節能優化設計在水利泵站中的應用

劉 迪

（山東省聊城市陽谷縣水務局，山東聊城 252300）

節能優化設計在水利泵站中的應用

劉 迪

（山東省聊城市陽谷縣水務局，山東聊城 252300）

目前，我國的能源浪費情況比較嚴重，缺少能源已經成為制約我國經濟快速發展的一個重要因素，所以我國經濟發展的戰略之一就是節能問題。水利行業中泵站電器施工節能的焦點就是怎樣提高電能的利用效率，降低損耗。闡述了節能優化設計在水利泵站中的應用。

節能設計；優化；水利；泵站；應用

Abstract：At present，China’s energy waste is more serious.However，the lack of energy on the other hand has become an important factor restricting the rapid development of China’s economy.Therefore，one of the strategies of China’s economic development is energy conservation.Water conservancy industry in the construction of energy-saving pump station is the focus of how to improve the efficiency of energy use，reduce losses.The application of energy saving optimization design in water pumping station is expounded.

Key words：energy saving design；optimization；water conservancy；pumping station；application

1 泵站的組成及工作原理

一個完整的水利泵站通常包括管道、水泵房、進水和出水建筑物以及變電站建筑設備，在水泵房通常情況下會安裝動力裝置、水泵、水傳送裝備以及相關的輔助設備。對于進出水建筑物的使用往往還需要引水設備、進出水池以及取水設備的協助才能有效的運行，水利泵站在運行的過程中，水流首先通過進水建筑物進入水泵，然后水泵對其進行一定的加壓處理并通過出水建筑物輸送到泵站的輸出水系統當中，從而實現輸出水和提供水功能的實現。從能量轉換的角度來看，通過水泵的良好運轉可以將電能轉化成機械能并輸送給需要抽送的液體，液體動能和勢能增加了之后便可以有效實現將水流輸送到更遠或者是更高的地方。離心泵是水泵最為重要的一個組成部分，其由固定安裝在其中的具有葉輪部件的彎曲葉片以及泵殼組成。當葉輪在電力的驅動下進行高速旋轉時，葉輪驅動泵送液體快速旋轉，因為葉輪和液體之間的摩擦力不足以維持向心力的旋轉，因此液體逐漸流向邊緣，最終被甩入泵殼，并且擴散后的脊柱管減速，最大的液體動能轉化為勢能，從而實現了將液體輸送到高處的目的。在液體被甩入泵殼時，由于大氣壓的作用，內部水流減少從而形成真空環境，液體作為補充被吸入葉輪，就這樣不斷地循環以實現對液體的有效輸送。

2 節能優化設計在水利泵站中的應用

2.1 優化運行工況

城市水利泵站的主要作用是為城市里的居民提供日常生活所需的水資源，而每個城市各個方面的具體情況都有所不同，從而也就造成了每個城市對于水資源的需求都有所不同。那么想要有效實現城市水利泵站的節能設計還需要結合該城市的具體情況來進行設計，設計方案既要滿足城市居民的基本生活用水，同時還要實現對水資源的節能利用。在實現節能控制的時候一定要對水泵的轉速進行有效的控制，可以結合具體需求對其運轉的速度實施一定的調整和改變，目前我國最常使用到的方法便是變速調速電動機在水利泵站中的有效應用。

2.2 及時更換新的水泵

水泵的運行效率直接決定著整個水利泵站的運行效率，并且其在運行的時候所牽涉的內容比較多，所以如果某一個部位出現了問題便會直接影響到整個水利泵站運行效率。除此之外，水泵在其自身的運行過程當中也會出現很大程度上的損耗以及磨損，比如葉輪經過長時間的旋轉會受到汽蝕，從而便很容易出現對葉輪的轉動產生一定影響的現象發生。另外，長時間的水流沖刷也會對水泵的密封性能產生一定的損壞，所以在平時的維護過程中應該對其進行重點關注，如果需要的情況下，就應該對其進行及時的更換以更好地確保水泵的工作效率。

2.3 選擇合理的電動機

對于250kW以上容量的水利泵站，應優先選擇同步電機以更好地確保其運行過程中良好的穩定性能，進一步確保水利泵站的正常運行以及泵站的高效運行，進而實現節約成本以及適當降低水費的目標。但是由于配電水平的限制，在企業容量低于200kW時，最好選用高壓電機滿足水利泵站的基本運行要求，這種電動機在保證水利泵站正常運行的基礎上還可以很好地實現對成本的節約。另外還需要注意的是，大于100kW的異步電動機在使用的過程中最好使用無功補償的運行模式，因為其可以更好地確保運行過程的安全性以及高效性。

2.4 管路節能設備的使用

在對水利泵站實施節能控制的時候，必須要從其工作中的每一個環節去注重并采取相應的措施，比如對液壓自控碟閥以及管路中微阻緩閉止回閥等相關設備的合理利用。可以短時間內并看不到非常明顯的節能效果，但是水利泵站對于這些設備的使用頻率都非常高，所從長遠角度來看還是可以節約出很多的電能。

2.5 規范泵站管理，提高其管理水平

在泵站每天運行的過程中，只有不斷提高對其的管理水平，才能實現對其管理模式的提高，進而實現對水利泵工作效率的有效提升。另外，還可以結合泵站的相關規定采取一定的鑒定方法對水利泵站的相關工作情況實施一定的鑒定，從而更好地確定出水利泵站目前的具體運行狀況，如果發現其運行過程中有什么問題，應該第一時間對其進行有效的處理和解決，并且還應該明確引起這些問題的根本原因到底是什么以有效避免再一次的出現。

2.6 加強技術培訓，提高管理人員的素質

水利泵站的正常運行需要相關管理人員以及專業技術的共同支持，這就要求泵站的管理人員應該定期對工作人員進行一定的培訓與教育，以不斷提升這些工作人員的實際操作能力。當然對于管理人員也應該進行相應的學習，使他們對水利泵站的日常運行工作都有一個非常熟悉的了解和掌握，這樣可以更好地確保其對泵站工作的高效管理。另外，還可以引進相關的先進管理理念或者是管理人才，不斷提升泵站的管理能力和施工技術水平。

3 結束語

總而言之，當前我國大多數水利泵站并沒有有效實現在泵站運行中的節能減排效果，只有不斷完善設計環節的節能措施，從源頭抓起才能有效提升水利泵站的節能效果，進而不斷促進泵站的可持續發展。

[1] 張師偉.微機自動化在水利泵站中的運用[J].農業科技與信息，2015，14：117-118.

Application of Energy-saving Optimization Design in Water Pumping Station

Liu Di

TV675

A

1003–6490（2017）09–0247–02

2017–06–22

劉迪（1988—），男，山東陽谷人，工程師，主要從事水泵電氣管理工作。