魏斌

摘 要：在工業(yè)生產(chǎn)中，循環(huán)水泵需要長時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行，在這個(gè)過程中需要消耗大量的能源。為了節(jié)省生產(chǎn)過程的能源消耗量，需要對采取循環(huán)水泵節(jié)能技術(shù)，因此，我們必須從水泵的葉輪、密封等方面入手，分析節(jié)能技術(shù)的研究與實(shí)施。本文將以某工廠的循環(huán)水泵機(jī)組為例，對循環(huán)水泵節(jié)能技術(shù)研究與實(shí)施進(jìn)行分析與探討。

關(guān)鍵詞：循環(huán)水泵；節(jié)能技術(shù)；研究與實(shí)施

1 前言

在目前的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，節(jié)能減排是一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略措施，為了順應(yīng)發(fā)展趨勢，工業(yè)生產(chǎn)過程中必須積極采取節(jié)能措施，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在一些工業(yè)企業(yè)中，循環(huán)水泵是生產(chǎn)活動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，維持其長期運(yùn)轉(zhuǎn)需要消耗大量的能源，只有針對循環(huán)水泵的運(yùn)行情況，研究并實(shí)施相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)，才能促進(jìn)生產(chǎn)節(jié)能戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2 循環(huán)水泵的運(yùn)行狀態(tài)

以某工廠為例，工廠內(nèi)配備4臺(tái)循環(huán)水泵，型號為XJ48-18，這種型號的水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程為23m，電機(jī)額定容量為1250kW，電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為70轉(zhuǎn)/min，設(shè)計(jì)流量為13200m3/h，這4臺(tái)水泵通過并聯(lián)與母管制方式的方式組合在一起，形成了一套循環(huán)系統(tǒng)。一般情況下，這套循環(huán)系統(tǒng)采用一泵一機(jī)運(yùn)行方式。在這種運(yùn)行方式下，水泵實(shí)際揚(yáng)程約為15m，水泵出口壓力為0.175MPa，電流平均值為119A。從實(shí)際的運(yùn)行參數(shù)可以看出，循環(huán)水泵的運(yùn)行過程中能耗較高，效率相對較低。為了解決這種情況，我們根據(jù)水泵的實(shí)際情況，使用節(jié)能技術(shù)對水泵進(jìn)行改造，使用開發(fā)并應(yīng)用了超高比轉(zhuǎn)速高效離心泵葉輪，同時(shí)對新葉輪與原泵殼的流動(dòng)匹配性能進(jìn)行研究，在電機(jī)與泵殼基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)保持原樣的基礎(chǔ)上，更換轉(zhuǎn)換輪等部件，提高了水泵運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)水泵的節(jié)能目標(biāo)。

3 循環(huán)水泵節(jié)能技術(shù)研究現(xiàn)狀

從目前的循環(huán)水泵使用情況來看，我國的水泵產(chǎn)品技術(shù)水平相對落后，與世界先進(jìn)水平的水泵相比，使用性能與運(yùn)行可靠性均存在較大的差距。經(jīng)過大量的研究與分析，我們發(fā)現(xiàn)，這種技術(shù)上的差距主要體現(xiàn)在水泵運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障方面，與先進(jìn)水泵相比，我國生產(chǎn)的水泵在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障的概率更高，效率指標(biāo)存在5～10%的差異。在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于水泵在制造時(shí)沒有參照更高的技術(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)，造成產(chǎn)品質(zhì)量存在差異，一些產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)實(shí)際的揚(yáng)程等參數(shù)與產(chǎn)品給定的值存在較大的差距，無法滿足使用要求，并且不利于減低能源消耗。

4 循環(huán)水泵節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢

在我國以往的水泵產(chǎn)品生產(chǎn)活動(dòng)中，由于對其投入的資金有限，導(dǎo)致水泵在制造技術(shù)方面要明顯落后于世界先進(jìn)的技術(shù)，導(dǎo)致水泵產(chǎn)品無法使用最先進(jìn)的技術(shù)。目前先進(jìn)的水泵產(chǎn)品，無論在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)還是生產(chǎn)環(huán)節(jié)，都具有絕對的優(yōu)勢，遙遙領(lǐng)先與我國的產(chǎn)品。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中，有許多行業(yè)需要使用到高性能的水泵，在這些行業(yè)選擇需要使用的水泵時(shí)，一般不會(huì)直接選擇已有的常規(guī)產(chǎn)品，而是根據(jù)自身行業(yè)內(nèi)的特殊要求與工程的實(shí)際情況選擇需要的水泵規(guī)格，按照這些特定的規(guī)格進(jìn)行設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，制造出最適合的水泵，提高運(yùn)行效益。近年來，我國大部分的工業(yè)建設(shè)中都需要使用大型的循環(huán)水泵，對水泵產(chǎn)品提出了更高的要求，給水泵制造行業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，只有不斷的研究并開發(fā)新的生產(chǎn)技術(shù)，才能夠提高產(chǎn)品水平，滿足更高的需求。

5 循環(huán)水泵節(jié)能技術(shù)的目標(biāo)

在本項(xiàng)目對循環(huán)水泵的改造中，主要是根據(jù)工廠循環(huán)水泵的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，使用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)對水泵進(jìn)行節(jié)能改造，通過實(shí)踐操作完善水泵的技術(shù)，提高水泵在使用過程中的運(yùn)行效率，全面的實(shí)現(xiàn)水泵的節(jié)能改造。一般情況下，想要實(shí)現(xiàn)水泵運(yùn)行中的節(jié)能，必須保證在水泵運(yùn)行要求不變的情況下降低通過電機(jī)的電流強(qiáng)度，增加能源的利用效率，實(shí)現(xiàn)水泵使用節(jié)能的目標(biāo)。根據(jù)現(xiàn)有水泵在運(yùn)行過程中的參數(shù)測量結(jié)果，對水泵使用相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行改造，并確定改造后需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。本工程中的4臺(tái)循環(huán)水泵節(jié)能改造必須保證水泵在10A電流下運(yùn)行時(shí)，每一臺(tái)水泵都能夠?qū)崿F(xiàn)17000m3/h的流水量，只有這樣，才能夠降低水泵機(jī)組的整體能源效果，實(shí)現(xiàn)節(jié)能改造目標(biāo)。

6 循環(huán)水泵節(jié)能改造方案的確定與實(shí)施

在本項(xiàng)目的實(shí)際操作階段，需要對水泵的關(guān)鍵部件進(jìn)行相關(guān)的處理，但是不需要隨水泵外殼與管路進(jìn)行更改。也就是說，在進(jìn)行節(jié)能改造的過程中，需要保證水泵的其他結(jié)構(gòu)保持原始狀態(tài)，只對轉(zhuǎn)換輪等關(guān)鍵部件進(jìn)行技術(shù)改造，合理的應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水泵節(jié)能的目的。采用這種改造方式，不但可以在改造投入方面盡量做到低成本投入，并且能夠有效的縮短改造時(shí)間，以最快的速度完成節(jié)能改造。在我國常用的水泵結(jié)構(gòu)中，包括水泵葉輪在內(nèi)的通流部件都應(yīng)用木模整體鑄造的方法生產(chǎn)出來的。在高比速離心泵中，使用的葉片為扭曲葉片，使用木模整體鑄造的方法生產(chǎn)的葉輪偏差較大，過流表面的粗糙度也存在不足。在本項(xiàng)目對循環(huán)水泵的改造中，使用的新葉輪為鑄焊結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在于將葉片與前后蓋板分別鑄造，使用專用設(shè)備對葉片按照三維坐標(biāo)進(jìn)行精確加工，前后蓋板的過流表面同樣使用機(jī)床造成精確加工，完成加工后，將葉片按照指定的位置固定在后蓋板上，再進(jìn)行焊接組裝。葉輪的尺寸與外形在經(jīng)過正火與回火處理后加工到位，其尺寸偏差需要符合IEC497中的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。這些新葉片的線性誤差控制到0.8mm一下，80%的過流表面粗糙度應(yīng)達(dá)到3.2?m，其余的部分粗糙度也應(yīng)達(dá)到6.3?m，與此同時(shí)，葉輪最大外圓的平衡重量應(yīng)控制在30g以下。

7 結(jié)束語

總而言之，為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能目標(biāo)，必須對生產(chǎn)過程中使用的循環(huán)水泵進(jìn)行節(jié)能改造，應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)改造水泵的重要部件，提高部件加工精度，減少其在運(yùn)行過程中的能量消耗。

參考文獻(xiàn)

[1]趙宗彬，朱斌祥，李金榮，等.三元流技術(shù)在循環(huán)水泵節(jié)能技術(shù)改造中的應(yīng)用實(shí)踐[J].流體機(jī)械，2014，（3）：44-47.

[2]羅彥，蘇利紅.循環(huán)水泵的節(jié)能技術(shù)改造之淺見[J].科技視界，2014，（18）：250.

（作者單位：上海電力安裝第二工程公司）