水廠水泵電機的選擇與運行效率分析

1、水廠水泵電機的選擇與運行效率分析 水廠水泵電機的選擇與運行效率分析 【摘要】現(xiàn)階段我國一直在倡導(dǎo)建設(shè)資源節(jié)約型社會，所以，水廠也在致力于節(jié)約能源，而水泵作為水廠的耗電大戶，其耗電量非常大。因此，水廠在購置水泵時應(yīng)該對其進行合理的選擇。本文通過分析水泵的運行效率，提出相應(yīng)的措施，以到達節(jié)能降耗的目的。 【關(guān)鍵字】水廠水泵；電機容量；運行效率 水泵是水廠的耗電大戶，一般情況下，水泵的耗電量占制水本錢的一半以上?，F(xiàn)階段我國大局部水廠水泵的運行效率都比擬低，而且水泵電機常常處于超負(fù)荷運行狀態(tài)，使水泵的維修周期縮短，明顯增加了水泵的運行費用，造成能源的極大浪費。所以，在對水廠水泵電機進行合理選型的同時，

2、也需要采取相應(yīng)的措施提高水泵電機的運行效率。 1 對水廠的水泵進行合理的選擇 隨著我國公民節(jié)能意識的增強與水泵技術(shù)的提高，水泵機組的性能也得到了很大程度的開展，主要表達在變頻技術(shù)的應(yīng)用上。因此，改變傳統(tǒng)選擇水泵機組的觀念，會增加水廠的前期投資，但實際運行后，節(jié)能降耗的效果是明顯的，且對于管網(wǎng)衡壓供水有明顯的促進作用。在購置水泵時應(yīng)根據(jù)以下三方面進行考慮。第一，選擇高效率水泵電機。第二，根據(jù)當(dāng)?shù)鼐用裼盟啃枨蠛烷_展趨勢，分析不同時段的用水量變化情況，在進行水泵選型時注意大小搭配，可組合成多個流量級配，更好的適應(yīng)居民用水量變化。第三，在經(jīng)濟條件允許的情況下，可考慮選擇具有變頻調(diào)速功能的水泵，以實現(xiàn)

3、節(jié)能降耗的最終目的。 2 如何提高水廠水泵的運行效率 2.1 確保水泵的安裝質(zhì)量 安裝前必須對水泵根底的高度、尺寸、外表平整度進行復(fù)核， 根底外表要用1:2水泥砂漿抹面，厚度為20mm。 臥式水泵根底外形尺寸應(yīng)比水泵底座的外形尺寸軸向和兩側(cè)每 邊各增加100mm，立式水泵根底的外型尺寸以水泵基座或連接板尺寸各邊增加100mm。 水泵安裝時防止承受外力，安裝后必須進行對中調(diào)整和水平調(diào)整。 水泵進出口軟接頭均為可曲撓橡膠接頭，橡膠接頭應(yīng)在自然狀 態(tài)下安裝不應(yīng)使其撓曲和產(chǎn)生位移，嚴(yán)禁承受管道重量 。 一般水泵的大修周期是5000h，而水廠的水泵常常二十四小時連續(xù)工作，長時間連續(xù)的工作使水泵會縮短水泵

4、維修周期。假設(shè)水泵的安裝精度達不到相關(guān)的技術(shù)要求，會加劇水泵的振動、磨損，在降低水泵的運行效率的同時也縮短了維修周期。所以，一定確保水泵的安裝質(zhì)量，而且在安裝水泵時，還要有正確的安裝高程。 2.2 提高加工精度 水泵的過流壁面粗糙會增加機械損失與水力損失，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)：對鑄鐵泵的內(nèi)壁粗糙面進行涂漆，可以使水泵的運行效率提高2%4%。對水泵的內(nèi)壁過流局部的粗糙面以及葉輪蓋板進行砂輪磨光處理，也可以使水泵的運行效率提高2%4%。對水泵的葉輪片進行打磨，會使水泵的運行效率提高5%6%。這三種方法不但費工小，而且收效大。例如：在深圳的一水廠中，工作人員將NSF超滑金屬材料涂在水泵的葉輪和水泵流道等流面

5、后，水泵機組的運行效率提高了4%以上。 2.3 加強水泵的維護管理 加強水泵的維護管理可以從以下三方面入手。 第一，定期給水泵軸承補充潤滑油，保證水泵軸承具有正常的油位。同時，要對軸承內(nèi)的油質(zhì)進行定期檢查，假設(shè)發(fā)現(xiàn)這些潤滑脂和潤滑油存在質(zhì)量問題，就一定要及時換上新油，以降低水泵機組軸承內(nèi)功率的損失。 第二，根據(jù)水泵的實際運行情況，及時調(diào)整填料壓蓋的松緊度，填料密封滴水的頻率控制在每分鐘3060滴這個范圍內(nèi)是最正確的，而且要對已經(jīng)損壞的填料及時進行更換，以確保填料密封具有一個良好的工作狀態(tài)，從而降低水泵填料函內(nèi)的功率損失。 第三，在對水廠的水泵進行檢修時，一定要對密封環(huán)內(nèi)的間隙寬度進行檢查，假設(shè)

6、發(fā)現(xiàn)這個間隙寬度不符合相關(guān)技術(shù)要求，應(yīng)及時對其進行更正，以降低水泵容積的損失。 3 水泵電動機的節(jié)能途徑 對水泵的電動機進行節(jié)能，主要方法是降低電動機的電能損耗，而降低電動機的電能損耗的途徑主要由以下四種方法。 第一，對水泵電動機采用無功功率補償，這種方法可以有效的提高水泵電動機的功率因數(shù)，進而降低電動機的電能損耗損耗量。假設(shè)電動機的功率因數(shù)比擬低，就需要采取措施對其功率進行補償，而安裝并聯(lián)電容補償裝置經(jīng)濟實惠，不但可以提高電動機的功率因數(shù)，對降低其損耗也有一定的幫助。比方：一個小型水廠加壓站有兩臺水泵機組，在沒有對其進行改造之前，其電動機的實際功率因數(shù)是0.80，當(dāng)對這些水泵機組進行啟動的時

7、候，其壓降比擬大，而且在啟動的同時供電線路產(chǎn)生的壓降，會使得380伏的母線電壓非常不穩(wěn)定，不利于其余電氣設(shè)備的運轉(zhuǎn)。如果將電容補償裝置安裝在這兩臺水泵電動機上，會使得水泵電動機的功率因數(shù)提高到0.94，也使得從變壓器到水泵電動機這段線路的線路損耗減少了2.7%以上，降低了變壓器與水泵電動機的無功電流，等同于提高了30多千瓦的變壓器供電容量。 第二，對勵磁電流進行變更，同時對水泵同步電動機的功率因數(shù)進行調(diào)整。 第三，防止水泵異步電動機進行空轉(zhuǎn)。比方：施耐德電氣公司生產(chǎn)的Sepam 系列電動機的空轉(zhuǎn)頻率就相當(dāng)?shù)男。@是因為該公司生產(chǎn)的這些電動機的保護裝置有相欠電流保護功能。 第四，對水泵電動機進行

8、定期檢修，以提高水泵電動機的運行穩(wěn)定性，進而提高水泵電動機的功率因數(shù)。 4 水泵的運行調(diào)節(jié) 水廠水泵電機的選型,一般是按城市最高日最大時的需水量來確定的。而在水廠的實際運行過程中，一天內(nèi)只有短短幾小時的供水頂峰能到達最大時流量，一年內(nèi)也只有氣候炎熱的一兩個月能到達接近最高日供水量。在一年的絕大多數(shù)時間里，供水泵站都處在相對小的流量下運行。為了適應(yīng)流量的變化，保證城市管網(wǎng)不會因壓力過高造成水管爆裂，水廠通常采用以下方式對流量進行調(diào)節(jié)： 第一，通過調(diào)節(jié)水泵出水閥門來控制流量，但會造成出水閥門前后的壓差過大，導(dǎo)致水泵的出水壓力在克服閥門阻力上浪費過多的能耗。 第二，假設(shè)水廠有不同流量的多臺水泵時，可

9、以有多種水泵搭配的開機方式，這樣就能很好的適應(yīng)居民在不同時段的用水量需求。但是會存在機組轉(zhuǎn)換頻繁的問題，不僅不方便管理，而且會明顯增加建筑面積，提高工程造價。 第三，切削水泵葉輪針對這種情況采取的既省錢又簡單的節(jié)能措施，最適合與水泵額定揚程相差甚遠，但泵站揚程變化小的離心泵，它對提高水泵的流量以及運行效率有一定的幫助。如果一個水廠泵站的揚程變化范圍比擬大，同時其泵站多年的平均揚程偏離水泵的額定揚程的幅度比擬大，就不適宜使用葉輪切削這種方法。 第四，選擇具有變頻調(diào)速功能的水泵。變頻調(diào)速技術(shù)用于水泵控制系統(tǒng)，具有調(diào)速性能好、節(jié)能效果顯著、運行工藝平安可靠等優(yōu)點。它通過連續(xù)地改變水泵轉(zhuǎn)數(shù)，來改變水泵

10、運行工況，不僅使流量與揚程更好的適應(yīng)了管網(wǎng)用水量需求的變化，更在實現(xiàn)管網(wǎng)恒壓供水方面產(chǎn)生了不可替代的作用，在提高機組效率的同時到達了節(jié)能降耗的最終目標(biāo)。其節(jié)能原理是：水泵變頻調(diào)速主要是減速調(diào)節(jié)，當(dāng)電機的轉(zhuǎn)速降低，水泵的流量、揚程隨之下降；同時水泵的軸功率也會下降。其變化遵循下述規(guī)律： 流量比例定律Q1/Q2=n1/n2 揚程比例定律H1/H2=(n1/n2)2 軸功率比例定律P1/P2=(n1/n2)3 例如：一臺水泵電機功率為110KW，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的4/5時，其耗電量為56.32KW，省電48.8，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的1/2時，其耗電量為13.75KW，省電87.5。 5 總結(jié) 因此，在大力提倡節(jié)約能源的今天，水廠應(yīng)結(jié)合自身的情況，合理選擇水泵電機，并采取必要的措施提高水泵性能，同時加強對水泵電機的合理調(diào)度和科學(xué)管理，保證水泵平安、穩(wěn)定、高效地運行。只有這樣，才能有效降低