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)
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[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)