淺談提高離心泵效率途徑

摘 要：離心泵是石油化工企業(yè)中耗電量最大的設(shè)備，所以企業(yè)要降低生產(chǎn)成本尋找離心泵節(jié)能途徑是關(guān)鍵。本文研究中，筆者簡介了離心泵的工作原理，分析了影響離心泵耗能過高的主要因素，提出了離心泵節(jié)能的主要途徑，包括正確配套離心泵、加強機泵自身的改造與管理、調(diào)整葉輪級數(shù)、變速調(diào)節(jié)以及減小裕量和阻力等，對離心泵節(jié)能具有較好的效果。

關(guān)鍵詞：離心泵；節(jié)能；途徑

在企業(yè)的生產(chǎn)活動中，離心泵廣泛應(yīng)用于發(fā)電、動力傳輸?shù)确矫妫请x心泵運行的能源消耗量也是較大的，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計報告顯示，泵運行時所消耗的能量達到其輸出總量的35%左右，離心泵則占到其中的75%左右。因此，在離心泵的應(yīng)用過程中節(jié)能效果的差異，將直接影響泵的使用率。為了能夠進一步分析離心泵的節(jié)能降耗問題，我們需要了解離心泵的節(jié)能技術(shù)方案，并對設(shè)備進行改造升級，從而提升離心泵的節(jié)能效果，提高離心泵的使用率。

一、離心泵工作原理

離心泵是工業(yè)中應(yīng)用最多的一種泵，其主要是由機殼、葉輪、吸入及壓出導(dǎo)管以及密封件等組成，最大優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單、體積小、操作維護方便以及工作效率高等。離心泵的工作原理是由電機帶動葉輪，泵在開始運行之前，整個泵殼內(nèi)充滿了液體，而葉輪將會浸沒在液體中，在葉輪轉(zhuǎn)動的過程中，在離心力的作用下輪葉中心的液體會被拋到葉輪外緣，使液體匯集在泵殼通道最終被排壓出導(dǎo)管。

二、影響離心泵耗能過高的因素

1.泵機身的結(jié)構(gòu)或效率

由于泵機身的結(jié)構(gòu)或效率而導(dǎo)致離心泵耗能過高的原因主要是由于揚程及流量不同的原因，離心泵的揚程越高，流量越低，消耗就會越高。此外，泵的效率也會受機封形式的影響，如串聯(lián)式機封所消耗的能耗與單端面機封所消耗的能耗不同；填料密封所消耗的能耗就比機械密封所消耗的能耗高出10%。

2.機泵的選型

在機泵選型過程中，一般所依據(jù)的都是機泵運行時的最大阻力和最大流量，同時也會考慮到泵經(jīng)長時間運行后的管道阻力、泄漏因素以及產(chǎn)生負荷的波動等所產(chǎn)生的影響。由于機泵余量有時會與實際需求相差較大。通常情況下，實際余量會超出需求余量的30%～40%，甚至有的會更大。在這種情況下，往往是通過控制閥來對多余流量及揚程進行減壓和調(diào)節(jié)，從而最大限度的使大量電能消耗在控制閥上。

3.工藝流程的設(shè)計

離心泵工藝流程的設(shè)計在一定程度上也會對泵的能耗產(chǎn)生影響。如在設(shè)計有些工藝流程過程中并沒有考慮到泵的節(jié)能因素，特別是在不同壓力需求以及流量的輸送過程中，同母管同一壓力，就高不就低的輸送，這就導(dǎo)致了能耗的增加。

三、離心泵節(jié)能的途徑

離心泵節(jié)能的途徑有多種方法，但必須根據(jù)其運行情況選擇不同的節(jié)能途徑，否則節(jié)能效果不佳不說，甚至還會對裝置的正常生產(chǎn)造成影響。選擇離心泵的節(jié)能途徑主要考慮到要能降低費用、節(jié)能效果佳以及可靠性較高。

1.正確配套離心泵

離心泵的配套方法有很多種，主要根據(jù)其使用條件來確定，例如使用的場合及用使用的不同時期等。對于一些流量變化較大的系統(tǒng)，可并聯(lián)幾臺較小的離心泵同時運行，相比之下，與大泵進行回流管道設(shè)置、變速以及閥門調(diào)節(jié)的節(jié)能方法更加有效。在特殊情況下，系統(tǒng)流量變化較大時，可以搭配幾臺大的離心泵和一臺小的高揚程泵一起運行使用。實際上，上述這些情況我們在日常生活中都是經(jīng)常可以看見的，如由于季節(jié)的變化，對于中央空調(diào)所使用的泵，所使用一臺大泵進行閥門節(jié)流，會使大泵的運行效率不高，并且管路系統(tǒng)會隨著閥門開度的減小而增加其阻力損失，而并聯(lián)幾臺小流量的泵同時運行，在流量變小的情況下，可將其中的幾臺泵暫時停用，而其它運行小泵都會處于高效率的運行狀態(tài)，可有效提高節(jié)能效果。

2.加強機泵自身的改造與管理

對于定型的機泵，要提高節(jié)能效率可通過改造機泵來實現(xiàn)，如降低軸承和軸封在運行過程中的摩擦損失。其采取的主要措施是：對泵軸承加強檢查；選擇軸承時應(yīng)盡量保證與離心泵精度的等級相同；確保離心泵軸套與泵軸承表面的光滑度；填料密封采用新材料密封代替等。做好上述這些，泵在生產(chǎn)運行時的效率可提高2%～3%。

3.調(diào)整葉輪級數(shù)

離心泵在揚程過高且流量適當?shù)那闆r下，要實現(xiàn)節(jié)能可通過減少葉輪級數(shù)，降低泵的揚程來實現(xiàn)。串聯(lián)多臺離心泵與多級泵的特性曲線幾乎相類似，抽級后泵時流量不變，而揚程會有所下降，這時泵的軸功率會隨之下降，從而有效達到了節(jié)能的目的。

4.變速調(diào)節(jié)

為更好適應(yīng)整個生產(chǎn)過程的變化，很多供水系統(tǒng)都希望能根據(jù)其實際情況進行調(diào)節(jié)，這也對離心泵提出了更多的要求，要滿足其生產(chǎn)要求就必須具備調(diào)節(jié)功能。通常情況下，最常見的就是對節(jié)流進行調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)過程中存在的不足是在閥門節(jié)流上會消耗大量的能量，尤其是在調(diào)節(jié)范圍越大的情況下，損失也就會越大。若在離心泵上使用變速技術(shù)的情況下，需要根據(jù)流量來確定流轉(zhuǎn)速度，泵的轉(zhuǎn)變速度在調(diào)節(jié)流量過程中將會處于最佳運行狀態(tài)，而泵的轉(zhuǎn)速與軸功率會有所下降，從而在調(diào)節(jié)閥門節(jié)流過程中節(jié)省了在閥門上所消耗的能量。

5.減小裕量

一些設(shè)計人員為使離心泵能夠可靠安全運行以滿足工業(yè)生產(chǎn)要求，都會將流量和揚程的裕量增大10%～15%，使其流量和揚程高于正常運行的要求。但這樣一來，離心泵的能量損耗也會相應(yīng)增大，約15%左右，若多臺泵同時運行，長期下來將會對企業(yè)造成較大的經(jīng)濟損失。對此，在沒有特殊要求的情況下應(yīng)減小其裕量，在流量和管路系統(tǒng)壓頭相對穩(wěn)定的情況下，一般取5%的裕量可達到生產(chǎn)要求，從而能避免造成能源的浪費。

總之，離心泵的節(jié)能途徑較多，應(yīng)符合離心泵的實際情況來選擇合理的方式，除上述所講的幾種方法之外，還應(yīng)對泵進行及時的維護與保養(yǎng)，同時對于老化、磨損嚴重的零配件也要及時進行更換，從而使離心泵處于最優(yōu)的運行狀態(tài)，以達到高效率、節(jié)約能源的目的。

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