隨著(zhù)城市供水事業(yè)的發(fā)展,供水企業(yè)在保質(zhì)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對水廠(chǎng)的節能降耗有重要的意義,接下來(lái),為大家做簡(jiǎn)單的探討。
一、通過(guò)合理選擇水泵節能
1.水泵的合理選型
建水廠(chǎng)應根據水廠(chǎng)最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)濟運行。二級泵房的水泵應按日時(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,使運行時(shí)工礦點(diǎn)經(jīng)常保持在校區。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,或者用下式近似求取:
泵的轉速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)型的型普中選取適合的型號,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,其性能選擇的主要是保證泵運行。在平均揚程時(shí),如果工藝流量調節幅度較高又較繁,則應別注意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、流量小不同的泵搭配,以實(shí)現、小泵合理配置方案。當用水負荷變化幅度較且較頻繁時(shí),優(yōu)再配置一臺調速泵,以適應用水量的變化。當用水量時(shí),就運行泵,用水量小時(shí),停泵運行小泵。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)臺數最多不超過(guò)四臺)。
三、采用水泵調速節能
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。
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)變化系數較時(shí),水泵經(jīng)常在偏揚程或偏離區的流量、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、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,甚至可出而位于段以右。另外,比轉數ns過(guò)小或過(guò)的水泵均不宜作為調速泵,中、比轉數的離心泵(ns=80-300)作為調速泵優(yōu)。
3.水泵調速的方式及特點(diǎn)
(1)可控硅串級調速 點(diǎn)是效率、成熟,適用于70—95%調速,但調速裝置功率因數,并對電網(wǎng)有污染。
(2)電磁滑差調速 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,缺點(diǎn)是有滑差損耗。
(3)液體粘性調速器(又稱(chēng)油膜離合器)點(diǎn)是調節容量,體積小,可在30%—100%額定轉速范圍內調速,造價(jià),但油膜離合器對機械油的要求非常,且有一定滑差損失。
(4)變頻調速 是調速中為優(yōu)的方式,它節能潛力,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,運行良好。
隨著(zhù)電力電子的進(jìn)一步發(fā)展,變頻調速將成為水泵調速的主流,為節能降耗下可觀(guān)的效益。
4.水泵佳調速比的確定
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。
水泵的佳調速比應該是
四、加強對水泵的能平衡測試,并及時(shí)更改造,提水泵運行效率,達到節能目的
1.定期測定水泵性,主要是Q—H性和Q—y性,如測出水泵的效率很,則應及時(shí)更換水泵或葉輪。
2.選型不當或揚程、流量過(guò)時(shí),對單級泵可采用車(chē)削葉輪外徑的辦法降揚程和流量,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)會(huì )引起泵效率過(guò)反而得不償失,一般采用逐步車(chē)削的辦法以獲得佳的葉輪車(chē)削量。
五、加強水泵的維護管理,積采用材料,提水泵效率
1.提高水泵的加工、裝配量,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)破裂或磨損的泄漏間隙以過(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,選擇一種密封性能優(yōu)的填料,不僅可以解決泄漏、降耗用,還可在一定上提水泵效率。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,提了泵效,使用良好。
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,供水企業(yè)的節能降耗工作將取得成效。
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