隨著(zhù)城市供水事業(yè)的發(fā)展,供水企業(yè)在保量供水的前提下越來(lái)越注重節能降耗工作的開(kāi)展。在供水企業(yè)中,水泵作為輸、配水設備,其所耗電能占水廠(chǎng)用電的85%—90%,因此,探索和應用水泵節能技術(shù)對水廠(chǎng)的節能降耗具有重要的意義。一、通過(guò)合理選擇水泵節能1.水泵的合理選型行。二級泵房的水泵應按zui高日zui高時(shí)供水量和管網(wǎng)計算得出的總揚程選泵,此外,還應考慮流量變換時(shí)的水泵效率。泵的造型應該使泵的運行揚程和流量接近額定揚程和額定流量,新建水廠(chǎng)應根據水廠(chǎng)近遠期的日供水量來(lái)確定水泵參數。原則上,取水泵房的水泵流量和揚程應按zui高日平均時(shí)供水量和揚程來(lái)選取,同時(shí)應考慮流量變化和水源水位變化時(shí)的水泵效率,以求經(jīng)濟運使運行時(shí)工礦點(diǎn)經(jīng)常保持在高校區。泵的選用常根據比轉速ns來(lái)選取,它是選擇泵的類(lèi)型的重要指標,其計算公式為:式中Q、H為zui率點(diǎn)的流量和揚程,但在實(shí)際計算中,因為泵的型號待選,無(wú)法查取zui率點(diǎn)的值,一般就用生產(chǎn)要求的值代替,或者用下式近似求?。罕玫霓D速n應盡量和電動(dòng)機的轉速一致,以便于直聯(lián)。有了Q、H和n的可以求出ns,由ns去查泵的“型普”,確定泵的類(lèi)型,在這種類(lèi)型的型普中選取zui適合的型號,zui后在泵的樣本中細查該泵的性能曲線(xiàn),再由管路性能曲線(xiàn)確定泵的工作點(diǎn),如效率在區,則滿(mǎn)足要求,即可選定。2.水泵性能的選擇對于工藝流量穩定的水泵,其性能選擇的重點(diǎn)是保證泵運行的。在平均揚程時(shí),如果工藝流量調節幅度較大又較繁,則應特別注意Q—H曲線(xiàn)和Q—y曲線(xiàn)的調節范圍是否比較平坦,能否是泵在效率較高的區域運轉。二、通過(guò)水泵的合理配套和組合運行節能1.水泵的合理配套一般泵站內的工作水泵至少有2—3臺,從節能和經(jīng)濟運行的角度考慮,應選揚程相近、流量大小不同的泵搭配,以實(shí)現大、小泵合理配置方案。當用水負荷變化幅度較大且較頻繁時(shí),zui好再配置一臺調速泵,以適應用水量的變化。當用水量大時(shí),就運行大泵,用水量小時(shí),停大泵運行小泵。如此配置,不但減少了水泵的運行臺數,而且可以使所有的水泵都在區運行,水泵電耗明顯下降,同時(shí)供水調配也更加靈活。2.水泵并聯(lián)組合運行在工藝要求大流量或流量有劇烈變動(dòng)的場(chǎng)合,可視具體情況采取水泵不同組合運行,以提高泵的運轉效率(水泵并聯(lián)臺數zui多不超過(guò)四臺)。三、采用水泵調速技術(shù)節能1.水泵調速節能的原理水泵調速節能的原理可以根據流體力學(xué)的相似定律推導出,其性能與轉速的關(guān)系是:流量正比于轉速,揚程正比于轉速的平方,功率正比于轉速的三次方。函數關(guān)系如下:2.水泵調速的條件及調速水泵的選擇(1)選擇水泵調速的條件供水量隨季節、晝夜變化而明顯變化或時(shí)變化系數較大時(shí),水泵經(jīng)常在偏高揚程或偏離區的大流量、低揚程的工況點(diǎn)運行,在無(wú)法改選泵型時(shí),應考慮采用調速水泵。(2)調速水泵的選擇在有多臺水泵時(shí),應選流量zui大、經(jīng)常運行的水泵作為調速泵,調速水泵的運行工況點(diǎn)應位于水泵段的中間,即額定轉速時(shí)的工況點(diǎn)位于段的右端,甚至可超出而位于段以右。另外,比轉數ns過(guò)小或過(guò)大的水泵均不宜作為調速泵,中、高比轉數的離心泵(ns=80-300)作為調速泵效果zui好。3.水泵調速的方式及特點(diǎn)(1)可控硅串級調速 特點(diǎn)是效率高、技術(shù)成熟,適用于70—95%調速,但調速裝置功率因數低,并對電網(wǎng)有污染。(2)電磁滑差調速 特點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單,運行平穩可靠,便于遙控和自控,功率因數高,缺點(diǎn)是具有滑差損耗。(3)液體粘性調速器(又稱(chēng)油膜離合器)特點(diǎn)是調節容量大,體積小,可在30%—100%額定轉速范圍內調速,造價(jià)低,但油膜離合器對機械油的要求非常高,且有一定滑差損失。(4)變頻調速 是調速技術(shù)中zui為先進(jìn)的方式,它節能潛力大,噪聲小,供水管網(wǎng)壓力穩定,維護管理方便,故障少,但價(jià)格昂貴。我公司水廠(chǎng)二級泵房應用了ABB公司的ACS—600型大功率變頻調速裝置,水泵功率為560KW。在目前水廠(chǎng)供水量未達設計負荷時(shí),運行該裝置能保持供水管網(wǎng)壓力恒定,且便于調度,運行效果良好。隨著(zhù)電力電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,變頻調速將成為水泵調速的主流,為節能降耗創(chuàng )下可觀(guān)的效益。4.水泵調速比的確定由水泵理論可知,在調速范圍不很寬時(shí),水泵轉速的改變會(huì )導致特性曲線(xiàn)的改變,從而導致工況點(diǎn)改變,使水泵處在區運行。水泵的調速比應該是四、加強對水泵的能平衡測試,并及時(shí)更新改造,提高水泵運行效率,達到節能目的1.定期測定水泵特性,主要是Q—H特性和Q—y特性,如測出水泵的效率很低,則應及時(shí)更換水泵或葉輪。2.選型不當或揚程、流量過(guò)大時(shí),對單級泵可采用車(chē)削葉輪外徑的辦法降低揚程和流量,使其在區運行。葉輪切削量與比轉數有關(guān),如表1所示,如車(chē)削量過(guò)大會(huì )引起泵效率過(guò)低反而得不償失,一般采用逐步車(chē)削的辦法以獲得的葉輪車(chē)削量。五、加強水泵的維護管理,積極采用新技術(shù)新材料,提高水泵效率1.提高水泵的加工、裝配質(zhì)量,確保水泵運行安全可靠,盡量縮小口環(huán)間隙。2.加強維修,及時(shí)修補合理的泄漏間隙,當發(fā)現口環(huán)破裂或磨損后的泄漏間隙以超過(guò)規定值時(shí),應進(jìn)行修理或更換,根據經(jīng)驗及實(shí)測數據確定口環(huán)半徑間隙為葉輪口環(huán)外徑的2.5—3.5%。3.積極采用新型的密封填料。填料在軸封裝置中起著(zhù)阻水或阻氣的密封作用,選擇一種密封性能好的填料,不僅可以解決泄漏、降低耗用,還可在一定程度上提高水泵效率。2000年我公司在水廠(chǎng)二泵房的離心泵上首先適試用了BPT20型液體新型密封填料,這種填料無(wú)需冷卻和沖洗,不磨損軸和軸承,提高了泵效,使用效果良好。水泵節能的前景十分廣闊,只要我們開(kāi)拓思維、不斷探索,因地制宜地實(shí)施水泵節能技術(shù),供水企業(yè)的節能降耗工作將取得顯著(zhù)成效。
湖南圣博凱斯泵閥總結。