循环水泵的节能技术改造之浅见

循环水泵节能技术改造之浅见
作者:罗彦 苏利红
来源:《科技视界》 2014年第18期
    罗 彦1 苏利红2
    (1.中核新能核工业工程有限责任公司,山西 太原 030012;2.山西大学 工程学院,山西 太原 030013)
    【摘 要】近年来,随着我国经济与社会的飞速发展与进步,因而推动了我国水泵系统节能市场发展步伐的进一步加快。目前,在各个发展领域中,水泵的应用已十分广泛,如:电力、石油、化工及冶金等领域。可以说,水泵是工业流体的重要输送设备,其耗能量相对偏大,因此,降低总耗能量成便成为加快我国节能工作发展有待解决的首要问题。本文作者主要针对当前循环水泵的技能技术改造问题进行了深入的探究和分析,以供借鉴及参考。
    【关键词】循环水泵;节能技术;改造;特点;探究
    0 前言
    在加入世贸组织后,节能环保课题已成为人们谈论的焦点话题。在日常生产和生活中,每个人都在切身感受能源技术给人们生活层面带来的各种各样新奇的变化。因此,如何进一步降低能源的总消耗量,已经逐步成为能源管理工作者需要尽快解决的首要问题。
红外双鉴    1 提升水泵能源利用效率面临的几点问题
    据相关部门的数据统计显示:水泵耗电量占全国总发电量的1/5。其中,水泵在各行各业的发展中应用十分的广泛。现阶段,水泵已是能耗大户之一。由于水泵为主要的流体输送设备,其能耗量是非常之大,因而水泵节能工作发展就变得尤其重要。所以,水泵节能技术发展可谓是势在必行,特别是水泵运行效率的高低会对节能整体效果带来不容忽视的影响。
    现如今,国内水泵运行效率普遍较低,再加上我国水泵给定效率远远高于发达国家,但事实上的应用效率源却明显的低于发达国家,其能耗量可以说是非常之大。因此,在提升运行效率方面,我国仍然有着较大的可提升及可优化空间。但是,在提高水泵能源应用效率的同时,往往会难以避免的面临更多全新的挑战。
琥珀酸二辛酯磺酸钠    首先,人们对水泵节能的认识还不是十分的全面,这将会在一定程度上影响到水泵节能效果。其造成此问题出现的原因主要来自以下几个方面:(1)水泵生产商在追求高经济效益的同时,却完全忽略了对设备节能性的研究;(2)水泵应用企业忽略水泵节能指标,只是一味的考虑产品是否能满足
企业的生产需求及价格高低等问题;(3)选用较大容量的水泵,导致水泵在高能耗、低效率的状态下运行,这是和最佳工况点相偏离的,既增加了系统能耗量,又会出现一系列的不良现象,如:电机过热、水泵不能正常启动和运行等。通常情况下,水泵的应用单位常常选择流量与扬程余量都较大的水泵,使水泵在高效段运转,然而,实际运行效率却非常的低。
    其次,当前我国的水泵设计企业主要采用的设计方法为速度系数法与模型换算法。而上述方法基本上都是建立在现有设备设计经验基础上的,而想要使实际应用效率方面的超过现有水平的可能性是非常小的。
    再次,由于科研投入相对较少,使得科研工作和实际生产相互脱离,导致大多数水泵生产企业均缺少先进的科研技术和科研手段。
    最后,正是因为现有的生产工艺水平相对比较落后,国内水泵的生产与制造多数采用的是木模整体铸造而成的,而中、高转速的离心泵叶片扭曲程度较大,因而给起模工作带来一定的难度,甚至会出现较为突出的造型误差。
    除上述之外,水泵常应用的条件可以说尤为复杂,这就要求水泵的各种性能都要达标。如水力性能指标、密封性、耐高温性等。其中,在上述性能中有些是不能在实验室测得的。尽管有些性能也可以测得,但费用消耗较多,对水泵节能工作的开展产生一定的负面性影响。
    据相关部门的数据统计显示,当前我国能源利用效率最高达30%,这比西方发达国家要低近10%,且能耗约是世界平均能耗水平的3倍,我国已是能耗大国之一。目前,水泵在各行各业中应用十分的广泛,诸如石油、冶金、化工等领域。据不完全统计,我国的水泵总安装量已达到3000万台,总容量为24000MW,耗能占发电总量的25%。而提升水泵系统的运行潜力可达到250-350亿kW·h/a,等同于4-7个容量是1000MW级的火力发电厂一年的总发电量。因此,水泵节能具有很大的潜能。由此看来,我们很有必要对循环水泵节能技术改造予以深入的分析及探讨。
dsp2812    2 循环水泵节能技术改造的特点分析
    根据统计数据可知,我国水泵装机总量已达到了1000万kW,尤其是在国民经济发展中占有较大的比例。其节能潜力是非常大的。另外,水泵耗电量站全国用电总量的1/5。与西方发达国家相比,国内的泵类产品效率水平远低于西方发达国家泵类产品的效率。由此看来,我国泵类产品在节能方面存在较大的潜力,所以,应当对水泵的节能技术加以全方位改造。以下笔者针对常见的几种水泵节能技术的特征进行了详细的论述:c型变压器
    2.1 切割叶轮节能技术
    行业人员基本上都知道,离心式水泵中,影响水量大小与扬程高低的主要零部件为叶轮。此类水泵的工作原理为:通过高速运转的叶轮带动内部液体而旋转,进而获得离心力。众所周知,旋转半径是
决定离心力大小的一个重要因素。若切除某个离心泵的叶轮,会使叶轮内部液体离心力变小,结果导致水泵流量与扬程量全部降低。同时,还可对水泵的安全生产产生不良的影响。
    2.2 变频节能技术
包装箱制作    变频节能技术工作原理为:通过变频来改变水泵驱动电机的运行频率,降低电机转动速度,进而达到节能的目的。此技术具有一定的应用范围:首先,要求电机负荷随着生产工况需求呈周期性变化,在此情形下,在降低生产负荷的同时,电机负荷也会有所降低。利用变频节能技术降低电机的转速后,由此实现节能降耗的良好效果。然而,在运行工况相对平稳的情形时,变频节能技术的节能效果并不是十分的明显;其次,当水泵的富余量较大时,应用变频节能技术才有一定的节能效果。利用该技术可降低电机的运行频率,以调整各个工况点,使水泵实际流量值小于额定流量值,以此达到节能的最终目的。
    2.3 三元流技术
    该技术指的是将叶轮内部的立体空间进行分割,经对叶轮流道工作点的详细分析,构建一叶轮流动模型。
    利用此方法,可使流体流厂及压力分布都接近于实际现状。另外,在设计时,由于叶轮出口时射流
与漩涡的特征,此特征在计算过程中可以充分体现出。所以,最终所设计的叶轮可以满足现实的工况需求,提高运行效率。然而,如果只简单的把普通水泵叶轮变为成三元流叶轮,可能达不到预期的节能效果。这是由于此时的泵壳及零部件基本上都已定型,因此,只更换三元流叶轮,并无法真正改变过流部件水阻力与水损失量的值。
    2.4 节能水泵的引入
    节能水泵是为各类循环水泵专门定制而成的。它是将各种先进技术融合在一起,如:虹吸原理、三元流技术等。针对节能水泵的设计、开模及加工等进行全过程控制,满足设计要求,降低铸造误差,使产品和设计理念保持一致。
    另外,流体在节能水泵内部循环时,可出现规则的流动状态,这样不仅可降低对水泵进、出口的冲击,而且避免絮流现象的发生。增大水泵流量,减少无用功的产生。另外,节能水泵可在流量保持不变的情况下,降低水泵的有效轴功率,其生产效率较高,而且对生产不会带来任何的影响。
    3 结束语
    总而言之,由于国际能源日益紧缺及生态环境破坏程度的加重,构建资源节约型与环境友好型社会是每个国家建设目标。而且,节能话题是我国环保工作开展的核心内容,但当前我国能源利用效率依
然非常低。通过本文的论述可知,水泵节能有相对较大的发展潜能所以,行业人员应当进一步对循环水泵节能结束予以探究,并且及时完善现有的不足之处,积极投身到循环水泵节能技术改造工作当中,只有这样才能进一步加快行业的发展步伐,才能实现我国经济与社会的协调发展。
    【参考文献】
    [1]焦玉香.大型合成氨厂循环水泵的节能技术改造[J].石油化工应用,2011,30(2):112-113.
    [2]凌桂荣.论循环水泵节能技术研究与实施研究[J].科技创新与生产力,2012,13(11):138-139.
    [3]赵宗彬.三元流技术在循环水泵节能技术改造中的应用实践[J].流体机械,2014,17(3):132-133.
    [责任编辑:刘帅]

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