首先可以從離心泵選型時(shí)易出現誤區以及運行中操作不規范等實(shí)際問(wèn)題出發(fā),對離心泵主要節能技術(shù)進(jìn)行了闡述,同時(shí)對水泵站的設計、離心泵的配件及維修做了進(jìn)一步解釋與說(shuō)明,并以部分水泵廠(chǎng)家為實(shí)例對離心泵節能技術(shù)應用進(jìn)行分析。
1.專(zhuān)用節能水泵替換傳統水泵
大量建設較早的供水系統中,仍然存在并運行著(zhù)效率低,但能耗、故障率、維修量等較高的老式離心泵,針對此類(lèi)水泵節能技術(shù)應用,主要是在擴大水泵容量的同時(shí),選擇更加新型高效的水泵系統對其進(jìn)行替換,此類(lèi)節能水泵的應用,節能性較為突出,通常投資回報率可以達到50%~70%左右,而且替換過(guò)程對成本和技術(shù)的依賴(lài)性較小。新型高效水泵通常以葉輪機械三元流動(dòng)理論為設計的基礎,所謂三元流動(dòng)理論即考慮到水體在水泵葉輪中勻速流轉時(shí),產(chǎn)生的流速會(huì )受到具體流線(xiàn)、橫截面位置等因素的影響,建設水體流速的三元空間坐標,然后對其進(jìn)行無(wú)線(xiàn)分割,在對水泵葉輪各工作點(diǎn)進(jìn)行具體分析的基礎上,建立可以反映葉輪流體流動(dòng)狀態(tài)的數學(xué)模型。結合數學(xué)模型可以設計出保證葉輪內部所有水體質(zhì)點(diǎn)流速分布滿(mǎn)足節能需要的水泵葉輪葉片的具體結構。因此,在供水系統中,應用此類(lèi)節能水泵,實(shí)質(zhì)上是對傳統水泵系統進(jìn)行改型。為保證新型高效節能水泵在應用后,既可以達到節能的預期目的,又可以滿(mǎn)足供水系統的實(shí)際需要。替換前,要先對供水系統進(jìn)行細致的診斷與分析,避免替換失敗或替換后水泵的運行狀態(tài)不理想等情況發(fā)生。

離心泵
2.部分離心泵葉輪采用切削改造技術(shù)
在認識到供水系統中水泵節能的重要性,并采取一定節能技術(shù)實(shí)踐后,水場(chǎng)的壓力和供水量等會(huì )逐漸與系統原設計參數發(fā)生偏離,有可能導致水泵的運行環(huán)境與設備不匹配,反而使水泵供電能耗增加。此時(shí)若要達到整體的節能效果,就需要對供水系統中偏離設計參數的葉輪進(jìn)行適當的切削改造,以此保證供水流量和壓力處于水泵運行的最佳狀態(tài)范圍內,進(jìn)而達到節能的預期效果。通常情況下,通過(guò)部分水泵葉輪切削改造,可以讓水泵節能1O%~15%左右。
需要注意的是,水泵葉輪切削改造技術(shù)應用的過(guò)程中,由于以較低效區工況點(diǎn)向高效區工況點(diǎn)轉移為直接目的,而水泵特性曲線(xiàn)和管路特性曲線(xiàn)是決定水泵運行工況的主要因素,所以在部分水泵葉輪切削改造技術(shù)實(shí)質(zhì)上就是對兩種曲線(xiàn)進(jìn)行改變的過(guò)程。前者目前主要依靠變速運行和變徑調節實(shí)現,這說(shuō)明變頻器在水泵電機調速的過(guò)程中應用具有較強的節能效果;后者主要通過(guò)增加管網(wǎng)壓力、調整局部水力損失實(shí)現,此種節能技術(shù)雖然可以實(shí)現工況點(diǎn)的理想位移,但在實(shí)際操作的過(guò)程中,部分壓力并未有效做功,所以節能的效果相比前者較不理想,所以在實(shí)際條件允許的情況下,應用節能技術(shù)的過(guò)程中,要盡可能從前者角度出發(fā),切削前后流量的比值與葉輪外徑的實(shí)際比值相同。
3.增加調速裝置技術(shù)
變級、電磁、變頻、調壓、液力耦合器等多類(lèi)型的調速裝置在供水系統水泵節能中應用,均可以實(shí)現保持原有供水管路曲線(xiàn)特征的前提下,改變水泵性能曲線(xiàn),進(jìn)而實(shí)現節能的效果,此項節能技術(shù)應用的原理與部分水泵葉輪切削改造技術(shù)的節能原理基本一致,只是采用的具體節能方式有所調整,其建立在改變轉速的基礎上。例如,在節能的過(guò)程中,選用永磁磁力耦合調速驅動(dòng)器對轉速進(jìn)行調整,將該調速裝置的銅轉子結構、永磁轉子結構分別安裝于水泵的發(fā)動(dòng)機軸和水泵負載轉軸上,在前者受發(fā)動(dòng)機帶動(dòng)運轉的過(guò)程中,會(huì )與后者產(chǎn)生相對運動(dòng)關(guān)系,相對運動(dòng)過(guò)程中會(huì )在交變磁場(chǎng)作用下生成渦流,進(jìn)而形成感應磁場(chǎng),推動(dòng)磁轉子按照相同的方向轉動(dòng),轉動(dòng)的過(guò)程中,必然對負載側輸出軸產(chǎn)生一定的扭矩,扭矩的大小與銅轉子結構、永磁轉子結構安裝的間距具有密切的關(guān)系,進(jìn)而實(shí)現對整體轉速的調整。此類(lèi)節能技術(shù)在應用的過(guò)程中,不僅可以獲得較顯著(zhù)的節能效果,而且由于應用的調速裝置通常使用壽命較長(cháng),結構較簡(jiǎn)單,所以在使用的過(guò)程中,對后期維護的依賴(lài)性較低,對保證供水系統整體運行狀態(tài)的穩定性具有積極的作用。