摘 要：離心泵是石油化工企業(yè)中耗電量最大的設(shè)備，所以企業(yè)要降低生產(chǎn)成本尋找離心泵節(jié)能途徑是關(guān)鍵。本文研究中，筆者簡(jiǎn)介了離心泵的工作原理，分析了影響離心泵耗能過(guò)高的主要因素，提出了離心泵節(jié)能的主要途徑，包括正確配套離心泵、加強(qiáng)機(jī)泵自身的改造與管理、調(diào)整葉輪級(jí)數(shù)、變速調(diào)節(jié)以及減小裕量和阻力等，對(duì)離心泵節(jié)能具有較好的效果。

關(guān)鍵詞：離心泵；節(jié)能；途徑

在企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)中，離心泵廣泛應(yīng)用于發(fā)電、動(dòng)力傳輸?shù)确矫?，但是離心泵運(yùn)行的能源消耗量也是較大的，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示，泵運(yùn)行時(shí)所消耗的能量達(dá)到其輸出總量的35%左右，離心泵則占到其中的75%左右。因此，在離心泵的應(yīng)用過(guò)程中節(jié)能效果的差異，將直接影響泵的使用率。為了能夠進(jìn)一步分析離心泵的節(jié)能降耗問(wèn)題，我們需要了解離心泵的節(jié)能技術(shù)方案，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造升級(jí)，從而提升離心泵的節(jié)能效果，提高離心泵的使用率。

一、離心泵工作原理

離心泵是工業(yè)中應(yīng)用最多的一種泵，其主要是由機(jī)殼、葉輪、吸入及壓出導(dǎo)管以及密封件等組成，最大優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、操作維護(hù)方便以及工作效率高等。離心泵的工作原理是由電機(jī)帶動(dòng)葉輪，泵在開(kāi)始運(yùn)行之前，整個(gè)泵殼內(nèi)充滿了液體，而葉輪將會(huì)浸沒(méi)在液體中，在葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，在離心力的作用下輪葉中心的液體會(huì)被拋到葉輪外緣，使液體匯集在泵殼通道最終被排壓出導(dǎo)管。

二、影響離心泵耗能過(guò)高的因素

1.泵機(jī)身的結(jié)構(gòu)或效率

由于泵機(jī)身的結(jié)構(gòu)或效率而導(dǎo)致離心泵耗能過(guò)高的原因主要是由于揚(yáng)程及流量不同的原因，離心泵的揚(yáng)程越高，流量越低，消耗就會(huì)越高。此外，泵的效率也會(huì)受機(jī)封形式的影響，如串聯(lián)式機(jī)封所消耗的能耗與單端面機(jī)封所消耗的能耗不同；填料密封所消耗的能耗就比機(jī)械密封所消耗的能耗高出10%。

2.機(jī)泵的選型

在機(jī)泵選型過(guò)程中，一般所依據(jù)的都是機(jī)泵運(yùn)行時(shí)的最大阻力和最大流量，同時(shí)也會(huì)考慮到泵經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后的管道阻力、泄漏因素以及產(chǎn)生負(fù)荷的波動(dòng)等所產(chǎn)生的影響。由于機(jī)泵余量有時(shí)會(huì)與實(shí)際需求相差較大。通常情況下，實(shí)際余量會(huì)超出需求余量的30%～40%，甚至有的會(huì)更大。在這種情況下，往往是通過(guò)控制閥來(lái)對(duì)多余流量及揚(yáng)程進(jìn)行減壓和調(diào)節(jié)，從而最大限度的使大量電能消耗在控制閥上。

3.工藝流程的設(shè)計(jì)

離心泵工藝流程的設(shè)計(jì)在一定程度上也會(huì)對(duì)泵的能耗產(chǎn)生影響。如在設(shè)計(jì)有些工藝流程過(guò)程中并沒(méi)有考慮到泵的節(jié)能因素，特別是在不同壓力需求以及流量的輸送過(guò)程中，同母管同一壓力，就高不就低的輸送，這就導(dǎo)致了能耗的增加。

三、離心泵節(jié)能的途徑

離心泵節(jié)能的途徑有多種方法，但必須根據(jù)其運(yùn)行情況選擇不同的節(jié)能途徑，否則節(jié)能效果不佳不說(shuō)，甚至還會(huì)對(duì)裝置的正常生產(chǎn)造成影響。選擇離心泵的節(jié)能途徑主要考慮到要能降低費(fèi)用、節(jié)能效果佳以及可靠性較高。

1.正確配套離心泵

離心泵的配套方法有很多種，主要根據(jù)其使用條件來(lái)確定，例如使用的場(chǎng)合及用使用的不同時(shí)期等。對(duì)于一些流量變化較大的系統(tǒng)，可并聯(lián)幾臺(tái)較小的離心泵同時(shí)運(yùn)行，相比之下，與大泵進(jìn)行回流管道設(shè)置、變速以及閥門調(diào)節(jié)的節(jié)能方法更加有效。在特殊情況下，系統(tǒng)流量變化較大時(shí)，可以搭配幾臺(tái)大的離心泵和一臺(tái)小的高揚(yáng)程泵一起運(yùn)行使用。實(shí)際上，上述這些情況我們?cè)谌粘Ｉ钪卸际墙?jīng)常可以看見(jiàn)的，如由于季節(jié)的變化，對(duì)于中央空調(diào)所使用的泵，所使用一臺(tái)大泵進(jìn)行閥門節(jié)流，會(huì)使大泵的運(yùn)行效率不高，并且管路系統(tǒng)會(huì)隨著閥門開(kāi)度的減小而增加其阻力損失，而并聯(lián)幾臺(tái)小流量的泵同時(shí)運(yùn)行，在流量變小的情況下，可將其中的幾臺(tái)泵暫時(shí)停用，而其它運(yùn)行小泵都會(huì)處于高效率的運(yùn)行狀態(tài)，可有效提高節(jié)能效果。

2.加強(qiáng)機(jī)泵自身的改造與管理

對(duì)于定型的機(jī)泵，要提高節(jié)能效率可通過(guò)改造機(jī)泵來(lái)實(shí)現(xiàn)，如降低軸承和軸封在運(yùn)行過(guò)程中的摩擦損失。其采取的主要措施是：對(duì)泵軸承加強(qiáng)檢查；選擇軸承時(shí)應(yīng)盡量保證與離心泵精度的等級(jí)相同；確保離心泵軸套與泵軸承表面的光滑度；填料密封采用新材料密封代替等。做好上述這些，泵在生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)的效率可提高2%～3%。

3.調(diào)整葉輪級(jí)數(shù)

離心泵在揚(yáng)程過(guò)高且流量適當(dāng)?shù)那闆r下，要實(shí)現(xiàn)節(jié)能可通過(guò)減少葉輪級(jí)數(shù)，降低泵的揚(yáng)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。串聯(lián)多臺(tái)離心泵與多級(jí)泵的特性曲線幾乎相類似，抽級(jí)后泵時(shí)流量不變，而揚(yáng)程會(huì)有所下降，這時(shí)泵的軸功率會(huì)隨之下降，從而有效達(dá)到了節(jié)能的目的。

4.變速調(diào)節(jié)

為更好適應(yīng)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的變化，很多供水系統(tǒng)都希望能根據(jù)其實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，這也對(duì)離心泵提出了更多的要求，要滿足其生產(chǎn)要求就必須具備調(diào)節(jié)功能。通常情況下，最常見(jiàn)的就是對(duì)節(jié)流進(jìn)行調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)過(guò)程中存在的不足是在閥門節(jié)流上會(huì)消耗大量的能量，尤其是在調(diào)節(jié)范圍越大的情況下，損失也就會(huì)越大。若在離心泵上使用變速技術(shù)的情況下，需要根據(jù)流量來(lái)確定流轉(zhuǎn)速度，泵的轉(zhuǎn)變速度在調(diào)節(jié)流量過(guò)程中將會(huì)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，而泵的轉(zhuǎn)速與軸功率會(huì)有所下降，從而在調(diào)節(jié)閥門節(jié)流過(guò)程中節(jié)省了在閥門上所消耗的能量。

5.減小裕量

一些設(shè)計(jì)人員為使離心泵能夠可靠安全運(yùn)行以滿足工業(yè)生產(chǎn)要求，都會(huì)將流量和揚(yáng)程的裕量增大10%～15%，使其流量和揚(yáng)程高于正常運(yùn)行的要求。但這樣一來(lái)，離心泵的能量損耗也會(huì)相應(yīng)增大，約15%左右，若多臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)行，長(zhǎng)期下來(lái)將會(huì)對(duì)企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)此，在沒(méi)有特殊要求的情況下應(yīng)減小其裕量，在流量和管路系統(tǒng)壓頭相對(duì)穩(wěn)定的情況下，一般取5%的裕量可達(dá)到生產(chǎn)要求，從而能避免造成能源的浪費(fèi)。

總之，離心泵的節(jié)能途徑較多，應(yīng)符合離心泵的實(shí)際情況來(lái)選擇合理的方式，除上述所講的幾種方法之外，還應(yīng)對(duì)泵進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)與保養(yǎng)，同時(shí)對(duì)于老化、磨損嚴(yán)重的零配件也要及時(shí)進(jìn)行更換，從而使離心泵處于最優(yōu)的運(yùn)行狀態(tài)，以達(dá)到高效率、節(jié)約能源的目的。

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