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川洋机电解读离心泵的节能技术及应用

通过对离心水泵内部损失分析,不同调节方式对比,以及离心水泵安装,调试保养及运行方面的运用实现离心水泵的经济运行,达到节能的目的。

1 现状

目前对于高能耗企业来说如何节能降耗是企业发展的当务之急。供水车间的职能是为生活区居民和前方生产厂提供水源,车间运行水泵必须全年连续运转,离心水泵节能措施不到位必定会造成能耗高,而车间10台离心水泵生产年代比较早,都是sh型号,在当今能源日趋紧张的情况下,如何正确地进行水泵选型,及时调节水泵工况点,使水泵运行在较高的效率区,认真做好水泵维护,提高设备检修质量,提高变频泵供水效率、优化水泵对于节约电耗,降低成本,提高企业经济效益具有很大的经济意义。很多企业目前大多数采取的调节方式是通过调节进出水阀门满足水量需求,这是高消耗能源的做法。目前供水车间运行机组有3台高压变频机组,1台低压变频机组,如何更大效率的提高水泵运行状态,节能降耗,从以下几个方面进行分析。

2 提高水泵运行效率

2.1造成离心泵效率低的原因:

2.1.1离心泵的运行工况点偏离了设计工况点,造成的离心泵的运行效率低。而要提高离心泵的运行效率必须降低水泵内损失。在相同供水量下,电机和水泵的效率越高,电机输入功率越小,电耗就越小。

2.1.2管路效率低。当被输送液体或流量发生变化时,经常见到的调节方法是通过阀门开度的调整,虽然这样可以保障设备的运行,但是却造成了管路的阻力大,能源消耗过多,造成了离心水泵效率低。而大部分企业采取的都是采用恒速泵调整调整泵出口阀门开度实现水量控制。

2.1.3某些选择的离心水泵型号本身效率比较低,没有来考虑清楚本身需求的更大流量和扬程,而很多情况是由于检修安装不当,导致离心泵内损失过大,使得离心泵没有发挥应有的作用,在低效率下运行。

2.2提高离心水泵运行效率的措施

2.2.1提高水泵的机械效率

2.2.1.1降低轴承摩擦损失:同一种轴承,如果安装质量不同,运行维护不同,其功率损失也不同,车间按照公司TPM办公室制定的《润滑油管理规范》对离心泵进行按时准确的加换润滑油(脂),这样能有效的保障降低轴承摩擦损失。

2.2.1.2降低轴封装置摩擦损失:以前车间离心水泵采用的都是填料密封,而现在大力推广的为机械密封,摩擦损失降低,维护量也相对减少,截止到2009年车间10台离心水泵由填料密封全部更换为机械密封。

2.2.2提高水泵的水力效率

离心水泵材质基本都是铸铁,不进行机械加工,从而增加了流体的流动损失。一般可采取以下方式来减少流动损失:①在泵体内比表面涂刷涂料或涂漆使得表面光滑减少损失。此方法实施率不高。②流道不宜过长,否则使得流动损失增加。车间10台泵都是分别分布在两个泵房,老泵房7台,新泵房3台,泵房前后都是集水池,管道长度适中,流动损失不会增加。

3 叶轮车削

叶轮车削是一种既简单又省钱的水泵节能措施,随着叶轮的直径减小,流量,扬程,功率也在减少,功率也会减少很多。切割叶轮或者把原来的叶轮去掉换成同等直径的较小的叶轮是很好的节能提效方法。这个也是目前车间针对离心泵采取广泛和有效的一种节能措施。

4 变速调节

离心水泵一般都是根据更大负荷选用的,而当泵的扬程变化幅度较大,那么就要采取变速调节,也就是改变水泵的工况点。离心水泵的工况点是由水泵的特性曲线和管路系统特性曲线来决定的,因此改变任何一个特性曲线都能达到调节的作用,目前水泵的流量调节方式有调节阀门控制,变速控制和泵的串并联调节。对于目前的水泵流量调节方式来说,变速控制比调节阀门控制节约的成本大很多,通过变速调节,原来消耗在阀门的功率可以完全避免,取得良好的节能效果。而且通过泵变速调节流量还有利于降低水泵发生气蚀的可能性。目前企业对生产单耗要求越来越高,车间生产广泛运用变频技术达到节能降耗。

几年来供水运行的几种机泵匹配方式:

两台(或以上)恒速泵匹配运行(2000年前)

变频机组与恒速泵匹配运行(2000年-2008年)

变频机组单机组运行(2008年至今)

三种运行方式的生产单耗比较(历史数据)

一种2200千瓦时/万吨左右 

第二种2000千瓦时/万吨左右


第三种1650千瓦时/万吨以下

班组生产单耗计算方法:

单耗=本班运行机组电量÷本班总供水量 电量=电度表度数×倍率

车间不同运行机组倍率为:

由水泵工作原理可知:水泵流量与水泵(电机)转速成正比,水泵扬程与水泵(电机)转速平方成正比,水泵轴功率等于流量与扬程乘积,故水泵轴功率与水泵转速三次方成正比(既水泵轴功率与供电频率三次方成正比)。 即水泵转速下降时,水泵的轴功率将成三次方下降,因此,变频机组节能效果明显。

车间机组匹配方式

2#变频机组 3200 - 2000 m?/h

1#变频机组 2500 - 1000 m?/h

9#变频机组 1200 - 600 m?/h

当用水量短时间超过变频机组供水上限值时,匹配一台恒速泵,尽量不选用同时运行两台恒速泵运行方式,目前车间采取的是单台运行2#变频机组的方式,节能效果更理想。

采用变频器对电动机进行调速调节水泵流量的办法,在节约能源和提高了效率有非常好的效果,离心水泵在实际使用中降低能耗是一项系统的工作,应该从多方面入手,使得水泵能运行在高的效率工况点附近,就能完全降低水泵能耗,达到节能的目的。



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