如何讓(ràng)水泵合理節能降(jiàng)耗
隨著城市供(gòng)水事業(yè)的發展,供(gòng)水企業(yè)在優質(zhì)保量供水的前提下越來越注重節能(néng)降耗工作的開展(zhǎn)。在(zài)供水企業中,水泵作為輸、配水設備,其(qí)所耗(hào)電能占水廠用電的85%—90%,因此,探索和應(yīng)用水泵節能技術對水(shuǐ)廠的節能降耗具有重要的意義。
一、通過正確選型(xíng)節(jiē)能
1.水泵的正確選型
新建水(shuǐ)廠應根據水廠近遠期的日供(gòng)水量來確定水泵參(cān)數。原則上,取水泵房的水泵流量和揚程應按最高日(rì)平均(jun1)時供水量和揚程來選取,同時應考慮流量變(biàn)化和水位高(gāo)低變化時的水泵效(xiào)率(lǜ),以求經濟運(yùn)行。二級泵房的水泵(bèng)應按日(rì)最高時(shí)供水量和管網距離(lí)、流速、、彎頭管耗、坡度等計算出泵總揚程選泵,此外,還應考慮流量變換時的水泵效率。泵的造型應該使泵的運行揚程和流(liú)量接近額定揚程和額定流量,使運行時工礦點保持在高校區。
2.水泵性能的選擇
對於工藝流量穩定的水泵,其性能(néng)選擇的重點(diǎn)是保證泵運行的高(gāo)效。在平均揚(yáng)程時,如果工藝流(liú)量調節(jiē)幅度較(jiào)大又較繁,則應特別注意Q—H曲(qǔ)線和Q—y曲線的調節範圍是否比較平坦,能否是泵在效率(lǜ)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(yī)般泵(bèng)站內的(de)工作水泵至少有2—3台,從節能和經濟運行的角度考慮,應選揚程(chéng)相近(jìn)、流量(liàng)大小不同的泵(bèng)搭(dā)配,以實現(xiàn)大、小泵(bèng)合理(lǐ)配置方案。當用水負荷變化幅度(dù)較大且較頻繁時,最好再配置一台調速泵,以適應(yīng)用水量的變化。當用水量大時,就運行大泵,用水量小(xiǎo)時,停大泵運行小泵。如此配置,不但減少了水泵的運行台數(shù),而且可以使(shǐ)所(suǒ)有的水泵都在高效區運行,水泵電耗明顯下(xià)降,同時供水調配也更加靈活。
2.水泵(bèng)並聯組合運行
在工藝要求大流量或流量有劇烈(liè)變動的場合,可視具體情(qíng)況采取水泵不同組合運行,以提高泵的運(yùn)轉效率(水泵並(bìng)聯台數最多不超過四台)。
三、采用水泵調速技術節能
1.水泵(bèng)調速節(jiē)能的原理
水泵(bèng)調速節能的原理(lǐ)可以根據流體力學的相似(sì)定律(lǜ)推導出,其性能與轉速的關係是:流量正比於轉速,揚程正比於轉速的平方,功率正比(bǐ)於轉(zhuǎn)速的三次方。函數關係如(rú)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變(biàn)化係數較大時,水泵經常在偏高(gāo)揚程或偏離高效區的大流量、低揚程的工況點運行,在無(wú)法改選泵型(xíng)時,應考慮采(cǎi)用調速(sù)水泵。
(2)調速水泵的選擇(zé)
在(zài)有多台(tái)水泵時,應選流(liú)量****、經常運行的(de)水泵作為調(diào)速泵,調速水泵的運行工況(kuàng)點應位於水泵高效(xiào)段的中間,即額定轉速時的工況點位(wèi)於高效段的右端,甚至可超出而位於高效(xiào)段以右。另外(wài),比轉數ns過小或過大的水(shuǐ)泵均不宜作為調速泵,中、高比(bǐ)轉(zhuǎn)數的離心泵(ns=80-300)作為調速泵********。
3.水泵調速的方式及特點
(1)可控(kòng)矽(guī)串級調速 特點是效(xiào)率高(gāo)、技術成熟(shú),適用(yòng)於70—95%調速,但調速裝置功率因數低,並對電網有汙染。
(2)電磁滑差調(diào)速(sù) 特(tè)點是控製簡單,運行平穩可(kě)靠,便於遙控和自控(kòng),功率因數(shù)高,缺點是具有滑差損耗。
(3)液體粘性調速器(又稱(chēng)油膜離合器)特點是調節容量大,體積小,可在30%—100%額定轉速範圍內調(diào)速(sù),造價低,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(pín)調速 是調速技術中最為先進(jìn)的方式,它節能潛力大,噪聲小,供水管網壓力穩定,維護(hù)管理方便(biàn),故障少,但價格昂貴。我公司水廠二(èr)級泵房應用了ABB公司的ACS—600型大(dà)功率變頻調速裝置,水泵功率為560KW。在目前水廠供水(shuǐ)量未達設計負荷時,運行該裝置能保持(chí)供水管網壓力恒定,且便於調(diào)度,運行效果良好。
隨著電力電子技(jì)術的進一步發展,變頻調速將(jiāng)成為水泵調(diào)速的主流,為節能降耗創下可觀的效益。
4.水泵****調速比的確定
由水泵理論可知,在調速(sù)範圍不很寬時,水泵轉速的改變會導致特性曲線的改變,從而導致工況點改變,使水泵處在高效區運行。
水泵的****調(diào)速比應該(gāi)是(shì)
四、加強(qiáng)對水泵(bèng)的能平衡測試,並及(jí)時更新改造,提高水泵運行效率,達到節能目的(de)
1.定期測(cè)定水泵特性,主要是Q—H特性和Q—y特性,如(rú)測出水泵的效率很低,則應及時更換(huàn)水泵或葉輪。
2.選型不當或揚程、流量過大(dà)時,對(duì)單級泵可采用車削(xuē)葉(yè)輪外徑的辦法降低揚程和(hé)流量,使其在高效區運行。葉輪切削量與比轉數有關,如表1所示,如車削量過大會引起泵(bèng)效率過低反而得不償失,一般采用逐步車削的辦法以獲得****的葉輪車削量。
五、加強水泵的維護管理,積極采用新技術新材料,提高水泵效(xiào)率
1.提高水泵(bèng)的加工、裝配質量,確(què)保水(shuǐ)泵運行安全可靠,盡量縮小口環間隙。
2.加強(qiáng)維修,及時修補合理的泄漏間(jiān)隙,當發(fā)現口環破裂或磨(mó)損(sǔn)後的泄漏間隙以超過規定值(zhí)時,應進行修理或更換,根據經驗(yàn)及實測數據確定口環半(bàn)徑間隙(xì)為葉輪口環外徑的2.5—3.5%。
3.積(jī)極采用新型的密封填料。填(tián)料在(zài)軸封裝置(zhì)中起著阻(zǔ)水或阻氣的密封作(zuò)用,選擇一種密封性(xìng)能好的填料,不僅可以解決泄漏、降低耗用(yòng),還可在一定程度上(shàng)提高(gāo)水泵效率。2000年我公司在水廠二泵房的離(lí)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)需冷卻和衝洗,不磨損軸(zhóu)和軸承,提高了泵效,使用效果良好(hǎo)。
水泵(bèng)節(jiē)能的前(qián)景十(shí)分廣闊,隻要我們開拓思維(wéi)、不斷探索(suǒ),因地製宜地實施水泵節能技術,供水企業的節能(néng)降耗工作將取得(dé)顯(xiǎn)著成(chéng)效。