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      水廠水泵機組節能對策措施研究

      2016-12-12 14:50:47
      次 作者:

      水泵是水廠的耗能大戶,其電耗就占了制水成本一半左右,且水泵的運行效率較低,能源浪費嚴重,電機時常超負荷運行。因此,對水廠水泵機組進行節能改造迫在眉睫。合理選用水泵、提高水泵運行效率、加強運行過程中的合理調節及減少電動機的電能損耗都是水廠合理降低水泵機組的節能對策措施。下面,筆者就從這幾個方面進行入手,提出降低水泵能耗的一些建議。


        1.合理選用水泵


        由于技術的進步和節能意識的增強,水泵機組的節能措施也得到了不斷發展。特別是變頻技術的發展,使得選擇水泵機組的觀念也有所改變。在選擇水泵時應注意:(1)選擇高效率的水泵、電動機;(2)水泵應大小搭配,合理組合;(3)采用變頻調速泵,節約能量。


        2.提高水泵的效率


        提高水泵的效率,可以從減少以下方面入手。


        2.1保證安裝質量 在供水系統中,主要水泵機組經常是24h連續運轉的,所以水泵很快就達到大修周期(5000h),拆卸安裝相對頻繁。當安裝精度不符合要求時,不僅加劇振動,加速磨損,也會使水泵效率降低。另外,還應該有正確的安裝高程。


        2.2加強使用和維修管理 ①及時補充軸承內的潤滑油或潤滑脂,保證油位正常,并定期檢測油質變化情況,換用新油,以減少軸承內的功率損失。②根據運行情況,隨時調整填料壓蓋的松緊度,填料密封滴水宜30~60滴/min;及時更換已損壞填料,保證填料密封的良好工作狀態,減少填料函內的功率損失。③在檢修時,檢查密封環的間隙寬度,超過標準值時應考慮更換,減少容積損失。


        2.3提高加工精度 粗糙的過流壁面會使水力損失和機械損失增加,效率降低。有關試驗表明:①鑄鐵泵體內壁的粗糙面涂漆后,水泵效率比未涂漆時的效率可提高2%~4%。②葉輪蓋板和泵體內壁過流部分的粗糙面用砂輪磨光后,水泵效率可提高2%~4%。③對葉輪片打磨后水泵效率可提高5%~6%。這種費工少、收效大的工作是值得提倡的。如深圳市水務(集團)有限公司對水泵流道、葉輪等過流面內涂NSF超滑金屬材料后,機組的綜合效率比內涂前提高了4.3%,達到了節能效果。


        3.水泵運行調節


        水泵房一般按枯水位設計,二級泵站則按最高日最高時的流量和揚程選泵,可實際上水源水位偏離枯水位的幅度很大,而最高日最高時的流量在一年內并不多見,所以設計時選用的水泵并不能經常在高效范圍內運行,必須進行控制,以求經濟。


        車削葉輪是一種簡單又省錢的水泵節能措施,特別適宜泵站揚程變化小,但偏離水泵額定揚程甚遠的離心泵。葉輪直徑切削量的計算方法:


        式中:


        Q0、H0、D2-分別為水泵最高效率點的流量、揚程、葉輪直徑;


        Qa、Ha、D2a-分別為水泵葉輪切削后的流量、揚程、葉輪直徑。


        葉輪的切削量與其比轉數ns有關,ns越高則允許的切削量越小,最大切削量與ns的關系見表1。


        切削量太大將使水泵的效率明顯下降。低比轉數離心泵切削后,應把葉片末端銼尖,可以使水泵的流量和效率略有增高。


        水廠高、低峰供水期泵站揚程變化較大,可以準備幾個大小不同的葉輪,隨時更換,對節能是有幫助的。例如某水廠對1999~2001年的泵站報表進行統計分析,該泵站高峰供水時期揚程在0.56MPa左右,而低峰供水時期則為0.53MPa,對其1#、2#機組分析見表2。


        高效點的揚程為0.62MPa,比高、低峰時期的水泵揚程都高,說明葉輪直徑偏大了,應該考慮切削。按上述公式計算,在高峰供水時應使用<680的葉輪,在低峰供水時期使用<675的葉輪。


        當泵站揚程變化幅度較大,而且多年平均的揚程與水泵額定揚程相差甚遠,不宜采用切削葉輪的方法時,可以采用調節轉速的節能方法或采用切削葉輪和調節轉速相結合的節能方法。


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