排水泵站中水泵的节能措施

        【摘要】水泵是排水泵站能源消耗的重要设备，通过优化选型，运用机械技术手段水泵工况点调节采取节能措施进行科学化管理，减少水泵泵内损失，提高水泵节能潜力。基于此，本文对排水泵站中水泵的节能措施进行了研究。 

　　【关键词】排水泵站 水泵 节能措施 

　　中图分类号： U464.138+.1 文献标识码： A 文章编号： 

　　我国由于能源不足已经严重影响国民经济发展，能源形势非常严峻。因此，在加速开发新能源的同时，研究并推广各种节能措施，合理使用现有能源，已是当务之急。为了确保泵站工程的可靠、安全、经济运行，并尽可能减少能源消耗，降低水费成本，更好发挥泵站经济效益、社会效益和生态环境效益，搞好泵站节能是关键。 

　　合理选用水泵 

　　排水泵站在水质上的特殊性，决定大多选用专用的立式污水泵，轴流泵和潜水排污泵。水泵选型时除了要满足排水在扬程和流量上的要求外，必须考虑效率向题，应使所选水泵长期运行中平均工作效率最高。使所选水泵在平均扬程或设计扬程下运行时，其效率尽量接近最高效率。即使水泵在可能出现的最低、最高扬程时效率较低，但由于它们出现的机率很小，所以对能耗的影响也不大。在实际选泵的过程中，选出的泵所能提供的流量和扬程无需与管路所要求的流量，和扬程完全相符。选泵同时，一定要使泵的汽蚀性能满足使用要求，具体地说，就是正确确定泵的几何安装高度。如果几何安装高度不合适，由于汽蚀的原因，会限制流量的增加，从而导致性能达不到设计要求。有的安装人员对泵的理论性能不甚了解，不会也从不去计算泵的允许安装高度，只按照过去的经验去确定泵的安装高度；还有的安装人员认为泵的扬程越大，安装高度就越高；或者由于对吸入管路系统阻力损失估计不足，介质的温度波动估计不足，吸入池液面水位变化估计不足等原因，使得泵处于潜在汽蚀状态下运行，造成泵的损坏较快，或者发生汽蚀，不能工作。因此，积极开展泵的可靠性研究，进行可靠性设计、可靠性试验和可靠性管理，以提高泵的可靠度和平均寿命，是泵本身节能的重要组成部分。 

　　提高水泵效率 

　　保证安全质量。当安装精度不符合要求时，不仅振动加剧，磨损加速，也会使水泵效率降低。另外，应有正确的安装高程。如果水泵安装太高，水泵肢发生气蚀，不仅使机组振动和噪音加剧，而且，还会使效率大幅度下降，甚至抽不上水。 

　　提高加工精度。粗糙的过流壁面会使水力损失增加，效率降低。有关试验表明：铸铁泵体内壁的粗糙面涂漆后，水泵效率比未涂漆的效率高2％ ～4％ 。叶轮盖板和泵体内壁过流部分的粗糙面用砂轮磨光后，水泵效率可提高2％ 一4％。对叶轮片打磨后，水泵效率可提高5％ ～6％ 。这种费工少、收效大的工作值得提倡。 

　　减少水泵泵内损失 

　　水力损失是水流通过水泵时相互的撞击及和过流壁面的摩擦所产生的。当工作点偏离泵设计点后，水力损失会大幅度增加。尤其是旧泵，加工制造表面粗糙，有的表面夹杂气孔，出厂时未进行铸造缺陷处理和修补。转轮流道铸造质量存在光滑度差，进口头部的流线形不合理，造成进口流态紊乱，增大叶片进口冲击，使水力损失加大。另外个别在处理动平衡配重中，对流道表面造成缺陷如在圆盘部分打孔或加重，增加水泵圆盘水力损失。液体介质，不可避免在表面形成腐蚀面，腐蚀面产生粗糙度很大的金属化合物或磨蚀坑面，在流道表面形成以上疏松又极为粗糙的覆盖层，使流道表面粗糙率加大。如果含有泥沙等固体颗粒介质，则表面粗糙率和缺陷更会逐渐严重。水泵大部分时间应在高效区内运行。对于因汽蚀或泥砂的磨损使叶片或泵壳出现的蜂窝、麻面应及时修补或更换。另外对长期停用的水泵在使用前应对泵壳内壁和叶片上的积垢进行清理。叶片和过流部件还可涂环氧树脂，以减少水力损失，并可提高叶轮及过流壁面的抗汽蚀能力。铸铁泵体内壁的粗糙面涂漆后，水泵效率比未涂漆时的效率可提高2％ ～4％。叶轮盖板和泵体内壁过流部分的粗糙面用砂轮磨光后，水泵效率可提高2％ 4％。对叶轮叶片打磨后水泵效率可提高5％ ～6％。这种费工少、收效大的工作是值得提倡的。对水泵流道、叶轮等过流面内涂超滑金属材料后，机组的综合效率比内涂前提高了，达到了节能效果。而且该材料还可以在一定程度上防腐蚀、抗气蚀，值得推广。 

　　容积损失包括密封环处的间隙轴流泵为叶轮外缘与泵壳衬里之间的缝隙、填料函中水封环处的间隙及用于轴向力的平衡孔等。当间隙两侧的压力不同时，水就会从高压区流向低压区。这部分水虽经过叶轮，但并没有被利用。因此要严格控制密封环的间隙，对磨损严重的密封环要及时更换并控制填料函中填料的压紧程度。以减少容积损失，提高容积效率。 

　　3、减少填料损失，填料压盖压得过紧，使得填料与轴承的摩擦力加大，从而增大填料损失，甚至烧毁填料，同时造成水泵阻力加大，起动困难。如填料压的太松，又使得漏水量加大，增加了容积损失。根据运行情况，随时调整填料压盖的松紧度，填料密封滴水宜每分钟30～60滴，及时更换已损坏的填料，保证填料密封的良好工作状态，减少填料函内的功率损失。 

　　运用水泵工况点调节，挖掘现有水泵节能潜力 

　　车削调节 

　　用车床将叶轮的外径车小，达到改变水泵性能曲线和扩大使用范围的目的，水泵额定扬程与排水泵站中水泵的实际扬程往往不一致，水泵叶轮切削是解决水泵类型、品种规格的有限性与排水泵站对象要求的多样性之间的矛盾的一种选择方法。它使水泵应用范围扩大，通过切削叶轮来调整水泵的工作特性，使它工作在高效区。泵车削叶轮前后的流量、扬程、轴功率与车削前后的叶轮直径、直径平方，直径三次方成正比。车削叶轮是一种简便、经济的节能措施。叶轮车削后水泵的效率会降低，其降低值与比转数的大小有关。该方法适用于比转数小于且额定扬程过高，经常处于效区运行的水泵。 

　　转数调节 

　　改变水泵的转速，可以使水泵的性能曲线发生变化，达到调节水泵工作点的目的。这种调节方法节能效果显著，是一种理想的调节方式。改变水泵转速的方法有采用可调速的电机及传动机构。水泵的转速不仅可以降低，而且可以提高，以扩大泵的使用范围。转速不能降得太低，否则不但使泵的效率降低，甚至抽不上水来。一般转速只能降到额定转速的30％ ～50％。转速也不能任意提高。因为提高转速不仅可能引起电机超载，同时增加水泵零件的应力，甚至损坏零件。因此实际工程中提高转速以不超过额定转数的10％ ～20％为限。 

　　变角调节 

　　对于有活动式叶片及调节机构的轴流泵，通过改变水泵叶片的安装角来改变水泵的性能曲线，以进行工况调节。可调叶片的水泵，可根据外界条件和用户的要求，调节叶片的安装角，改变水泵的工作点，使水泵在最优工况下运行。通过变角调节，使水泵和电机都保持高效率运行。 

　　总结 

　　水泵节能是一个系统工程，它不仅要求制造厂生产更多的高效产品，更需要我们使用人员运用良好的专业知识、运行人员的正确操作，才能把水泵节能工作进行到底，加强排水泵站的科学管理，是不花钱、少花钱、见效快的重要措施。 

　　参考文献 

　　[1] 许高智，姚卫东。 给水厂的节能措施[J]. 可再生能源. 2008(04) 

　　[2] 陈红春。 住宅能耗现状及节能措施[J]. 南方建筑. 2006(02) 

　　[3] 王智为。 水厂水泵运行的节能问题探讨[J]. 科技资讯. 2007(01) 

　　[4] 曹力群。 城市排水泵站开启台数及节能优化研究[J]. 中国水运(下半月). 2009(08) 

　　[5] 刘家春，岳朝松。 排水泵站经济运行方案的确定[J]. 徐州建筑职业技术学院学报. 2005(01)