基本介紹
- 中文名：泵設備
- 外文名：Pump unit
- 始建於：1976年
自來水廠機泵設備節能方法分析,機泵設備運行能耗高原因,節能方向分析,機泵節能降耗技術措施,自來水廠機泵設備節能降耗措施,機泵設備能耗大效率低的原因,選擇寬範圍高效率的機泵設備,加強對機泵設備節能降耗的控制,加大葉輪的切割改造力度,採用新型噴塗材料和密封技術,
自來水廠機泵設備節能方法分析
想要提高生產綜合效益，必須要就存在的成本損耗高問題進行研究，生產過程中能源消耗可以占到製造成本的20% ，尤其是機泵運行所占消耗較大。為降低能源損耗，提高生產效益，自來水廠需要就機泵設備運行節能技術進行研究，分析能耗大的原因，並從多個方面進行綜合分析，爭取不斷提高生產綜合效率。
機泵設備運行能耗高原因
機泵設備運行能耗在自來水廠生產成本損耗中占據一定比例，導致生產效率低下，影響企業生產效益。原因主要可以從四個方面分析： 第一，設計加工不過關，指所選機泵其設計不合理，加上製作工藝控制不當，使得機械、容積出現損失，造成機泵運行能耗增加。第二，生產作業具有持續不間斷特點，在這個過程中，設備長期受水流沖刷作用，使得葉輪過水麵以及流道內壁粗糙度增加，加大了內流道阻力，進而會降低設備運行效率，並造成設備損耗增加。第三，在生產過程中，機泵葉片背水面會產生一定負壓，如果長時間未處理，會逐漸形成蜂窩或者氣穴。並且葉輪為金屬材料，其構件表面還容易產生電化學作用，出現氣蝕問題，不僅僅會對設備產生影響，同時還會造成運行損耗增加。另外，為提高制水效果，會在生產過程中向泵殼內投入相關藥物，且原水水質也會對機泵構件產生一定程度的影響，長時間運行後會在泵殼內產生污垢，情況嚴重時會造成泵殼壁厚增加，降低設備運行效率。
節能方向分析
( 1) 自身節能：
即以機泵作為對象來採取一系列的節能措施，要求合理選擇機泵類型，並按照要求進行組裝試運行，在確定無問題後便可投入正常使用。其中，應選擇套用優秀的水力模型與水力計算方法，並重點控制過流構件的粗糙度，避免造成損耗增加。另外，為降低容積損失，應利用合適的接縫零件進行安裝，爭取提高機泵耐磨性與抗咬合效果，將間隙值控制在允許範圍內。
( 2) 系統節能：
從系統節能角度進行分析，主要是要提高系統內各組件間匹配效果。關鍵還是根據實際生產需求，合理選擇機泵類型，並儘量使其能夠在最佳工況點位置運行。同時還要做安裝管理，重點控制安裝高度，使其能夠滿足汽蝕性要求，避免設備在瀕臨汽蝕狀態下運行。大多數自來水廠會選擇套用離心泵作為主要制水設備，其在啟動前，需要利用原水灌滿整個泵與進水管，啟動後葉輪流道內水在高速旋轉狀態下，受離心力作用，被壓入蝸殼內部，且可以在葉輪入口位置形成真空狀態]。然後受大氣壓作用，吸水管完成吸水，對存在的空間進行填補，且蝸殼內葉輪能夠將吸入的水持續甩出。這樣只需要保證水泵葉輪片與泵殼維持良好狀態，便可以達到提高運行效率的目的。
( 3) 運行節能：
對機泵採用節能技術處理後，可以降低損耗，但是並不能保證可以提高其運行效率，還需要在生產過程中對機泵運行參數進行調整，提高流量回收效率的同時降低損耗。
機泵節能降耗技術措施
1、 提高機泵控制水平：
對於機泵損耗控制系統的設計，傳統方式直接關閉閥門，以控制輸出來降低損耗，控制方法簡單，但是缺乏靈活性。變頻技術的套用，可以實現對機泵運行速度的變頻控制，如果設備運行負荷過大，可以及時採取變速調節措施，使其維持在良好的運行狀態。
2、 確定取水揚程：
提高取水揚程的合理性，也是實現機泵運行節能降耗目的重要措施。在設計時要保證能夠滿足水泵從選定河床抽水到反應池要求，對於豐水期和枯水期造成的水位差異問題，可以採取一台機組配備兩套葉輪的方式解決，要嚴禁揚程設計過高，避免生產損耗過大。另外，還應重視水泵機組的合理搭配，如果一個吸水井記憶體有不同機組吸水管時，不得同時開啟兩個機組，避免同時吸水水位下降速度過快造成揚程增大，否則會受汽蝕影響，造成水泵能耗增加。
3、葉輪設計改造：
生產中，經常會因為機泵配備不合理，而出現特性曲線不吻合、機泵揚程過高等問題，不但會降低運行效率，同時會增加生產損耗。對於此類問題，可以通過對葉輪進行切割改造來處理，要求按照設計參數來計算切割量，改變葉輪外徑。切割改造後能夠降低設備運行電流，降低電能損耗。且會使特性曲線發生改變，機泵能夠達到高效運行區間，實現節能降耗的目的。
自來水廠機泵設備節能降耗措施
實現機泵設備的節能降耗已成為眾多自來水廠提高其經濟效益的有效途徑。介紹了自來水廠機泵設備能耗大、效率低的原因，並據此提出機泵設備節能降耗的有效措施。
機泵設備能耗大效率低的原因
①機泵設備在長期使用過程中，由於受水流的沖刷，葉輪過水麵和流道內壁漸漸變得粗糙，內流道受到的阻力增大，從而降低了設備的使用效率。②機泵葉片背水面在運行過程中會產生一定的負壓，導致蜂窩表面和氣穴的形成。同時，葉輪表面在電化學的腐蝕作用下，發生汽蝕現象，從而增大了能源的消耗。③由於在制水過程中，會在泵殼內投入相關藥物，再加上受原水水質因素的影響，泵坑內會出現積垢，嚴重情況下還會增加泵殼的壁厚，從而使水泵水力效率下降。④機泵生產、加工工藝不過關，機械、容積等出現了損失，這些情況均會增加機泵能源的消耗，從而降低設備的工作效率。
選擇寬範圍高效率的機泵設備
離心泵為多數自來水廠使用的制水設備，其工作原理為：開動水泵前，用水將整個泵和進水管灌滿，在正式運行過程中，葉輪流道里的水在高速旋轉產生的離心力作用下，被壓入蝸殼內，並在葉輪的入口處形成真空狀態。在大氣壓的作用下，吸水管便將水池中的水吸入，對形成的空間進行填補。同時，蝸殼內的葉輪將吸入的水連續不斷地甩出。如果水泵的葉輪片和泵殼構造良好，那么水流就會處於更好的狀態，進而提高機泵的運行效率。因此，自來水廠可選擇泵殼構造良好、葉輪片優質的機泵設備，用寬範圍、高效率的機泵設備替換運行效率低的水泵，從而促進機泵的高效運行，降低能源的消耗。
加強對機泵設備節能降耗的控制
在自來水生產過程中，傳統的做法是通過採用關閉閥門的方法來減少機泵設備的功能消耗。隨著科學技術的進步，機泵技能也逐步朝著智慧型化的方向發展，變頻調速節能控制技術也得到了廣泛的套用。變頻調速性能顯著，對運行負荷低，設備實際受到的負荷較大的情況，能起到很好的節能降耗效果。然而，變頻調速器的價格偏高，所要求的維修技術水平也較高，因此自來水廠應根據自身的實際情況對變頻調速器進行選擇。
加大葉輪的切割改造力度
機泵的特性曲線不吻合、機泵的揚程過高等是大部分自來水廠出現機泵配置不合理，導致機泵設備運行效率偏低的原因。針對這種情況，最簡便的解決方法就是對葉輪進行切割。在進行葉輪切割操作中，需依照具體的參數設定對切割量進行準確計算，從而將葉輪的外徑改變。在完成葉輪的切割後，設備運行電流就會大大降低，實現了節約電能的目的。同時，機泵的特性曲線隨著葉輪外徑的改變而發生變化，機泵設備也達到了實際需要的高效運行區間，大大降低了能源的消耗。因此，自然水廠將葉輪的切割改造廣泛運用於節能消耗工作中。
採用新型噴塗材料和密封技術
自來水廠的機泵設備由於受腐蝕、水力、機械、容積等損失的影響，加大了機泵與葉輪表面的摩擦力，使機泵運行效率降低。針對這個問題，可以採用新型噴塗材料和密封技術進行解決。由於機泵設備消耗的能源會隨著葉輪與機泵表面摩擦力的增大而增多，因此可以將新型高分子材料噴塗在葉輪表面，使葉輪表面形成光滑的表層，這樣可以減少水泵因抵抗摩擦力而消耗的能量。葉輪表面所形成的這種光滑表層能夠有效減少與泵內流體的分層，使容積損失得到降低，進而達到節能的目的。同時，使用的新型噴塗材料一般都具有較強的抗腐蝕性，能在很大程度上延長機泵設備的使用壽命。
