统在运行的过程中出现问题大多数时因为对地下水的水质处理不够完善。对地下水的水质不合格处理,一般可以采用板式换热器将热泵机组与水源隔离分开,或者在系统中安装净水过滤器,还可以在系统中安装除砂器和沉淀池,使之符合水源热泵系统的安装需求。

五、水源热泵的应用前景分析

近年来,水源热泵已成为华北及中原地区空调系统节能技术的应用热点,并取得了良好的运行效果。随着能源和环境问题日益受到全球重视,水源热泵系统在改善人居环境,科学利用能源等方面均具有重要的作用和意义。技术人员应认识到这一发展趋势,从可持续发展的角度出发,提高城市水源探测与地下水回灌的技术水平,并对整个节能工程进行系统、全面的优化设计,使水源热泵技术的应用真正成熟起来,最终成为我国城市建筑节能发展的主流。

六、结束语

综上所述,建筑节能中应用水源热泵技术效果显著,因此,今后要更加深入的研究水源热泵技术的技术要点,将其更好的应用到建筑节能中,提升建筑节能的效果。

【参考文献】

[1]刘兴中,范新.水源热泵系统介绍[J].清华同方技术通讯,2011(10).

[2]付祥钊.夏热冬冷地区建筑节能技术[M].北京:中国建筑出版社,2012.

[3]李阳域.谈水源热泵技术的发展情况[J].民营科技,2011

水泵节能篇2

关键词:水泵;调速;节能;变频技术;应用

1水泵调速运行的节能

1.1供水系统中水泵调节运行的必要性

1.1.1供水系统的供水量是受客观条件制约而在变化的,是不均衡的,而水泵的选择又是以满足出现概率很低的最不利条件即最大工况的要求为原则的。其水泵供水能力一般按最高日最高时的用水量选择,水泵扬程则是按水泵净扬程与管网能量之和选择,但必须保证运行中的最高扬程。1.1.2水量预测的不准确性和出于安全的因素,水泵的流量和扬程存在不同程度的富余量。1.1.3水泵的效率曲线不是一条平坦的曲线,其高效区段很窄。1.1.4供水系统建成至达到设计能力,存在一个过渡期,该期间的长短取决于设计规模的合理性以及诸多因素的影响。由于以上这些原因,就注定了水泵实际运行的工况点在大多数时间内偏移高效区。因此,在运行管理中常需要人为地对工况点进行必要地改变和控制,以适应管网中流量和压力的变化。调节水泵运行工况点的方法,归结起来不外乎有两个方面:①改变管道系统特性曲线(如闸阀调节);②改变水泵本身的特性曲线(如台数调节、调速运行等)。

1.2水泵调速节能的分析

水泵调速节能技术中的关键问题就是如何确定调速泵的合理台数,它对工程投资、日常运行费用及节能的效果影响甚大,必须提高科学性,克服盲目性。解决这一问题的方法,仅仅靠定性的分析是不够的,必须结合工程的具体条件作出定量分析,用“数据”说话。1.2.1分析的原则。①既然是调速控制,除了尽量减少扬程的浪费以外,还要提高水泵的运行效率。因此,水泵的总台数宜少不宜多,即尽量选用大功率泵组,因为一台大泵和并联工作的两台或多台小泵相当时,大泵效率比小泵效率高。同时,水泵的台数还与管路特性有关,管道系统特性曲线越陡,若并联台数多,不但水泵被“窝”出力多,本身就是一种浪费,且使可调节的范围变得很小,不利于充分发挥调速泵的作用。②水泵调速应达到适应工况变化,同时又使水泵经常处于高效区,而不是要求其始终处于高效区工作。水泵特性曲线上任何点经过调速都按相似定理变为另一种工况,即工程所需的任一种流量和扬程在不超出水泵额定数据时,通过调节转速的方法都可以达到。但对水泵调速运行时的主要目的是节能,所以采用调速泵时只能把工作点选在水泵特性曲线高效区的工况点或由高效区经相似变换得到的工况点。这当然是最理想的一种状态,如同对各种类型的调速装置的选择一样,其效率高低各有不同,应视具体的应用条件因地置宜,经综合比较后确定。③要确定调速泵与定速泵的最佳组合,应在对不同水泵和各种组合能耗计算的基础上,对方案进行经济比选。经济比选要坚持“定量分析与定性分析相结合。1.2.2分析的方法。①对能够掌握实际水量资料的工程(如改造项目),可根据管道系统特性曲线分别对各种泵的组合作出能耗计算。②对一时无法掌握实际水量变化资料的工程,则可采用简化分析计算的方法,即以出现概率最高的工况条件下,根据管网特性对几种调速和不调速组合进行比较,而不是以出现概率很少的最大工况来作为判断条件。因为对于在整个运营期内出现概率极低的工况,即使调速泵在较低效率下运行,也不会对全年的节能效益产生太大的影响,而这样却有可能使调速泵的台数得以减少,从而节约了投资。③在不能取得管道特性曲线时,可以用静扬程与最大工况对应扬程两点的连线来代替实际的管道特性曲线,这虽对能耗计算造成一定误差,但并不妨碍对调速泵台数的各种方案的判断。④方案的经济比选可采用总费用净现值最小原则法,该方法观察各备选方案(定速泵和调速泵台数的不同组合)在整个计算期内(逐年产生的费用,将其折现到当前的“现值”,并比较其大小,总费用净现值最小的方案为优。

2变频技术在水泵中的应用

2.1变频技术的优点

变频技术作集现代电子、电气信息和智能技术于一体。变频控制是一种成熟、应用面广的高效机电节能新技术。采用变频技术可实现。水泵高效节能,变频装置是一种静止的、高效的变频与控制设备。

2.2变频水泵技术

常用的水泵电机调速方式。一是滑差调速型,如液力耦合、电磁转差、液力离合和转子串阻调速等;二是高效调速型,如变极调速、串级调速和变频调速等。不同的调速方法,在不同流量变化的条件下,调速效率也不同。不同的调速装置应用领域也不一样。流量调节范围在90%以上时则无需采用电机调速。可节流调速;当流量调节范围在75%左右时,才可有必要采用高效调速装置,如变频调速技术。变频调速是一种新型高效调速技术,它是由半导体电子元器件构成的电力变换器和三相交流电动机等组成。由于变频控制技术的发展和应用,使得传动的机电设备工作在最佳状态,使设备处于高效节能的工作状态,延长设备的使用寿命,真正体现科技以人为本的宗旨。目前,变频器正朝着数控化、高频化、数显化、高集成化、强适应性的方向迅速发展。大大地发展了生产力,在工矿企业广泛应用,会大幅度提高了生产效率和企业经济效益。

参考文献

[1]郭连忠.能源管理与低碳技术[M].北京:中国电力出版社,2012,3.

[2]天津市能源管理职业培训学校组编.电气节能技术[M].北京:中国电力出版社,2013.4

[3]黄伟.机电设备维护与管理[M].北京:国防工业出版社,2011,9.

[4]何全茂,王国文.煤矿固定机械运行与维护[M].北京:煤炭工业出版社,2011,8.

[5]彭旭昀.机电控制系统原理及工程应用[M].北京:机械工业出版社,2006,2.

[6]黄志坚,袁周.工业泵节能实用技术[M].北京:中国电力出版社,2013,3.

水泵节能篇3

【关键词】热水供暖;循环水泵;选择;节能

热水供暖系统中设置的循环水泵是向用户输送热媒的主要设备,也是锅炉房中耗电量较大的设备,其用电量约占锅房总用电量的40%一70%。实际工程中,循环水泵容量偏大的现象较为普遍,有的甚 至达到原参数的2倍以上,如果循环水泵的流量和 扬程偏大,会造成电能的严重浪费。

1循环水泵偏大的原因

造成循环水泵容量偏大的原因主要有以下几 点:一是有的设计人员没有认真计算热负荷和系统 阻力,尤其是外网和锅炉房的阻力,采用估算方法,为保险起见,估算值过大,使选的水泵流量和扬程加 大很多;二是有的系统运行后没有进行认真的初调 节,一旦系统出现水力失调,有人认为是水泵容量不够,而盲目换大泵;三是有个别设计者对循环水泵扬程的概念不清:对承压锅炉采暖系统,定压点设在循环水泵吸水侧,循环水泵进出口均承受相同的静水压力,因此,其扬程不需要考虑用户系统的高度,只 要克服管网系统的阻力即可。但有的设计者却将系 统高度计入扬程中,这就使循环水泵扬程大大增加; 四是多层建筑采用常压在锅炉供热系统,使循环水泵扬程增加。常压锅炉系统,由于锅炉与大气相通, 压力很低,供暖水泵进口与出口静水压力不同,此处 的水泵只是起向系统“扬升”供热水的作用,不起循 环作用,回水则靠系统高差克服回水阻力自流至锅 炉房。水泵的扬程只需克服供水干管阻力,水泵入 口处管道阻力及系统高度,将热水送人系统最高用 户略有余量即可,这种场升供暖的水泵应称为供暖给水泵,以区别于闭式系统的循环水泵,显然选择锅炉的类型决定着水泵的扬程的大小,以及系统耗能情况。因此,设计人员选择锅炉时要重视常压锅炉 系统供暖给水泵“扬升”供暖使电耗增加的特点,选择锅炉时要考虑系统的节能。建议三层以上的建筑 不要采用常压锅炉扬升供暖系统。以免水泵扬程增 加使电耗增加;五是选水泵时,因水泵规格系列所限,很难选到流量,扬程完全一致的水泵,一般都选大一号的,这样层层加码,致使容量偏大,甚至达2倍以上。

据调查,现有运行中的锅炉,其温差多数在 10~15℃,个别温差仅为8℃,也就证明了水泵容量偏大。 水泵容量偏大,一方面破坏了原设计的水力工况,另一方面又增加了水泵运行的耗电量。

2锅炉循环水泵的选择

2.1循环水泵容量的确定 循环水泵的流量是按采暖室外计算温度下的用 户耗热量之和确定的,而在整个采暖期内室外气温 达到采暖室计算温度的时间很短,使大部分时问水 泵流量偏大。选择水泵之前首先应确定热网系统的 调节方式,然后根据调节方式确定循环水泵的流量。 国家有关标准中较明确规定:对于采用集中质 调节的供热系统,循环水泵的总流量应不低于系统的总设计流量;扬程不应小于系统的总压力损失,即 循环泵的流量和扬程不必另加富裕量。 集中质调的供热系统,多数处于小温差,大流量 的工况下运行,经济上是不合理的。确定总流量(循环量)应根据锅炉额定供回水温差来决定,比如14MW热水锅炉,供回水温度120/60,额定循环量为200吨/小时而采用分阶段 改变流量的质调节的运行方式,可大量节约循环水 泵的耗电量。将采暖期按室外温度的高低分为若干 阶段,根据室外温度决定需要运行的锅炉台数,同时确定本阶段循环水量及循环水泵运行方式。在每一个阶段内保持流 量不变,以满足供热需要。 对于采用相同容量锅炉的情况,当设一台锅炉 时,可选2台100%流量的水泵;当设2台同容量锅炉时,选用l台100%总流量的水泵,2台50%总流量的水泵,当1台锅炉运行进,开一台50%总流量的水泵,2台50%的泵又可同时运行做为 100%泵的备用;设有了3台同容量的锅锅炉时,可 造2台33%的总流量的泵、1台66%流量的和1台 l00%流量的水泵。1台锅炉运行时,开启33%的水 泵,2台锅炉运行开启66%流量的水泵,3台锅炉同 时运行开100%流量的水泵。2台33%流量的水泵 可做为66%泵的备用。也可分别选1台33%流量、 1台66%流量和1台100%流量的水泵分别与1台、 2台、3台锅炉配套运行。 显然采用分阶段改变流量的质调节具有明显的 节能效果。

2.2锅炉本体水流量与电耗: 以热水锅炉为热源的热水供暖系统,热源内部 阻力主要是锅炉水流阻力,这一数值应由锅炉厂家 提供。当选用的锅炉在额定供回水温度以下降温运 行时,比如120/'60℃高温水改为90/60℃低温水锅 炉,就要考虑在供出相同的热量时, 实际循环水量要大于额定流量,使锅炉水流阻力增 大。锅炉供回水温差减低一半,相应的循环量增加一倍。锅炉循环泵的流量和扬程、轴功率及叶轮转速之间存在以下比例关系:

即: n1/n2=G1/G2

(G1/G2)2=H1/H2

(G1/G2)3=N1/N2

式中n1、n2――――水泵转速

G1、G2――――水泵流量

H1、H2――――水泵扬程

N1、N2――――水泵轴功率

由此可以看出,水泵的扬程与流量的平方成正比,水泵的轴功率与流量的立方成正比。当水泵的流量降低20%的时候,电机转速就降低20%,而水泵的电耗将降低1-0.8*0.8*0.8=0.488,即减少48.8%,当水泵流量降低50%的时候,电机转速降低50%,水泵的电耗将降低1-0.5*0.5*0.5=0.875,即减少87.5%。所以,当额定流量增加一倍的时候,那么它的电耗将是原来的8倍。因此在锅炉运行时,我们要尽量按额定流量确定循环泵的运行频率,尽量做到按设计温差给定循环量,尽量避免大流量、小温差的运行方式。相对于锅炉总阻力,整个热水输送管道阻力更大,所以减小循环水量可以大大减小管道阻力,相对的可以减小循环水泵的扬程,从而达到减少循环水泵的总电耗。

3结语

3.1应按分阶段改变流量的质调节运行方式选择 循环水泵,并详细计算系统负荷及阻力,选择合适的 水泵,不必另加富裕量。还要计算其耗电输热比是 否符合要求。同进应注明水泵工作压力,不要误将 水泵扬程作为其工作压力。

3.2尽量选供回水温度合适的锅炉,不宜使锅炉降 温运行;不宜选择常压锅炉,不宜使锅降温运行;不 宜选择常压锅炉扬升供暖方式,以免水泵扬程加大, 浪费电能。

参考文献:

[1]万建武风机盘管加新风系统冬季工况的空调过程设计暖通 空 、1998)28(3)

[2]万建武空调房间和建筑计算拎负荷的节能应用研究.西安建 筑科技大学学报,20001(2)

水泵节能篇4

【关键词】离心水泵 变频调速 节能

1 现状

目前对于高能耗企业来说如何节能降耗是企业发展的当务之急。供水车间的职能是为生活区居民和前方生产厂提供水源,车间运行水泵必须全年连续运转,离心水泵节能措施不到位必定会造成能耗高,而车间10台离心水泵生产年代比较早,都是sh型号,在当今能源日趋紧张的情况下,如何正确地进行水泵选型,及时调节水泵工况点,使水泵运行在较高效率区,认真做好水泵维护,提高设备检修质量,提高变频泵供水效率、优化水泵对于节约电耗,降低成本,提高企业经济效益具有很大的经济意义。很多企业目前大多数采取的调节方式是通过调节进出水阀门满足水量需求,这是高消耗能源的做法。目前供水车间运行机组有3台高压变频机组,1台低压变频机组,如何更大效率的提高水泵运行状态,节能降耗,从以下几个方面进行分析。

2 提高水泵运行效率

2.1造成离心泵效率低的原因:

2.1.1离心泵的运行工况点偏离了设计工况点,造成的离心泵的运行效率低。而要提高离心泵的运行效率必须降低水泵内损失。在相同供水量下,电机和水泵的效率越高,电机输入功率越小,电耗就越小。

2.1.2管路效率低。当被输送液体或流量发生变化时,经常见到的调节方法是通过阀门开度的调整,虽然这样可以保证设备的运行,但是却造成了管路的阻力大,能源消耗过多,造成了离心水泵效率低。而大部分企业采取的都是采用恒速泵调整调整泵出口阀门开度实现水量控制。

2.1.3某些选择的离心水泵型号本身效率比较低,没有来考虑清楚本身需求的最大流量和扬程,而很多情况是由于检修安装不当,导致离心泵内损失过大,使得离心泵没有发挥应有的作用,在低效率下运行。

2.2提高离心水泵运行效率的措施

2.2.1提高水泵的机械效率

2.2.1.1降低轴承摩擦损失:同一种轴承,如果安装质量不同,运行维护不同,其功率损失也不同,车间按照公司TPM办公室制定的《油管理规范》对离心泵进行按时准确的加换油(脂),这样能有效的保证降低轴承摩擦损失。

2.2.1.2降低轴封装置摩擦损失:以前车间离心水泵采用的都是填料密封,而现在大力推广的为机械密封,摩擦损失降低,维护量也相对减少,截止到2009年车间10台离心水泵由填料密封全部更换为机械密封。

2.2.2提高水泵的水力效率

离心水泵材质基本都是铸铁,不进行机械加工,从而增加了流体的流动损失。一般可采取以下方式来减少流动损失:①在泵体内比表面涂刷涂料或涂漆使得表面光滑减少损失。此方法实施率不高。②流道不宜过长,否则使得流动损失增加。车间10台泵都是分别分布在两个泵房,老泵房7台,新泵房3台,泵房前后都是集水池,管道长度适中,流动损失不会增加。

3 叶轮车削

叶轮车削是一种既简单又省钱的水泵节能措施,随着叶轮的直径减小,流量,扬程,功率也在减少,功率也会减少很多。切割叶轮或者把原来的叶轮去掉换成同等直径的较小的叶轮是很好的节能提效方法。这个也是目前车间针对离心泵采取最广泛和有效的一种节能措施。

4 变速调节

离心水泵一般都是根据最大负荷选用的,而当泵的扬程变化幅度较大,那么就要采取变速调节,也就是改变水泵的工况点。离心水泵的工况点是由水泵的特性曲线和管路系统特性曲线来决定的,因此改变任何一个特性曲线都能达到调节的作用,目前水泵的流量调节方式有调节阀门控制,变速控制和泵的串并联调节。对于目前的水泵流量调节方式来说,变速控制比调节阀门控制节约的成本大很多,通过变速调节,原来消耗在阀门的功率可以完全避免,取得良好的节能效果。而且通过泵变速调节流量还有利于降低水泵发生气蚀的可能性。目前企业对生产单耗要求越来越高,车间生产广泛运用变频技术达到节能降耗。

几年来供水运行的几种机泵匹配方式:

两台(或以上)恒速泵匹配运行(2000年前)

变频机组与恒速泵匹配运行(2000年-2008年)

变频机组单机组运行(2008年至今)

三种运行方式的生产单耗比较(历史数据)

第一种2200千瓦时/万吨左右 第二种2000千瓦时/万吨左右

第三种1650千瓦时/万吨以下

班组生产单耗计算方法:

单耗=本班运行机组电量÷本班总供水量 电量=电度表度数×倍率

车间不同运行机组倍率为:

由水泵工作原理可知:水泵流量与水泵(电机)转速成正比,水泵扬程与水泵(电机)转速平方成正比,水泵轴功率等于流量与扬程乘积,故水泵轴功率与水泵转速三次方成正比(既水泵轴功率与供电频率三次方成正比)。 即水泵转速下降时,水泵的轴功率将成三次方下降,因此,变频机组节能效果明显。

车间机组匹配方式

2#变频机组 3200 - 2000 m?/h

1#变频机组 2500 - 1000 m?/h

9#变频机组 1200 - 600 m?/h

当用水量短时间超过变频机组供水上限值时,匹配一台恒速泵,尽量不选用同时运行两台恒速泵运行方式,目前车间采取的是单台运行2#变频机组的方式,节能效果最理想。

采用变频器对电动机进行调速调节水泵流量的办法,在节约能源和提高效率有非常好的效果,离心水泵在实际使用中降低能耗是一项系统的工作,应该从多方面入手,使得水泵能运行在高效工况点附近,就能完全降低水泵能耗,达到节能的目的。

参考文献:

水泵节能篇5

关键词:污水提升泵站; 节能; 方案

中图分类号:TM08 文献标识码:A 文章编号:

前言

近年来,随着城市的发展,城镇化的建设,城区范围越来也大,环保要求也在不断提高,城市污水处理量及泵站规模逐渐加大,对污水泵站的设计也提出了更高的要求。一个污水提升泵站的设计是否合理,除了满足能否安全运转,达到设计使用要求外,还要对其进行节能优化设计。

泵是一种高耗能设备,泵系统节能在发展我国节能减排的绿色经济中所占地位可谓举足轻重。结合全国第三次工业普查公布的统计数字,我国水泵的总装机容量约为1700万kW,在国民经济中举足轻重,节能潜力巨大。据估计,全国泵系统节能的空间有750万kW左右,每年可节电约650亿度,可见泵系统节能潜力多么巨大。所以说污水提升泵站的节能设计具有重要的社会和经济效益。笔者认为污水提升泵站节能设计时,主要有以下几个方面措施。

合理选择水泵,优化组合,减少能耗

污水提升泵站基本是采用水泵并联组合。在碰到某些大型污水泵站设计时,污水排水流量变化性较大,是否选择并联水泵台数越多,单台水泵流量越小,则系统更能适应流量的变化,整个系统则更节能呢?下面通过对某污水提升泵站两种选泵方案进行比较计算后来回答这个问题。

某城市污水提升泵站设计流量为定为Q总=5600m³/h,扬程H=86m。现分别按四用一备、七用一备两个组合方案进行选泵,两种方案对比如下表:

根据上表,现对两个方案进行工程经济分析:

(1) 能源成本分析

具体的泵系统节能精确计算,需要了解系统的工作特点,如流量随时间的变化情况、系统控制方式(压力控制、液位控制等)、泵的工作制以及泵的性能曲线的形状等。本次对比仅以泵的连续满负荷工作为前提,对两个方案的节能潜力进行计算分析。

方案一与方案二的满负荷小时电耗差为:2423.4-1956.4=467 kWh,也就是说每小时方案一的耗电量比方案二要节省约467度电。

(2) 采购成本(设备费用)

方案一:采用的卧式双吸泵,国内厂家和国外厂家均有生产,且都为成熟型的节能产品,效率较高。国内有好多厂家的同类产品已取得节能产品认证。从经济性考虑,推荐选用国产品牌。

方案二:采用立式潜污泵,对于该参数,国内鲜有厂家生产,且质量不稳定。国外品牌的同类产品,质量较好。该产品由于型式所限,一般效率都较低。从整体考虑,推荐选用国外品牌。

方案一相对于方案二,由于泵的规格大、结构简单、数量少,所以其价格较低(对于同一品牌)。

(3) 维护保养成本

泵的维护保养成本取决于泵的可靠性、易损件的种类及数量、维护的方便程度等因素。

对于方案一,采用了卧式双吸泵以及标准电机,结构简单,可靠性较高。易损件通常有口环、轴套和机械密封,对于5台泵可随机配2套3年用备品备件,易损件成本较低。标准电机相对维护较少,泵需要维修时,无需移动电机,也不用移开进出口管路,所以维护比较简便,保养费用也较低。

对于方案二,采用了潜污泵,电机为特殊的潜水电机,且泵内有2道机械密封及油室,另外还有浮子开关、油水探头以及测温元件等,可谓结构复杂,可靠性相对较低。易损件通常有口环、轴承、轴套和机械密封,对于8台泵可随机配3套3年用备品备件,易损件成本较高。并且维护的项目也较多,除了泵外,电机也需要更多的维护,比如,测绝缘,烘干绕组等,保养费用也较高。方案一的维护保养成本要比方案二的低得多。

综上所述,方案一相比之于方案二,方案一更加节能,且便于管理。

尽量降低扬程,减少泵水耗能

泵水耗能跟扬程大小密切相关,扬程越高,泵机提升等量污水做功越多,耗能也越大,因此,在工况允许条件下要设法减小运行扬程。

(1) 提高泵站进水池运行水位

如图1所示,设泵站进水池水位位于B处,围堰闸高度h2,则水泵泵水实际扬程为H=h1+hm+h2 ,该扬程下,单位时间内泵机提升污水重力耗能为:

(1)

式中:s为进水池截面积,Q为流量(设Qin=Qout=Q),ρ为污水的密度,g为重力加速度,H为扬程,hm为排水池最低出口至水池A点高度,如果进水池水位从B处上涨到A处,则扬程减小h1,由式(1)可得单位时间内泵水耗能减少为:

(2)

(2) 避免附加扬程

这种方式下往往会出现过量排流的情况,即当流入污水流量减小时继续大流量排水,导致排水池出现污水滞留持续现象,使得排水池水位升高,形成附加扬程h3(见图1),此时运行T时间段内泵水耗能将增加:

(3)

式中:s2为排水池截面积,采用调速均流排水方式,可减少或避免附加扬程的存在。

图 1 污水泵站示意图

合理选择阀门附件,减小水头损失

阀门在泵站中起举足轻重的作用,用量也相对较大,节能问题突出,至今尚未得到充分重视,生产阀门和选用阀门,要把水头损失大小作为评价阀门选择合理与否重要指标之一。下面通过一个算例来说明阀门在节能设计中的作用。

举例:DN600的阀门,对应水泵流量Q=2500m³/h ,阀门水头损失每增加1m,即水泵扬程对应要提升1m,如果全年运行365天,即8760h,水泵效率η1=0.8,电机效率η2=0.9,联轴器效率η3=0.95.

那么1年的耗电量F,如下式计算:

则开工率100%时:

式中:N——水泵轴功率 KW

η ——水泵机组总效率

F——年耗电量kWh/a

γ ——水的容重1000kg/m³

Q ——水泵或阀门流量m³/s

H ——水泵扬程m

η1——水泵效率0.8

η2——电机效率0.9

η3——联轴器效率0.95

于是

即全年用电87900度,由此可见,全国所用阀门数十万太,如不重视水头损失问题,将严重浪费能源。

结论

污水提升泵站的节能空间很大,设计人员应根据实际情况进行合理的优化设计,目前市场上已有类似的泵站目标电耗设计、测算和运行工具软件可供设计人员参考使用。本文仅就几点常见的节能措施做了简单分析,泵站的节能措施还有很多,还需要进一步发现、探讨。

参考文献:

[1]姚福来,等泵站节能指标的科学确定, 能源工程. 2002(6).

[2]姚福来,等为什么泵站会有节电潜力, 节能与环保. 2003(2).

[3]汪雄海,等污水泵站系统的节能机理及控制策略, 浙江大学学报. 2005(7).

水泵节能篇6

[关键词]凝结水系统;节能;改造;变频器

中图分类号:G222.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)28-0303-01

目前,在恒速泵(即工频泵)的凝结水系统中,是依靠凝结水主调阀的节流调节来维持除氧器和凝汽器热井水位的稳定,存在种种缺陷,为了从根本上解决系统用电效率低,水位波动大等疑难问题,我公司机组凝结水泵在设计上采用了一台使用变频器,另一台工频备用。

1 系统介绍

我公司安装2×330MW直接空冷机组,每台机配有长沙水泵厂有限公司生产的2台100%容量C590I-6型筒袋型立式多级离心泵。凝结水经凝结水泵、凝结水精处理、轴封加热器、凝结水主调阀及旁路、低压加热器上水至除氧器。通过调整凝结水主调节阀开度来调节凝结水量,维持除氧器水位稳定满足机组运行需要。另外,凝结水还供给汽轮机低压轴封汽减温水用水,以及低压旁路减温、汽机低压缸喷水减温等用水。为防止机组低负荷运行时凝结水系统超压和凝结水泵汽蚀,还设计有凝结水再循环管路,再循环调节阀配合凝结水主调节阀调整除氧器水位,维持系统运行正常压力。

2 节能项目

(1)使用变频器

由于机组承担深度调峰的任务,因此在低负荷的工况时,流量很小,凝泵电耗过高。因此在设计上采用了凝结水泵电机的变频器。

1.凝结水泵在变频运行时,大大节约了凝泵的电耗率,凝结水主调阀的开度在较高负荷时为100%(200MW以上),负荷较低时可以适当关小主调阀的开度。通过改变凝泵的转速和调整除氧器的水位,相对于主调阀的节流调节较快,而且除氧器水位波动较小通常除氧器水位波动范围在±20mm。

2.凝结水泵变频运行解决了启动时大电流对电机的冲击,延长了电机的使用寿命。异步电机直接启动时,其最大启动电流约为额定电流的7倍,采用星三角启动也达到了 4-5倍。而变频启动时,基本上无冲击电流,其电流是从零开始,随着转速的上升而增加,最大不会超过额定电流,这就消除了对电机的冲击应力,延长了电机的使用寿命。

3.使用频器降低了转速,低负荷时,凝结水泵低速运转,泵必需的汽蚀余量降低,降低了泵内发生汽蚀的可能性(因泵必需的汽蚀余量近似与转速的平方成正比),延长了水泵的寿命。同时,可减少转子对轴承的作用,延长了轴承使用寿命,同时有关数据说明,机械寿命与转速的倒数成正比,降低凝结水泵转速可成倍的提高凝泵的使用寿命,凝结水泵维护费用自然降低。

4.当凝泵在变频运行时,凝泵出口压力在1.0Mpa-2.2Mpa之间,凝结水主调阀的开度基本都是开满,调门前后几乎没有压差,而且,凝泵出口的压力比较低,凝结水精处理的压差一般是小于0.17Mpa,12.6米到0米泵坑的压差大概为0.2Mpa,凝结水管路本身的阻力造成的压差大概为0.2Mpa,那么实际上凝泵出口压力裕度就很小,当除氧器压力波动较大时,容易发生除氧器不上水的情况,造成除氧器水位波动大。

5. 凝泵在变频运行时,其出口门和调节阀可全开,利用转速调节流量和压力,改善了由于阀门调节时对管系的冲击,降低了调节阀前后管系泄漏的可能性;也由于高压变频器的软起动,有效消除“水锤”效应和空化现象,减小对管网和泵的冲击,所以低压加热器水侧和汽侧的压差较小,而且负荷越低压差越小,低加泄漏事故的几率相对工频要低很多。因此,变频调节延长了泵体寿命和减小了管网及附件的损耗,从而减少了维护工作量,提高了系统的安全可靠性。

6.凝泵在变频下运行时,如果高压变频器长时间运行在1/2工频以下,随着电机转速的下降,电机散热能力也下降,同时电机发热量也随之减少。所以电机的本身温度其实是下降的,仍旧能够正常运行而不至温度过高。电机线圈温度随频率下降而减小,大大降低了线圈的损耗。

7.凝泵变频运行时,凝结水的压力比定压运行低,使得在定压运行时出现的凝结水压力高造成凝结水管道振动大、凝结水最小流量调整门漏流、给水泵机械密封冷却水管道振动和噪音大、调整门容易多次损坏的现象得以消除或减缓。同时,由于小流量时的转速低,这就降低了泵及系统的噪声,改善了运行环境;变频调节还使得调节手段变得简单、可靠,提高了自动装置的投入率。

(2)凝结水泵本体结构改造

1.由于凝泵在选型时靠上限执行,设计余量过大。因此,根据实际负荷要求,将凝泵去掉一级叶轮。

2.凝泵抽叶轮改造的第一效果就是减小扬程与系统配置合理,在额定转速条件下,整个凝泵的效率提高了,电流下降,减少了电耗。

3.但是,凝结水泵去掉一级叶轮后,虽然因为减少了出口压力的裕量而使凝结水泵在运行中更加平稳,能够满足春、秋、冬季的运行要求,但是在进入夏季机组背压较高,主蒸汽和主给水流量较高时,单台凝结水水泵已无法满足系统的需要,需启动备用凝结水泵来维持除氧器水位。其原因主要在于,凝结水泵在经过变频调节后,去掉一级叶轮来减小扬程与系统配置合理所起的作用已经不大。

3 运行调整

泵类设备在生产过程中根据系统需求往往会采用调整法、回流阀、截止阀等节流设备进行流量、压力、水位等参数控制。不仅造成了大量的能源浪费,管路、阀门等密封性能的破坏,还加速了本体、阀体的磨损和汽蚀,严重时损坏设备,影响生产。为了提高凝结水泵系统的整个装置效率,变频运行时,在满足机组参数正常稳定时,尽量全开凝结水主调阀,可以使整个阀门压损基本消除。

在实际运行中,由于电力电子元器件对温度和环境比较敏感,必须单独设置洁净小间供变频器使用,并做好降温散热的措施。凝泵在变频调节运行时,应做好相关的技术措施和事故预想,在机组启动期间或低负荷运行时,应注意维持变频器合适的输出以保证凝泵出口压力,防止压力过低造成工频泵联启;运行中要注意监视变频器调节情况,当除氧器水位波动大时,应及时退出变频器自动调节,在机组突遇甩负荷时,应将变频器自动退出,通过配合凝水主调阀调节除氧器水位,特别是在低负荷时发生凝泵变频器跳闸,备用工频凝泵联启或手动启动后,要及时关小凝水主调阀,调节凝水再循环,防止发生除氧器满水事故。

4 总结

无论是凝结水泵电机使用变频器还是凝结水泵本体结构改造――去掉一级叶轮,都在很大程度上提高了凝泵整体的利用效率,降低了电耗。但由于空冷机组的特性,进入夏季高负荷、高背压的运行工况时,还是出现了单台凝结水泵无法满足机组的用水需求,即凝结水泵电机在经过加装变频器后,继续采取去掉一级叶轮来减小扬程的方法与系统配置合理所起的作用已经不大,其主要的作用为:第一,在变频器故障的情况下,运行泵体结构改造过的凝泵可以发挥很大的作用。第二,在低负荷的情况下,由于工作点的改变,凝泵由低效率区进入高效平滑区,可以提高凝泵的效率。

参考文献:

[1]贾晨霞、闫素英、仲伟浩、赵楠,300MW机组凝结水泵抽叶轮改造及应用分析,[J]电站系统工程,2013

[2]高东军,凝结水泵改造实例,[J]大科技,2012

水泵节能篇7

[关键词] 中央空调 循环水泵 节能研究与改造

中央空调广泛用于企事业等场所,是一种量大面广、耗电多的通用设备。循环水泵是中央空调重要的辅助设备。主要分为冷(暖)冻水泵,和冷却水泵。传统的循环水泵控制是全速额定运转,循环水泵都提供固定水量,进行热交换。而实际生产生活中,随着外界温度等指标的变化,我们需要对流量进行控制和调节,最常用的方法是通过调节阀门或挡板开度的大小来调整受控对象,这样就使得相当多的能量以阀门、挡板的截流损失消耗掉了。众多中央空调循环泵运行效率仅为45% ~50%,由此可见,提高循环水泵效率非常有利于中央空调的经济运行。

一、中央空调循环水泵耗能分析

国家制冷学会的大量实地调查数据显示,在我国南方,特别是珠三角地区,每年空调制冷开机时间是10个月左右,情况如图表:

从上图可看出100%~70%负载量在7、8、9月份出现;70%~40%负载量在5、6、10月份出现;40%以下负载量在3、4、11、12月份出现;可见一年中系统负载率在50%以下的时间占全部运行时间的50%以上,由此可见中央空调循环泵节能空间很大。

二、循环水泵的节能分析

按以下图水泵耗电变化曲线特性图分析,变频变速水泵节能潜力很大。

1.空调系统水泵的运行分析

中央空调内循环水泵是按照一年中的最大负荷进行选配的。从安全运行角度出发,循环水泵的出力必须在水循环系统最大流量和阻力的额定功率基础上增加5%~10%的富裕量。由于循环水泵大多采取定速运行,其负荷不便调节,一般都采取调节挡板或阀门的开度来控制流量和压力,造成很大的节流损失,浪费大量能源。

2.变频变速调节法

水泵厂家提供的特性曲线,如果转速改变,水泵的性能随之变化,从而使工况点改变。采用变速(降速)调节水泵工况点,不会产生附加的摩擦损失,因此效率较高,可调适应范围较广。

3.水泵采用调频变速后的节能分析

(1) 非最高峰期流量调节

例如空调系统中:流量Q'= 0.8Q得出n'/n = 0.8

则:N'=(n'/n)3N = 0.8*0.8*0.8N = 0.512N

式中:Q、H、N分别表示水泵转速为n时的流量、扬程、轴功率。

由以上公式可知通过变频变速的水泵当流量减少到原来的0.8倍时可以节省用电量49.8%。

以某方案为例,选用“约克”YS450螺杆式冷水机组二台,45kW冷却水泵3台(其中1台为备用)、37kW冷却水泵3台(其中1台为备用), 250m3/h冷却塔2台。冷水机组的冷冻水流量的最大和最小值分别为356 m3/h和163 m3/h,系统冷冻水流量的最大和最小值分别为712m3/h和163 m3/h,可调节冷冻水流量范围为22.9%~100%。

该空调系统的2台冷冻水泵、2台冷却水泵通过最保守的计算,在冷冻水流量80% 工况下也节省用电(45kW×2+37kW×2×49.8%=81.67kW,每天按10小时运行来算节省电量81.67×10=816.7 (kWh)度电,每年按8个月运行来计算,节省电量816.7×30×8 =196008(kWh)度电,从而大大地减少空调运行的成本。

水泵采用调频调速方案后,不仅可以大大节省电能,而且还可以在以下的方面获得节能。

(2) 循环水泵电机启动

水泵电机软启动,克服电机启动的大电流冲击和停泵水锤现象,在减少对电网冲击的同时,也减少了电能的无功损耗和延长设备寿命。

(3) 冷冻水管网水量调节

由于冷冻水管网水量是随使用负荷而变化的,冷水机组和水泵的数量、型号投入是随机发生的,所以负荷用水量、冷水机组工作水量、水泵运行水量三者之间往往很难得到匹配,而恒压差闭环调整水泵转速和决定投入水泵的数量,可以很科学地匹配好以上三者之间的平衡,并节省大量的水泵用电。

三、电气实现系统

空调水系统循环水泵的调频调速,要达到最终的节能目的。需要有完善的电气控制手段,才能够实现,以下为电气控制设计要点。

1.冷水机组冷凝器进、出水管安装差压传感变送器,差压传感器提供冷凝器的工作运行水量,以便在动态水流量工作时设定上、下限流量保护值。

2.冷水机组蒸发器进、出水管安装差压传感变送器,差压传感器提供蒸发器的工作运行水量,以便在变流量工作时设定上、下限流量保护值。

3.冷水机组制冷机安装冷量传感变送器,冷量传感变送器提供机组开启台数的信号。冷量传感变送器同时提供临界冷冻水流量(小于一台冷水机组的最小流量)开启压差旁通阀的信号。

4.冷水机组冷冻水、冷却进出水管安装温度传感变送器。

5.冷水机组冷冻水、冷却进出水管安装压差传感变送器。

6.冷冻水系统、冷却水系统分别安装一台变频器,变频器根据总出、回水管的测量压差与设定压差比较,变频调速及按需要投入或撤出水泵台数(投入过程实行软启动、变频运行、工频运行)的综合手段,闭环控制恒定总出、回水管的压差。

四、结束语

在中央空调循环水泵上进行变频器改造及应用,有一定的经济效益和广泛的社会效益,并且在技术上也是可行的。循环水泵设备采用变频调速技术是一种理想的调速控制方式,不仅具有显著的节电效果,而且方便了操作,提高了设备效率,减少了设备维护、维修费用,较好地满足了生产工艺要求,经济效益十分明显。

参考文献:

[1]石秋洁.变频器应用基础[M].北京:机械工业出版社,2003.

[2]赵贤兵,李芳芹.变频技术在泵与循环水泵系统中应用的节能分析[J].实用节能技术, 2004, (5): 152~154.

[3]张燕宾.变频调速应用实践[M].北京:机械工业出版社, 2000.

水泵节能篇8

关键词:扬水泵站、节能降耗、技术措施

中图分类号: TE08 文献标识码: A 文章编号:

随着机电排灌事业的飞速发展,我国大中型扬水灌区也得以快速发展,从上世纪70年代起,我国西北地区建成了数百座的高扬程梯级泵站,这些工程总扬程可高达400~800m,单级泵扬程达80~182m。这些提灌工程的建成,产生了巨大的综合效益,不仅带动了当地社会经济的发展,也对自然环境的改善做出了巨大的贡献[1]。但同时,随着灌溉面积和种植规模的增长,提灌工程用电电费、水费远低于成本的矛盾日益凸现出来。泵站在汽蚀和泥沙磨损的相互作用下,水泵过流部件严重破坏,使得水泵效率和出水量急剧下降,泵站能源单耗增高,甚至出现水泵叶轮未达到使用寿命而提前报废[2]。这些问题严重影响了工程的高效运行,成为制约灌区工程发挥正常效益的主要因素之一。

目前,由于资金、技术等方面的问题,很多扬水灌区对泵站的提水效率均没有进行有效监测,泵站的电力消耗只有一个笼统的数据,针对大型梯级泵站的节能降耗技术的系统性研究明显不足[3]。因此,如何有效地降低能源消耗,对于解决泵站的节能降耗问题具有非常积极的意义。本文通过对泵站机组、运行效率、运行管理等方面对提水效率的影响分析,提出了泵站节能技术的主要措施和经验。

1水泵机组的节能措施

在选择泵站水泵机组型号时,应选择性能曲线高效范围较宽的水泵,并配备与之规格及容量相适应的高效率电机,该措施可有效地提高泵站的运行效率,降低能源消耗:

1.1合理选择水泵机组。水泵和电机若选型不当,如泵站的设计扬程与水泵额定扬程相差过大、电机与水泵功率不匹配等,就会出现所谓“大马拉小车”的情况,导致电机效率的大幅下降[4]。研究表明,电机效率在运行中会随着负荷的改变而产生相应的变化,当负荷为额定负载的80%~100%时,电机效率较高,工作负载小于60%时电机效率下降显著,而当工作负载低于50%时,电机效率则会大幅下降。因此,在选择水泵和电机型号时,应视具体情况而定。研究表明,选择储备系数在1.05~1.2之间的电动机为宜。实际运行中,也可以通过调整水泵使其在高效区运行以提高运行效率。

1.2水泵大小搭配,合理组合。由于梯级灌溉区间供水负荷变化较大,在高扬程梯级泵站工程运行过程中中,泵站水泵机组工作模式通常采用并联方式,搭配大小不同的水泵以满足灌溉用水量的变化。基于此,在进行泵站水泵配置时,水泵的大小搭配、合理组合,以保证水泵的高效运行。

1.3采用变频调速泵。当泵站配备有多台水泵时,通过对运行频繁、容量较大的1~2台水泵进行变频调速,保证水泵在不同工况下的高效运行从而达到节能的目的。

2提高水泵效率的措施

水泵的效率损失通常包括容积损失、机械损失和水力损失三种。在扬水灌区的水泵机组的运行、日常养护及维修过程中,可从减少以下三种损失入手,提高水泵的效率[6]。

2.1保证安装质量

水泵的安装精度在很大程度上影响着水泵工作性能的好坏。当安装精度不符合要求时,会加剧水泵振动,加速水泵磨损,从而使水泵效率降低。另外,水泵安装得过高,则会导致气蚀现象的产生,其不仅会加剧机组噪音和振动,同时也会使其效率大幅下降,严重时引起电动机过热,使其停止运转而吸不上水[7]。

2.2加强使用和维修管理

加强对水泵运行的监测,及时进行维修与保养,是保证其长期高效运转的重要环节之一。由于水泵运行过程中会产生磨损,增加泵内的能量损失,为保证其长期高效工作,应及时进行维护与保养,合理制定时间进行大修,并及时更换损坏的零部件。运行监测的对象主要有水泵的叶轮、轴承、填料、口环和地脚螺栓等[8]。

2.3提高管路效率

管路越长、漏水量越大、附件越多(即局部阻力系数越大)、内壁越不光滑,其运行效率就越低[9]。所以,提高管路的效率需可从以下几方面入手:减少管路长度、选择适当的管路直径、提高管路的密封性、减少不必要的管路附件等。

2.4提高加工精度

粗糙的过流面会增加泵体的机械损失和水力损失,致使其效率降低。引相关试验为证:①通过对铸铁泵体内壁的粗糙面进行涂漆,水泵效率相较于涂漆前提高了;②通过对泵体内壁过流部分的粗糙面和叶轮盖板进行砂轮磨光,水泵效率可提高;③通过对叶轮叶片的打磨,水泵效率可提高。该措施费工少,收效大,因而在进行泵站工程的运行维护工作时是非常值得提倡的。

2.5减少电动机电耗

提高电动机的功率因数和效率减少电动机电耗的主要途径。在实际工程运行中可通过以下措施,如采用改变励磁电流、无功功率补偿、定期检修电动机等,调整同步电动机的功率因数,防止异步电动机空转,以达到提高电动机功率因数,降低电耗量的目的。

3加强运行管理

3.1规范泵站管理,提高管理水平

管理人员应严格按照《泵站安全鉴定规程》定期对泵站进行安全鉴定,以掌握工程现状,查清存在问题,从而对运行状况做出客观评价;应建立详细的技术档案,详细记录泵站运行中设备故障的发现、处理及处理后的运行情况,为泵站改造和科学管理提供依据。

3.2加强日常养护,保证工程正常运行

以“经常养护,随时维修,养重于修”为原则,做到站区常打扫,机房清洁干净,设备洁净。定期检查电气设备运行情况,确保机组完好率与开机率均达到100%。做好沿线建筑物的定期检查,详细记录建筑物位移、裂缝情况。保证每周一小查,每月一大查,雨天及时查,每查每记录,发现问题应及时解决,确保工程安全,延长工程使用寿命。

3.3加强技术练兵,提高管理人员素质

管理人员必须熟悉工程结构、工程现状及存在问题,熟练掌握检查、观测、养护维修和控制运用技术[11]。技术工人要求熟练掌握机电设备操作方法,具备观测水位,判断水流流态类型的能力,掌握日常养护维修技能。强化管理人员岗位培训考核工作,持证上岗,做到人人均能独立胜任本职工作。根据岗位实际情况,结合员工自身特点,合理分工,充分调动管理人员积极性,做到各尽其能,各尽其职,发挥最大潜力。提高员工的设备操作技能和事故应急处理能力,实行规范化、制度化管理。

3.4及时处理岁修工程,做到专款专用

对下达的泵站维修工程,要强化建设管理,落实项目责任制和责任人,狠抓质量,抢抓进度,确保施工安全;加强项目合同管理和信息管理,完善档案管理;加强资金使用管理,做到专款专用,提高资金使用效益。

4结论

泵站机组的运行效率和能耗的影响因素通常与泵机的选择、机组搭配、管路布置及水力损失、维修管理等因素有很大关系,是影响整个泵站运行效率和降低能耗的关键因素。本文从泵站机组运行与管理两方面结合工作实践,研究了灌区扬水泵站节能的主要措施。提出了通过合理选用水泵,提高水泵效率及减少电动机电耗等节能技术措施;另外,提高泵站的节能潜力必须要全面考虑,要加强对泵站管理人员的培训,搞好管理和维护,确保泵站安全高效运行。对于超过使用年限的泵站,应及时进行更新改造,淘汰耗能高、效率低的电机和水泵,更换破损锈蚀的管道。上述技术措施对指导大型泵站的高效运行和节能改造具有重要的指导意义。

参考文献:

[1] 徐存东,张鹏.景电灌区的水盐动态对土地盐碱化的影响研究.中国农村水利水电,2008, 12(2): 05-07.

[2] 李宝.高扬程扬黄泵站能耗高原因分析及节能途径[J].中国农村水利水电,2010,5(331):145-146.

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