李照連
(紫金(廈門)工程設計有限公司,福建 廈門 361009)
在社會經濟的體制之下,我國工業發展水平在不斷的提升,機械研發、設計以及制造能力等在不斷的增強,水泵是一種重要的設備,當前有很大的進步,且在我國占據很大的比重,但是相比較與西方的發達國家始終有一些差距存在,工作效率還不夠高,因此需要通過一些切實可行的措施對工作效率進行提高,從而就能提高機械水泵的水平,推動機械行業的穩健發展。
1.1.1 水泵設備選型對水泵工作效率的影響
機械水泵的工作效率首先會受到水泵選型的影響,如果所選擇的水泵出水量很少,揚程很高,會導致水泵的余壓較大,進而造成較為嚴重的電能浪費;如果所選擇的水泵出水量較大,水泵的揚程會相對較低,這樣往往會導致水泵的工作效率更低。此外,在機械水泵的運行過程中,還容易出現水泵自停現象,這樣可能會造成電機燒毀的情況,進而給后續水泵的正常運行造成不利的影響[1]。
1.1.2 水泵臺數對其工作效率的影響
通過相應的調查研究顯示,在滿足用水需求的情況下,配備大體積數量少的水泵,能夠起到最佳的工作效果。因為少量的水泵配置,不僅在一定程度上控制了相應的建設成本,同時還能確保給水需求得到滿足的同時減少對能源的損耗。對于同一規模的供水需求來說,使用少量大體積的水泵,要比使用多量小體積水泵的工作效率高出10%-15%左右。由此可見,水泵的配備數量也會對其工作效率造成較大的影響。
1.2.1 水力損失
在水泵的工作過程中,水力損失將會嚴重影響水泵的工作效率。所謂水力損失,是指水流在經過水泵時,與葉輪、泵殼等設施產生摩擦、碰撞等造成的能量損失。一般來說,如果水泵過流部分的壁面越粗糙,那么所產生的水力損失將會越大。因此,為了有效減少水泵運行過程中的水力損失,需要對水泵的葉輪和泵殼內壁進行維護和保養,從而確保其表面的光滑性,這樣能有效降低水流經過水泵時所產生的摩擦和碰撞力度,從而提高水泵的運行效率[2]。
1.2.2 流量損失
水泵在運行的過程中之所以會產生流量損失,是因為當水流經過水泵時,會從水泵的口環間隙、水泵填料密封和葉輪平衡孔等處流失一部分的水量,其中在口環間隙處所產生的流量損失最大,需要相關人員給予足夠的重視。
1.2.3 機械損失
水泵在運行的過程中所產生的機械損失主要包括水泵填料、軸承和泵軸間的摩擦損失這兩類。在水泵填料中之所以會產生機械損失,是因為水泵填料之間的松緊程度不一致,這樣各零件之間會出現碰撞現象,進而產生機械損失;而軸承和泵軸間產生的機械損失主要是因為軸承在長期的運行過程中,由于潤滑油使用不達標或潤滑油的消耗量過大,導致軸承出現銹蝕而造成的機械損失[3]。
在對水泵進行選擇時,需要結合實際的工程情況來進行合理的選擇。整個水泵的選擇過程不能單獨的追求水泵的某一工作性能,而是需要對水泵的整體工作性能進行充分地考慮,使得水泵整體具有最佳的工作狀態。在對水泵的類型進行選擇時,需要優先選擇離心泵,因為相比較于渦流泵、往復泵來說,離心泵的工作效率要高出三分之一左右。與此同時,在對水泵的流量和揚程進行設置時,需要根據實際的工程情況來進行選擇,從而將水泵的作用和價值充分發揮出來。
在水泵的運行過程中,還需要對水泵的運行參數進行充分考慮,使其處于最佳的運行狀態。這就需要在水泵的實際運行過程中,對水泵的工作點是否處于高效水泵區進行觀察,如果不是處于水泵運行的最佳工作點上,需要進行適當的調節。比如當水泵的水量變化加大時,會對水泵工作效率的提升造成負面的影響,因此需要采取合適的方法加以調整。一方面可以采取閥門調節的手段,這種調節手段雖然非常的常見,但效果并不明顯;另一方面可以采取變頻調節技術,通過對這一技術的合理使用,可以確保實現恒壓變流量的調節效果,這一技術的應用有著非常好的節能效果,并且能夠有效減低水泵運行過程中產生的機械損耗,進一步提升水泵的工作效率。
為了避免水泵在運行的過程中因為供電電流不穩定造成的損耗問題,需要在水泵的實際工作中對電流表的實際讀數進行觀察比較,如果水泵的工作電流不在所規定的額定電流的范圍之內,則需要停止水泵的運行,立即進行檢查和維修工作,以確保水泵電流運行的穩定性。這就因為如果水泵運行的電流超過了額定電流,往往是因為水泵的碎片卡在葉輪上,或者是軸承之間出現損壞,密封環之間存在較大的摩擦所致,這一系列的故障都將會嚴重影響到水泵的實際工作效率。如果水泵運行的工作電流低于額定范圍,則主要是因為水泵的閥門吸入開口打開或不足,造成氣蝕泵等,這也會嚴重影響到水泵的正常運行,因此也需要及時地解決所存在的問題。同時,除了對水泵的運行電流進行觀察記錄之外,還需要對水泵運行過程中的流量、揚程、電壓等相關信息進行觀察和記錄,對于存在問題的需要及時地進行檢查和維修,從而確保水泵能夠始終保持在最佳的運行狀態之中[4-5]。
針對水泵機械設備經常會出現的故障和問題定期進行總結和系統性的分析,這就需要對水泵的基本結構組件有一個詳細的了解。對于機械水泵設備來說,其不僅包含了電動機、軸承,同時還包含了聯軸器、葉輪、保護系統等部分。為此,在做好水泵管理與維護工作的過程當中,要積極做好相關組件的檢測性管理與日常維護。在檢修水泵故障的過程當中,水泵聽診法是一種較為常用的故障檢查方法。這一檢查方法的應用原理是通過對水泵整體運行過程中發出的聲音情況,來對水泵的運行狀態、是否有異常現象存在來做出判斷的,譬如:通過手錘擊打水泵零部件,查看零部件的破裂雜音情況,進而對沒有裂紋的產生來做出準確的判斷。當前,通過這種方式對水泵機械設備進行維護的過程當中,可多多借助電子聽診器來進行維修與判斷;其次,振動與溫度測定法也是一種非常常用的故障檢查方法,這種檢測方法的主要應用原理是通過振動頻率分辨設備是否出現了裂紋、磨損及銹蝕等問題;最后,對于視覺觀察法的應用也非常的普遍。這種檢測方法屬于一種較為傳統的水泵機械設備管理和維護方式,其檢測原理主要是通過視覺觀察來進行潤滑油的添加、設備的簡單維修等方式,使得機械水泵處于最佳的工作狀態。上述三種方式在目前水泵機械設備的日常管理與維護方面是較為常見的,在發現淺存的問題后可在第一時間進行處理,把常發問題進行總結與分析,從而對日后水泵機械設備的管理與維護工作開展提供可參考性的建議。
3.5.1 機械水泵運行控制自動化
在對機械設備的運行進行自動化的控制,能夠實現在機械水泵的運行過程中對其工作狀態和工作性能進行全面地檢測和控制,當發現機械水泵存在安全隱患時,能夠在第一時間內采取緊急的處理措施,以免造成較為嚴重的安全事故。隨著科學技術的不斷提升,機械水泵的運行自動化控制的應用越來越普遍,當前對于自動化控制系統的應用不僅能夠實現對單一的設備進行檢查和控制,同時還可以實現對多個設備進行檢查和控制,這樣大大提高了我國機械水泵的運行效率和運行質量水平。
3.5.2 機械水泵管理自動化
在對機械水泵實施管理時,自動化的管理方式是以信息技術作為核心的,能夠實現將機械水泵的故障檢測功能、控制功能以及管理功能集為一體。當前在機械水泵運行的管理過程中,對于自動化管理技術的應用也變得非常廣泛。通過對自動化管理模式的合理應用,不僅能夠使得對于機械水泵的管理工作變得更加簡便,并且整個管理效率也會變得更高。與此同時,對于自動化管理方式的應用,還能使得與機械水泵相關聯的其它設備發揮出最大的作用。通過自動化管理系統的合理統一和調配,確保機械水泵各個系統高效、穩定的運行[6]。
3.5.3 機械水泵維修自動化
各種設備都具有一定的使用壽命,因此對于機械水泵來說,在其日常的運行過程中還需要做好相應的維修和保養工作。隨著科技的不斷發展,自動化的檢修和維護工作已然成為了當前機械水泵檢修和維護工作的主流。以往傳統的水泵維修和保養工作只能在機械水泵出現故障之后實施,而自動化的維修和保養工作能夠在機械水泵的運行之前以及在日常的工作中,都可以自行對機械水泵進行相應的維護和保養,這樣不僅能夠更好地預防機械水泵出現故障,同時還在很大程度上降低了機械水泵在使用過程中出現故障的幾率,從而確保機械水泵的安全、高效運行。
綜上所述,在運行中機械水泵的工作效率受到許多因素的制約和影響,若能提高機械水泵的工作效率,就能使得功效得以最大限度的發揮,這就需要針對存在的問題提出一些可行的措施來提高工作效率,從而確保工作的有序進行和開展。