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水泵节能降耗技术探讨

2019-12-13 10:31:41 阅读()

随着城市供水事业的发展,供水企业在优质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
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,取水泵房流量和扬程应按最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,以求经济运行。二级泵房的水泵应按最高日最高时供水量和管网计算得出的总扬程选泵,此外,还应考虑流量变换时的水泵效率。泵的选型应该使泵的运行扬程和流量接近额定扬程和额定流量,使运行时工况点经常保持在高效区。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为最高效率点的流量和扬程,但在实际计算中,因为泵的型号待选,无法查取最高效率点的值,一般就用生产要求的值代替,或者用下式近似求值: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的值可以求出ns,由ns去查泵的“型谱”,确定泵的类型,在这种类型的型谱中选取最适合的型号,最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,如效率在高效区,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高效。在平均扬程时,如果工艺流量调节幅度较大又频繁,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,最好再配置一台调速泵,以适应涌水量的变化。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高效区运行,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(水泵并联台数最多不超过四台)。
三、采用水泵调速技术节能
1、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。
2、水泵调速的条件及调速水泵的选择
①选择水泵调速的条件
供水量随季节、昼夜变化而明显变化或变化系数较大时,水泵经常在偏高扬程或偏离高效区的大流量、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。
②调速水泵的选择
在有多台水泵时,应选流量最大、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高效段的中间,即额定转速时的工况点位于高效段的右端,甚至可超出而位于高效段以右。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)作为调速泵效果最好。
3、水泵调速的方式及特点
①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。
②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。
③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。
④变频调速是调速技术中最为先进的方式,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。
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、水泵最佳调速比的确定
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,使水泵处在高效区运行。
四、加强对水泵的平衡测试,并及时跟新改造,提高水泵运行效率,达到节能目的
1、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。
2、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,使其在高效区运行。叶轮切削量与比转数有关,如车销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获得最佳的叶轮车削量。
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。
1、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。
2、加强维修,及时修补合理的泄漏间歇,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%。
3、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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