水泵節能技術在水廠中的應用

劉永成

摘要：隨著我國城市規模的不斷擴大以及供水需求的不斷增加，需要水廠對于現有的水泵技術進行改造，不斷的降低水泵的能耗，提高其運行效率已經成為國內水廠共同關注的問題。現對水廠的水泵節能技術進行探討，得出水泵節能技術在水廠中所起到的作用。

關鍵詞：水泵;節能技術;自來水廠

一、水泵節能技術應用的重要性

在傳統的水廠設計過程中，需要首先對給水泵的類型進行選擇，大多水廠在選擇過程中一般只要求水泵滿足一般的要求，而忽略了能耗的考慮，導致凈水廠在實際的工作過程中水泵可能長期偏離高校范圍導致大量的水消耗閥門，消耗大量的能量，造成電能的極大浪費。因此需要通過對水泵進行節能改造水泵的節能改造，主要是通過改變水泵的工作點，來實現水泵始終在高效段運行，通常有兩種方法可以改變水泵的工作點，一種是通過對其進行調速操作，即通過改變水泵的轉速來改變水泵運行的曲線，從而使得水泵的出口壓力與管網的實際壓力保持一致性，從而達到節能的目的。變頻調速是一種調速技術可以根本上解決能源消耗的問題，這種系統目前已經在國內的大多水廠中得到應用，并且取得了良好的經濟效果。

二、水廠水泵節能技術

2.1水泵變頻調速技術

水泵的參數包括壓力流量和功率。控制和調節水泵的流量是降低水泵能耗的重要決策，如今變頻調速技術已經廣泛的應用于水泵等流體機械之中，對于水泵的流量和速度進行變速的條件，在保證供水的情況之下，水泵的轉速越快，其輸出的流量也會越大，通過對水泵的轉速進行改變，使得水泵的出口壓力與管網的實際需求保持一致，這樣可以有效的減少水泵系統產生不必要的損失。在供水系統過程中變頻調速采用兩種供水方式：一種是變頻恒壓恒流變頻技術，另一種則是變頻電壓恒流變頻技術，如今前者已經得到廣泛的應用，而后者由于其技術結構較為的合理，控制的難度較大。恒壓供水方式主要針對的是流量大使水頭低，流量小時水頭高的特點，采用恒壓變頻調速技術可以使水泵的出口總管壓力保持不變，從而使得泵的出水量得以改變。變壓供水方式的控制原理與恒壓供水不同，但由于其壓力的設定不同，使得其泵頭不確定，但沿著管道的特性曲線移動，水流量變化時需要隨時將速度進行調整，理論上變壓供水可以避免水頭的浪費，然而變壓供水的本質上其實也是恒壓供水，但它將泵出口的恒壓變為了控制點的恒壓。與傳統的供水方式相比，水泵的變頻恒壓以其不同的供水特點和不同的使用場所，充分引導發揮其優勢供水壓力，恒壓變化方式基本恒定，更適合水量波動，范圍小，水壓恒定的功夜供水系統，水泵變壓適用于水量變化小，管網復雜的城市生活給水系統，目前這種方法已經在國內的大多水廠得以運用。

2.2水泵過流部件涂裝工藝

目前，國內外已經開發出了多種的表面涂層技術，并且已經應用于不同的流體領域。這些新的材料都有著自己獨特的特點，通過調查。發現一些適用于供水行業的常用涂層材料及其表面的粗糙度。改性聚乙烯0.54μm， FRP表面2.15μm，碳鋼表面16.07μm，由于這些新材料的特殊性能，如果用于給水泵中，一方面可以有效的減少水體在葉輪外緣的摩擦和泵殼之間的運動所造成的葉輪阻力損失，可以有效地降低水泵的機械損耗。另一方面，可以有效的改善水泵體內壁和葉輪流道部分的表面粗糙度，從而有效的降低水體經過泵體時所造成的摩擦損失，降低沖擊損失，從而達到節能的目的。

2.3水泵葉輪切割技術

葉輪切割技術作為一種簡單易行的水泵節能改造方法，如今已經在我國的水廠的改造過程中得到了廣泛應用。改造后的水泵工作原理是對后葉輪進行切割，使其特性曲線可以按照一定的規律進行變化，根據切割后的運行參數，對于葉輪的外徑切割量進行計算，從而改變水泵的特性曲線時，水泵可以在高效運行的范圍內運轉，從而達到節能的目的。葉輪切割是將葉輪的外徑切割的更小一些，當葉輪切割量控制在一定的范圍內，可以認為葉輪切割前后水泵的效率保持不變。水泵葉輪切割量和水泵的轉速關系可以參考相關的標準規范。

2.4水泵新材料、新產品的應用

為了進一步控制水泵等能耗還需要在水泵的節能改造過程中，考慮采用一些新材料以及新技術。如對水泵殼體內強和葉輪表面進行噴砂處理，然后在葉輪表面均勻噴涂兩層泵效節能涂料。經過噴砂修復和節能涂料處理后，水泵流道表面的空化部分已全部修復，其運行和節能效果將顯著提高。水廠對于水泵的選擇應該考慮到水廠建設的初期生產，中期生產以及理論生產規模和季節的供水需求，從而確保水廠所選擇的水泵可以達到水廠的建設目的。目前由于高效節能水泵的技術含量要求較高，不僅節能的效果顯著，而且在運行的時候有振動小，噪音低等優良效果，其良好的機械密封性可以有效的避免常規水泵所造成的軸向泄漏，從而減少水泵在維護保養過程中產生的人力和財力投入，提高水泵的使用壽命。

2.5節能技術的操作

在保證供水的前提之下，對于供水管道閥門的開度進行調節，閥門開啟的越大，其流量也會越大，相反的如果流量降低，其調節泵的速度也不會得到改變，此外水泵的壓力和功率的控制方法，如果根據壓力和流量對泵的葉輪進行切割以及不同的尺寸的泵的匹配，可以對水泵的功率損失進行減少。對水泵進行節能改造的程序有以下步驟現場調查設備的情況，對于原有水泵的運行流程進行檢查，對于用戶的改造要求進行調查分析原有水泵的運行情況，包括其運行的效率以及其節能改造的空間指定用戶滿足的技術，要求經濟合理改造后的產品進行生產完成之后，首先需要廠家對其進行試驗驗收之后在現場進行調試驗收，在水泵的節能改造過程中必須嚴格按照工作程序。

三、結論

水泵的節能改造過程是一個系統性的工程，水泵的整個系統的匹配度對于水泵的使用性能有很大的影響。為了實現水泵的節能目的，需要將水泵系統的各個環節和方面進行整合，使整個系統都達到最佳的匹配效果，才可以發揮其最高的使用效率。在水泵節能的過程中，還需要工作人員進行深入的現場調查，只有通過科學切實的分析論證，因地制宜的使用節能技術，才能使整個改造過程得到顯著的效果。

參考文獻：

[1]仝慶居.變頻調速技術原理及其在節能中的應用探討[J].現代商貿工業，2009，（18）.

[2]成蘭;楊秋鴿 基于變頻調速技術在水泵控制系統中的應用[J]科技傳播2010（17）：181-188