淺析水泵節能技術途徑

劉憲民

摘 要：水泵是我國工業生產中最主要的耗能設備之一，廣泛應用于生產生活的各個方面，據統計現現階段水泵的耗電量大致占到全國發電總量的20%，由此可見提高水泵的效率、降低水泵能耗對我國節能工作有著重要的意義。本文主要對水泵節能技術途徑進行了分析探討。

關鍵詞：循環水泵；節能技術；途徑

中圖分類號： S210 文獻標識碼： A

引言

火力發電廠中，廠用電約占總發電量的8%～10%，泵與風機的耗電量約占廠用電的70%～80%，因此，降低泵與風機的功耗對于提高電廠經濟效益有很大作用。循環水泵的耗電量與季節和負荷都有關系，對其進行變頻改造，既可以保證其有效地工作，又可以保證其在低負荷和不同季節的最低功耗，運用靈活、節能效果明顯。

一、水泵節能技術在我國發展的趨勢

目前，國內外許多電力拖動場合已將矢量控制的變頻器廣泛應用于通用機械、紡織、印染、造紙、軋鋼、化工等行業中交流電動機的無級調速，已明顯取得節能效果并滿足工藝和自動調速要求。但在風機、水泵應用領域仍沒有得到充分應用。其主要原因是對風機、水泵類負載可大量節能了解不夠。故此，我們將風機、水泵的節能原理和應用狀況向客戶介紹。全國風機、水泵用電量占工業用電的60%以上，如果能在這個領域充分使用變頻器進行變頻無級調速，對我們發展加工制造業又嚴重缺電的國家，是興國之策。風機，是傳送氣體裝置。水泵，是傳送水或其它液體的裝置。就其結構和工作原理而言，兩者基本相同。現先以風機為例加以說明。自然通風冷卻塔、循環水泵、循環水管道及管道附件是電廠循環水系統的重要組成部分，在電廠初步設計中研究系統方案確定最優化系統配置，對于降低工程建設造價具有積極意義。循環水系統設計中最核心部分就是自然通風冷卻塔、循環水泵的合理選擇配置，在循環水系統建設中它們的投資費用最多、施工最復雜，對電廠總投資影響最大。直接影響電力工程建設的單位造價與電廠投資回收年限。供水系統優化設計是系統方案選擇的基礎，其中對方案設計影響最大的是循環水泵電動機的年費用。在保證汽輪機運行安全滿負荷發電的前提下，如何降低電動機的年費用，值得每一位工程設計人員思考。

二、水泵在使用過程中的問題

1、水泵本身設計技術含量不高

現階段我國水泵設計主要是沿襲傳統的模型換算法和速度系數法，這些設計方法從某種程度上來說已經過時，因為這是建立在舊的水泵設計經驗的基礎上的，在設計過程中無法超越過去的設計水平，無法在效率提升上有所突破。再加上水泵設計單位對技術的資金投入和人員投入不足，水泵設計人員的創新動力不足、缺乏創新意識，從而導致了水泵產品的技術含量得不到一個質的提升，水泵本身的技術含量無法提升，節能工作自然也做不到。再加上水泵制造企業片面著重經濟效益，而忽視了水泵的節能工作，國家也沒有這方面的政策扶持和財政優惠，造成了水泵制造企業對水泵節能、提高水泵效率也沒有積極性。

2、水泵節能存在誤區

我們過去對水泵節能的理解主要是提高水泵的各項效率指標，其實這是對水泵節能理解的一個誤區，是一種片面的理解。我們所說的節能范圍不只是一個效率指標，而且也包含水泵的性能的穩定性、水泵的壽命、對材料的節省等各個方面的因素。再就是具體到水泵的使用環境中，我們也要有針對性的進行節能設計，比如水泵的密封性能、水泵的水力性能、水泵的耐高溫性能等，這些都要針對不同的環境，不用的用途進行設計。因此水泵的節能研究是一項非常復雜的工作，我們對節能概念的理解也不能過于片面，而要有一個全面的整體的理解。

3、使用單位和個人的因素

使用單位和人人在采購水泵時，往往關注的是水泵是不是符合自己的需求，價格是不是比較便宜，而對水泵的節能技術指標，卻并不是很在意。消費者的這種需求也打消了水泵設計單位和制造單位進行節能技術革新的積極性。并且很大一部分消費者在選擇水泵時，要選用流量和揚程裕量過大的水泵，以確保可以滿足自己的使用需要，這樣的后果就直接造成水泵在使用過程中，實際運行效率遠低于水泵的最高效率，一直不能在高效區運轉。另外在使用過程中，由于使用單位的管理和檢查不嚴格，操作和養護不適當，維修的不及時等，使水泵在使用過程中經常出現故障，造成很多的能源浪費。

三、水泵節能技術途徑

1、水泵本身的節能

水泵設計和制造單位在設計和制造水泵的過程中，設計和制造人員頭腦中要有節能意識，作為水泵的設計和制造單位，有責任向廣大的消費者提供高效節能的水泵產品。水泵的設計單位在進行設計時要選用優秀的水力模型，研究科學高效的水力設計方法，在設計過程中，要進行水泵的可靠性試驗，產品的材料選擇試驗，從而提高水泵產品的使用效率。水泵制造單位在制造過程中要制訂高于國家機械標準的自己的企業標準，想方設法減少水力損失。在制造過程中對各流程嚴格控制，盡量減小過流部件的粗糙程度，精心處理縫隙處，適當減小間隙值，以提高水泵的使用效率，達到水泵節能的目的。

2、提高水泵系統節能

除了要關注水泵產品自身的節能外，我們還要重視對整個系統的節能技術進行開發研究，水泵的使用效率和與之相關的配套設施也有很大的關系，系統節能技術甚至比水泵自身的節能技術還要重要。對系統的節能技術研究，要著力于從節能的角度去開展系統工程設計，使組成系統的各個環節能夠達到最佳的匹配效果，在水泵的運行過程中，整個水泵系統都能發揮自己的最大使用效率。在這方面主要包括水泵和電機的連接、管網的設計、相關附件的連接和配合等，使它們都能發揮出自己的最大作用，從而提高水泵系統的使用效率和使用壽命。

3、水泵運行中的節能

水泵本身的效率提高了，整個水泵系統也進行了節能的設計，但這只是一個方面，還有一個很重要的方面就是在水泵運行這一環節。在實際中經常由于對水泵的使用不當造成水泵不能高效地發揮自己的作用，再加上水泵的使用環境非常復雜，不同的環境需要不同的工藝流程和工藝參數，在使用過程中對這些方面都要靈活地進行調節。比如在調節水泵系統時，要注意盡量降低能量的損耗，少用節流調節方式，可以從變角、變速、車削等角度去解決問題，以保證電機和水泵都能高效率地工作。在對水泵蠔安裝時，要根據具體使用環境所需，調整消耗葉輪的角度進行變角調節，合理確定葉片安裝角，以便水泵可以高效率地工作。車削調節指通過車削葉輪直徑來對水泵的性進行調節，這是消耗伯節能措施中最簡單、方面的一種，在車削調節中有一個常識就是車削葉輪前后的流量、揚程、軸功率與車削前后的葉輪直徑、直徑平方、直徑三次方成正比。在運用車削調節時要注意的一個問題就是調節要在一個安全的范圍內進行調節，而不能無限制地進行調節。變速調節是日常使用中最直接、最常用的一種調節方式，它不會產生功率的損耗，直接通過水泵轉速的變化來改變水泵的性能。在日常生活中主要實現方式有通過齒輪變速箱實現、通過皮帶傳動實現、通過變頻實現、通過電動機實現等等。在這些方式中最理想的方式是變頻調速，優點是效率高、無級調整速、調速范圍廣，但在應用的缺點是投資較高。

4、使用單位和個人在水泵使用中的節能

在具體的使用環境中，選擇了合理的水泵系統，在運行和使用過程中，使用單位和個人也要注意樹立節能意識，進行嚴格管理，以便使水泵在運行過程中實現節能。同時在作用過程中要經常對水泵系統進行維護和保養，使水泵系統能處在最佳的運行狀態，并通過平常的檢修發現水泵系統中存在的問題，進行維修養護，既延長了水泵系統的使用壽命，又可以收到良好的節能效益。

結束語

隨著現代技術的發展，一些新的設計方法、先進的鑄造、加工工藝也在生產中得以應用，這都很好的提高了水泵的效率，促進了節能工作的開展。我們當前水泵的節能工作中存在的這些問題，隨著人們意識的提高、技術的進步，相信一定要得到解決，水泵節能工作的前景是非常美好的。

參考文獻

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