提高中小型泵站裝置效率的幾點措施

摘 要：隨著國家經濟的發(fā)展，國家對水利工程的投入力度不斷加大，中小型泵站的更新改造逐步成為了國家水利建設發(fā)展的重要方向。而我們知道，泵站更新改造過程中最重要的任務就是如何做到提高泵站機組裝置的使用效率，從而達到節(jié)能降耗的目的。

關鍵詞：中小型；泵站裝置效率；措施

泵站的裝置效率是反映設備使用過程中抽水效率以及和其它各個泵站之間相互配合的綜合性指標。因此，提高泵站各個部分使用率是提高裝置效率的一種手段，同時也對泵站的經濟效益起著很大的作用。

1 關于改造泵站存在的主要問題

我國目前，一批待改造的泵站很大一部分是上世紀六七十年代建設，使用的年限已經比較長，而這些泵站的設備已經逐漸出現了老化等各種問題，這些問題的出現正是泵站改造中應該注意的。

1.1 設備老化嚴重

設備由于使用的年限較長，出現了老化現象，因而設備損壞的程度也逐漸嚴重，從而導致了運行效率逐漸降低。因為使用年限過長，磨損程度較為厲害，水泵的葉輪與外殼的間隙逐步大，致使水泵使用的效率下降，而當今農業(yè)化的規(guī)模越來越大，這種設備明顯已經遠遠不能夠滿足目前的發(fā)展要求。現代農業(yè)的灌溉需要更加先進、更高的裝置效率來適應。

1.2 設備機組不合理

就目前的情況而言，這個類型的泵站都是上世紀60年代初建造的，而現在農業(yè)的發(fā)展越來越快，領域也更廣泛。因此，以往這種類型的泵站很難再有滿足需要的泵型。雖然也有很多的的泵站符合要求，但是隨著社會的變化、農業(yè)規(guī)模的擴大，對泵站的技術參數、性能指標要求也發(fā)生了變化，導致了目前很多類型的機電設備滿足不了當前的需要。

1.3 泵站裝置較落后

泵站運行所產生的經濟效益主要是取決于泵站的裝置效率大小，以前的泵站裝置效率已經遠遠不能夠滿足當下泵站的需求量在改造的同時也應該根據需要提高裝置的使用效率。

2 泵站裝置效率提高措施

泵站裝置效率不僅影響著國家對這項工程的投資力度，同時也影響著電能的消耗和運行過程中產生的費用。因此，泵站裝置的效率對水泵排水功能起著重要作用，同時也影響著農業(yè)的發(fā)展。

2.1 配套使用泵站電機

目前，我國泵站使用的電機大多數是上個世紀六七十年代的產品，這種裝置消耗能源過高、效率低，正在逐步的退出市場。而那些絕緣老化、鐵損消耗太大、效率低下、存在安全隱患的設備，國家應該實行技術更新改造，從而提高電機的使用效率。對于沒設有立式軸流泵機組的泵站，最大的危險就是泵站處在最好揚程，而這個時候就意味著水位是最高點，這就需要配置更大容量的機組來適應排水功能。因此，改善機組容量，提高泵站排澇能力尤為重要。

加大配置機組的電機功率，使機組在正常情況下揚程運行，使電機容量滿足它的需要。實際看，電機負荷系數達到50%左右的標準，在這情況下機組運行達到的效率就已經接近了所需的最高效率，完成對于電機工作的需求。因此，只要電機的容量不超過正常情況下水泵使用功率1倍的范圍，那么就不會對泵站的裝置效率有太大影響，因此泵站改造的時候，可以適當加大配電機組容量，用來適應更強大的功能。

2.2 研制新型水利模型

由于上個世紀六七十年代我國的綜合國力較為落后，當時所使用產品系列不完整，所選擇水泵設計的揚程檔次不符合當時國情，很多泵站使用的是相近泵型的規(guī)格來替代。而現實情況，水泵設計的揚程與現實使用的揚程相差太大，于是造成了水泵長期在低效率下工作，浪費了資源，還沒能達到預期的效果。就目前，需要根據不同的情況做出不同調整，離心水泵的性能較好，但是其結構復雜，可以適用于高揚程水流小的泵站；而軸流泵結構簡單揚程低，可以適用于水流量大的地區(qū)，混流泵則是集二者一體的新模式，現新的模式如圖1。

2.3 提高管路效率

在泵站改造過程中，盡量采用新技術、新產品，水泵排水口可采用新型側翻拍門，逐步減少水頭損失程度，達到減少能源消耗的目的。管路拍門采用節(jié)能型側開式拍門，主要由門座、門軸及密封件所組成，門板僅僅通過絞安裝在門座上，并采用軟硬雙重密封，無需啟用任何裝置，就能夠實現自動啟閉。同時，側開式拍門能夠將閥體鉸軸豎向布置，并設計了最佳傾斜角度，然后利用門重分力作閉門的動力，可實現無需任何啟閉裝置，達到高效、節(jié)能目的。此外，不需要人工操作，從而節(jié)省了人力、物力，并提高運行安全性及可靠性，減少后期維修成本，有利于促進節(jié)約型社會的發(fā)展。

2.4 提高水泵利用率

進出的水流通道是水泵裝置最為重要的環(huán)節(jié)，對進出水流的設計是影響水泵裝置的關鍵。進水流的狀態(tài)同樣也是決定水泵工作的狀態(tài)，應對其進行更新改造，并提高水泵利用率。現以我國洞庭湖泵站更新中的中江一號站為例：原來中江一號站9臺20SH-28型臥式離心泵，經過配建電機JSI17-6 115KW后，經當地的泵站監(jiān)測機構監(jiān)測，現泵站的裝置效率僅有50%左右，水泵的出口無撕流斷流的設施，水泵的出水為自由出流，出水位管道位于出水池的水面以上，浪費了高出水面的部分，而且無法保證機組安全運行。目前經過多方面的考察，對銹蝕的設備進行更新改造，使目前的水泵利用率達到了70%以上，操作過程既安全又加大了水泵裝置的效率[3]。

3 動力機組效率改造

3.1 配備合理電機功率機器

現以電機的更新配套使用為例：鄱陽湖的九城泵站更新改造把原來的12臺500ZLBO.60型立式軸流泵，配套電機為Y280M-55KW機組，機組呈東西兩房各6臺電機并用的模式，這樣就形成了側向進水的功能，使裝置效率提升到70%[2]。只有動力機與水泵之間合理的配套使用才能更加增加泵站的使用效率，在選擇水泵動力機時，動力機的系數不宜過大。而電機空載運行時，電機效率隨著功率因數增加逐步提高，在額定負荷的情況下使用效率此時達到最大值，因此，在使用中盡量避免空載運行，這樣才能滿足功能需求和達到經濟性指標。因此合理配備電機的功率對泵裝置效率有著很大的影響。

3.2 減少容積損失

目前，水泵多采用由動力密封和輔助密封組成的無泄露密封裝置，替代了傳統水泵的填料密封、機械密封，在解決"跑、冒、滴、漏"問題上效果顯著。因此，要減少容積損失，除了保證安裝質量外，還應加強水泵的密封設計。

3.3 減少機械損失

在水泵實際運行中應盡力提高水泵效率，盡量減少水泵把能量傳給水的過程中存在的各項能量損失，即從設計上就要十分重視葉輪入口和出口的設計，并需要通過模型試驗進行復核和優(yōu)化，減少水流在葉輪人口和出口處的撞擊渦流損失，并盡可能地減少由于泵軸轉動所產生的摩擦損失。

3.4 其他措施

重點注意泵站的通風情況，控制好溫度，保證電機不至于被燒壞；適當的改進傳動效率，所使用的皮帶應符合電機的型號，這樣更加有利于傳動效率的提高，把泵裝置的效率發(fā)揮到最大化；減小管路長度，在滿足設計要求下，盡量縮短出水管路的長度，在管理的布置上可使用直線距離，根據地形實際情況增設出水池，做到因地制宜，適應農業(yè)的發(fā)展；盡量減少管路的附件使用，小型泵站的管路可采用簡易的充水裝置，實現無底閥抽水的目的，逐步減少楊程損失，提高管路效率。最后，由于出水池的水流較紊亂，為了增大出水效率，可使用真空閥。

4 結束語

泵站對我國水利工程影響巨大，因此我們更應該提高對泵站的認識，嚴格按照國家標準，做好泵站的管理，加強泵站的技術改造工作，加大控制力度，努力做到措施、責任到位，把好泵站改造工程質量關，把泵站的改造工作作為農村基礎設施建設的重要部分；同時加強泵站監(jiān)測設施、通信調度等設施等管理，逐步實現泵站信息自動化管理，推進泵站現代化的進程。在工作中，積極探尋新理論、新方法、新的科學技術，以更好的應用到泵站更新改造之中，努力促進農業(yè)現代化進程。

參考文獻

[1]流態(tài)對軸流泵工作的影響[J].水泵技術，1984（1）.

[2]湯方平，袁家博，周濟人. 軸流泵站進出水流道水力損失的試驗研究[J].排灌機械，1995（3）.

[3]朱俊華.軸流泵水力模型性能參數的確定[J].水泵技術，1989（3）.

[4]朱俊華.流泵站葉片外緣液流角β∞對軸流泵性能的影響[J].水泵技術，1995（6）.

[5]范晉如.提高泵站裝置效率的途徑[J].水泵技術，1985（4）.

作者簡介：劉建超（1965，2-），男，漢族，湖北省棗陽市，大學專科，水利電力工程師，主要從事泵站運營管理及機電工程監(jiān)理。