泵與風機的節能問題分析

李愛娟（榆林職業技術學院神木校區，陜西 榆林 719300）

泵和風機作為消耗電能的主要動力機械，因為選型不合理與管道設計不科學以及維護檢修等諸多要素，導致泵與風機應用效率低下。通過對大量的工程項目運行實力研究能夠發現，許多泵與風機的工作運行效率都比國家規定的有關效率標準低，而且一些泵的運行效率甚至沒有超過60%，導致電力發生嚴重浪費。因此，分析與研究泵、風機節能問題有著深遠意義。

1 泵和風機能量損耗分析

1.1 機械損耗

泵和風機在運轉的過程中，軸和軸封、軸和軸承等消耗的功率稱之為機械損耗。起重軸和軸承間的形成的摩擦損耗功率如下:

ΔN1=Pfμ/102

公式中，P表示軸承上的荷重，單位是kg，?表示摩擦系數，μ表示軸套與軸體圓周速度，單位是m/s。另外一部分的機械損耗為葉輪盤面的承受流體摩擦二形成的損耗，也就是圓盤摩擦的相應損耗，能夠依據以下公式進行計算:

ΔN2=Kμn3D2

公式中K表示實驗系數，和機殼或是泵殼形狀以及葉輪粗糙度等有一定關系，n表示葉輪的轉速，單位是r/min，D2表示葉輪外徑，單位是m，μ表示流體比重，單位是kg/m3。圓盤的摩擦損耗功率通常在機械損耗當中占據著關鍵部分。而且在壓力高和流量小等低轉數離心泵中更為突出。

1.2 容積消耗

泵和風機轉動中葉輪以及入口位置密封環間存在間隙，因為葉輪位置出口位置是高壓，而入口位置為低壓，對此會存在一些流體通過間隙在出口位置進行重新聯合輸回到葉輪入口，此部分的容積損耗主要是密封環存在泄露造成的。另外級間隔板存在間隙泄露，盡管不是容積損耗，可是也嚴重影響總效率。比如說間隙泄露造成的損耗，會導致泵和風機壓力以及流量降低，嚴重影響工作效率，而泄露導致的功率損耗可以利用以下公式進行計算:

ΔN3=ΔQXΔN/102

公式中ΔQ表示流體泄露量，單位是m3/S，ΔN表示間隙兩側的壓差機械有關損耗功率。

1.3 管理能耗損耗

流體在泵和風機相應管路運行過程中，原有的總能量會順著流動方向不斷降低。由于流體自身所具備的粘滯性，導致流體在進行流動時遭受一定的阻力損失。

2 泵與風機節能的措施

2.1 科學選擇泵與風機的裕量

在有效明確泵與風機所需求的流量與揚程過后，因為對裝置操作運行和電源電壓以及頻率波動等相關要素的充分考慮，一般情況下計算出的相關流量和揚程會增加一定富裕量，其中流量的富裕量選擇10%，而揚程富裕量選擇為15%。若是泵與風機選擇的富裕量相對比較大，在實踐運行時就會進行節流，從而造成工作效率降低。對此，在選擇泵與風機型號過程中，一定要嚴格認真選擇需求的流量和揚程，選擇有效、適宜的富裕系數，從而滿足最佳效率點運行需求。

2.2 葉輪控制法有效調節

此種方式主要是經過變化風機與水泵葉片相應的安裝角度合理改變風機或是水泵相關特性曲線，從而使其滿足最佳工作狀況需求。該種調節模式不但可以改變流量，還能夠有效調節養成，進而在一定程度上提升風機與水泵的工作效率。

2.3 選取合理的調節模式

通常情況下，水泵或是風機額定負荷自身需求的流量應該具備一定余量，通常情況下泵與風機全都存在負荷不滿的工作運行可能性。因此，在泵與風機運行過程中一定要有效調節流量。選擇的調節流量模式主要有兩種，其中一種是在電動機工作速度始終維持恒定情形下，充分運用閥門相應開度調節量。另外一種就是變化電動機的工作轉速。而所提到的閥門調節指的是變化泵的進口和出口節流閥或是風機中的風門與擋板具體開度，基恩人實現調節流量的目標。此種調節模式具備的優勢比較多，在進行閥門關小節流時，泵或是風機相應特性曲線并不發生變化，單單利用關小閥門或是風門，通過工作人員加大管道的阻力，從而降低流量，對此閥門或是風門相應阻力損失就會加大。運用變速有效調節泵或是風機流量，其中管道系統的相應阻力不會改變。同時在調節流量時并不會發生節流損失，且調節效率相對比較高。

2.4 可變流量控制

在進行生產時，部分泵和風機流量都會隨時發生變化，若是可以有效掌握具體變化規律，科學、有效控制流量，運用調速控制手段，可以在一定程度上節約用電。同時還可以運用變化電動機的級數，有效調整電動機轉速，從而實現調節泵和風機流量目標，進而在一定程度上節約用電。

2.5 降低阻力損失

降低泵與風機管理和相關配套部件的阻力損失，能夠在一定程度上減小泵與風機總揚程，進而節省泵與風機功率。而在降低阻力損失方法有多種，可以在一定流量下有效加大管徑與增大流通面積等，在確保管理穩定、安全、可靠運行與維修方便基礎上，應該有效簡化管道附屬部件，取消一些不必要的閥門與流量孔等，從而有效降低管道部分阻力損失。除此之外還可以減低液體自身的粘度，有效提升管道內壁的光潔程度等，都能夠有效降低阻力損失。

3 結語

總而言之，為了可以推動泵和風機節能降耗，應該通過科學、合理選取泵和風機裕量，有效江都阻力損失，選取科學調節模式等方法，從而在一定程度上提升泵和風機工作運行效率，保證泵與風機的安全、可靠、經濟運行。

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