自來(lái)水廠(chǎng)機泵設備節能降耗探討論文

　　摘要:隨著(zhù)經(jīng)濟地不斷發(fā)展，多種領(lǐng)域的企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )用到機泵設備，對于自來(lái)水廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，機泵設備更是水廠(chǎng)的重要組成部分，其耗能占水廠(chǎng)能耗的一大部分。隨著(zhù)我國提出資源節約型社會(huì )的理念，對于耗能較高，且效率較低的設備應當予以關(guān)注和重視。對自來(lái)水廠(chǎng)機泵設備的耗能問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出了一些節能降耗的措施。

　　關(guān)鍵詞:節能降耗;機泵選擇;運行調節

　　對于自來(lái)水廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，整個(gè)水廠(chǎng)的能源消耗中有一大部分是電力消耗，而在整個(gè)電力消耗中，通常有50%以上的用電量是被機泵設備消耗了，而其它一些輔助的設備如排泥機、風(fēng)機等耗電量所占比例僅約為2%～5%。因此要想降低自來(lái)水廠(chǎng)的能源消耗就要重點(diǎn)降低機泵設備的能耗，做好機泵設備的節能降耗措施。對自來(lái)水廠(chǎng)的機泵設備采取節能降耗措施可以有效地減少自來(lái)水廠(chǎng)的資源浪費，提高了資源的利用效率，降低了企業(yè)的能耗成本，同時(shí)對于我國建設資源節約型社會(huì )有一定的推動(dòng)作用。因此做好自來(lái)水廠(chǎng)機泵設備的節能降耗有著(zhù)重要的現實(shí)意義。

　　1機泵設備效率下降、能耗增多的原因

　　機泵設備在社會(huì )生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應用，城市中它主要用于供水、污水系統以及化工等領(lǐng)域，在使用的過(guò)程中，可以將電能轉變?yōu)闄C械能再轉變?yōu)橐后w的動(dòng)能，從而實(shí)現液體的輸送［1］。①自來(lái)水廠(chǎng)的機泵設備在長(cháng)期的使用過(guò)程中會(huì )受到水和水中一些物質(zhì)的腐蝕而出現銹蝕的情況。較嚴重的銹蝕會(huì )使得泵輪與泵殼的表面不再平滑，而出現凹凸，從而導致摩擦系數的增大，導致機泵的耗電量增大，設備的效率降低。具體分析即設備在水流長(cháng)期的沖刷之下，流道的內壁和葉輪的過(guò)水面會(huì )因為腐蝕而變得越來(lái)越粗糙，內流道的阻力增大，使得設備的效率降低，能耗增大。②在機泵設備運行的過(guò)程中，葉片背水面會(huì )產(chǎn)生負壓，導致氣穴和蜂窩表面的出現，這樣在電化學(xué)腐蝕的情況下，葉輪的表面會(huì )產(chǎn)生汽蝕，使得設備的能耗較之前增加許多。③自來(lái)水廠(chǎng)的機泵設備除了受到水流的沖刷而產(chǎn)生的腐蝕外還會(huì )受到一些藥劑的腐蝕，比如在水處理的過(guò)程中會(huì )根據水質(zhì)的情況來(lái)投加一些藥物，使水質(zhì)得到改善，滿(mǎn)足自來(lái)水廠(chǎng)生產(chǎn)水的需要。而藥劑的投加會(huì )使得泵殼內積垢，積垢增多到一定程度會(huì )使得泵殼的壁厚度明顯增加，導致設備的水力效率降低［2］。④機泵設備的加工工藝也會(huì )對設備的能耗有較大的影響，粗糙的水泵產(chǎn)品會(huì )使得設備的能耗較高，影響了泵體的容積和流體流速，增加了機械磨損等，也會(huì )降低水泵的性能，造成運行效率不佳，能耗增加。

　　2水泵效率的提高

　　2．1水泵的選擇

　　自來(lái)水廠(chǎng)在選擇機泵設備的時(shí)候應當注意水泵的電動(dòng)機應選擇高效能電機，水泵功率的大小也要與使用要求相匹配，在有條件的情況下可選擇增加變頻調速控制器。目前城市中的自來(lái)水廠(chǎng)所使用的機泵設備大部分是離心泵，該類(lèi)型的水泵在工作的過(guò)程中是通過(guò)葉輪高速轉動(dòng)而產(chǎn)生離心力，從而將內流道中的水壓入蝸殼里再被甩出，而與此同時(shí)葉輪口會(huì )形成一段真空，水池水在大氣壓的作用下直接進(jìn)入水泵，如此反復進(jìn)行下去水不斷地被向上推壓實(shí)現液體的抽送。從離心泵工作的`過(guò)程來(lái)看，如果保持葉輪片以及泵殼的表面光滑，可減少表面摩擦力，使得水流的流動(dòng)更加順暢，有效地提高機泵的運行效率。而一些結構設計有瑕疵，工藝粗糙的機泵會(huì )使得運行的效率大大降低。因此自來(lái)水廠(chǎng)要想實(shí)現機泵的節能降耗，要選用一些葉輪和泵殼構造較好的設備，這樣才能有效地保障機泵設備高效、長(cháng)期的使用，在提高了設備運行效率的同時(shí)也為企業(yè)降低了能耗［3］。

　　2．2水泵的安裝質(zhì)量

　　對于自來(lái)水廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，水泵是廠(chǎng)內工藝運行的重要組成部分，自來(lái)水廠(chǎng)的機泵通常是全天不間斷運行，因此設備的損耗較大，設備很容易達到大修的周期，這就導致設備會(huì )比較頻繁地進(jìn)行裝卸。在對機泵設備進(jìn)行安裝的過(guò)程中如果安裝不到位容易使得設備的安裝不穩定、不固定，導致運行的時(shí)候設備會(huì )有較強烈的振動(dòng)，這就會(huì )使機泵的損耗加快，且較易出現堵、漏、跑的情況，對于設備的運行效率產(chǎn)生不利的影響并導致能耗的增加。因此要想使機泵設備的運行效率有保障，就要對水泵的安裝重視，提高安裝的質(zhì)量。

　　2．3水泵的維修

　　在機泵設備使用的過(guò)程中，機泵要按規范進(jìn)行保養，按時(shí)更換機油和軸承等易損件。操作人員要及時(shí)巡檢設備，掌握機泵的運行狀態(tài)，發(fā)現異常問(wèn)題的設備要及時(shí)停用維修［4］。這樣才能使得水泵處在一個(gè)比較好的運行狀態(tài)下，提高水泵的運行效率。有時(shí)機泵所出現的并不是很大的問(wèn)題，比如加一些潤滑油就可以使得軸承更好更順利地進(jìn)行工作，因此要及時(shí)地對軸承內的潤滑油進(jìn)行檢查，判斷是否需要進(jìn)行補充，并檢測油質(zhì)的情況，當油質(zhì)情況不理想時(shí)要進(jìn)行更換，這些小問(wèn)題的及時(shí)發(fā)現和解決能夠有效避免其發(fā)展成為大問(wèn)題，導致設備產(chǎn)生機械損失。另外，當密封環(huán)的間隙寬度超過(guò)一定的標準值時(shí)也會(huì )使機泵設備的運行效率降低，因此在對設備進(jìn)行檢修的時(shí)候要對此問(wèn)題加以重視。

　　3機泵設備節能降耗措施

　　3．1使用變頻控制，提高機泵節能降耗的控制水平

　　為了更好地控制機泵的能耗，可以在電氣控制方式上進(jìn)行改進(jìn)。傳統的控制方法是將閥門(mén)關(guān)閉，這樣就可以降低機泵設備的輸出，減少了功耗，現在隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻調速的節能控制技術(shù)應用越來(lái)越廣泛，采用變頻控制能夠實(shí)現穩定的供水壓力，使得機泵的性能更加地智能和科學(xué)。變頻調速能夠有效地控制機泵的能耗問(wèn)題。但變頻器本身存在電能損耗的缺點(diǎn)，同時(shí)電氣控制部分成本較高，一旦出現問(wèn)題，進(jìn)行維修時(shí)的費用以及對技術(shù)的要求也高，因此自來(lái)水廠(chǎng)應當根據自己的實(shí)際情況和需求來(lái)選用變頻調速器。

　　3．2合理調度，找出水泵的高效區，優(yōu)化機組運行

　　為了實(shí)現自來(lái)水廠(chǎng)各機泵組設備的性能優(yōu)化組合，要對機泵設備單獨運行時(shí)的性能進(jìn)行測定，對其進(jìn)行分析，判斷其性能以及功效的特點(diǎn)和不同，從而才可以有效地根據機泵的性能來(lái)科學(xué)的調度使用機泵，實(shí)現設備組合的優(yōu)化。比如可以將運行效率較低的機泵用于水量和壓力的調節，不將其作為主機使用，而選用高效區間更廣，適用于偏低揚程大流量運行效率高的機泵作為主機［5］。另外，有些機泵的高效區范圍較窄，但其適用于偏高揚程，在此種條件下工作性能優(yōu)良，因此可以用在自來(lái)水廠(chǎng)白天高峰供水時(shí)段。由此可見(jiàn)，根據不同機泵的性能特點(diǎn)對其進(jìn)行合理調度使用可以有效地優(yōu)化整個(gè)機組的運行效率，使得能源的消耗得到降低，同時(shí)將各機泵的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揚，可有效延長(cháng)其使用的期限。

　　3．3采取葉輪切削方法，對葉輪進(jìn)行切割改造

　　目前一些自來(lái)水廠(chǎng)的機泵通常存在配置不合理的問(wèn)題，主要是機泵的揚程偏高，機泵的特性曲線(xiàn)不吻合，這就使得機泵的運行效率受到影響。在現有的情況下可以通過(guò)機械方式解決此類(lèi)問(wèn)題。最簡(jiǎn)單的方法就是對葉輪進(jìn)行切割，對現有的機泵進(jìn)行改造。在對葉輪進(jìn)行切割之前，要根據設備運行的具體參數來(lái)計算切割量，在葉輪經(jīng)過(guò)切割后可使電流降低，能夠有效地節約機泵的能耗。而且葉輪外徑的變化也會(huì )導致機泵特性曲線(xiàn)的變化，使機泵運行時(shí)可以達到自來(lái)水廠(chǎng)實(shí)際需要的高效區間，達到節能的效果。

　　3．4采用高分子噴涂材料

　　機泵在使用的過(guò)程中會(huì )受到腐蝕而使得葉輪表面與機泵摩擦阻力增大，使機泵的工作效率降低。因此采用高分子噴涂材料可以使這個(gè)問(wèn)題得以解決。高分子材料的噴涂可使葉輪的表面形成光滑的保護層，降低了運行過(guò)程中與水流的摩擦阻力，減少了能耗。且通常來(lái)說(shuō)高分子材料具有較強的耐腐蝕性，可使機泵的使用效率提高。

　　4結語(yǔ)

　　自來(lái)水廠(chǎng)在城市生活中扮演著(zhù)重要的角色，由于其用電量較大，能源消耗大，因此對自來(lái)水廠(chǎng)進(jìn)行節能降耗十分有必要。機泵的能耗占到自來(lái)水廠(chǎng)能耗的絕大部分，對其采取節能降耗的措施可以有效降低自來(lái)水廠(chǎng)的能耗。

　　作者:張海濤 單位:深圳市水務(wù)( 集團) 有限公司

　　參考文獻:

　�。�1］王玉倩．淺析自來(lái)水廠(chǎng)機泵設備節能降耗措施［J］．中國高新技術(shù)企業(yè)，2013(20):93－94．

　�。�2］唐紅霞．基于自來(lái)水廠(chǎng)機泵設備節能降耗的措施的探討［J］．江西建材，2015(1):288－289．

　�。�3］陳德強，馬敬．供水泵站水泵節能改造及其效益分析［J］．中國給水排水，2010(16)．

　�。�4］葉澤文，黎天標．水泵節能技術(shù)探討及實(shí)例分析［J］．廣東化工，2015(13)．