康凱

（大慶石化公司熱電廠，黑龍江 大慶 163714）

水泵電機數(shù)量大、分布廣，對社會生產(chǎn)和生活有重大影響，隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，水泵電機的應用范圍不斷擴大，但長期使用可能會生銹、生銹、損壞，導致水泵的使用效率降低，如何提高水泵電機的效率，應根據(jù)實際生產(chǎn)需要，制定合理的降低水泵電機節(jié)能降耗方案，對水泵電機節(jié)能降耗的改革分析是提高水資源利用率的必然選擇，對全面實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有積極的影響。目前，我國水泵設計主要遵循傳統(tǒng)的模型轉(zhuǎn)換法和轉(zhuǎn)速系數(shù)法。從某種程度上講，這些設計方法都是過時的，因為它們都是基于老泵的設計經(jīng)驗，即不能超過以往設計水平的設計過程，不能突破效率的提高。水泵設計單位不投入資金、不投入人員進行技術(shù)、創(chuàng)新能力和水泵設計人員不知道水泵產(chǎn)品的技術(shù)含量不高，水泵本身在技術(shù)上已經(jīng)不清潔，節(jié)能工作也不起作用，另外，水泵廠只注重經(jīng)濟優(yōu)勢，而忽視了水泵的節(jié)能工作，在這方面沒有政治支持和財政優(yōu)惠，因此，水泵生產(chǎn)企業(yè)對節(jié)約能源、提高水泵效率沒有積極性。

1 水泵概述

泵是一種機械裝置，它將液體向前輸送并增加液體的輸送壓力。它可以將機械能和其他能量轉(zhuǎn)移到液體中，以增加用于輸送自來水的轉(zhuǎn)移壓力，能夠更好地滿足社會生產(chǎn)和生活的需要。評價泵性能的參數(shù)是不同的，包括水容量、吸入點、提升力、電流和軸功率等，根據(jù)不同的工作原理可以分為泵容量泵和泵，進一步細化為雙流泵、軸流泵和離心泵，通過旋轉(zhuǎn)葉片與水之間的作用力流動。通常會注意水泵是否滿足他們的需求，價格是否相對便宜，但他們并沒有特別重視水泵的節(jié)能技術(shù)特點，這種消費需求也挫傷了水泵設計單位和生產(chǎn)單位實施節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新的積極性。泵的實際效率遠低于泵的最高效率，無法有效地發(fā)揮作用，而且由于用戶的管理和控制，使用和維護過程不嚴格、維護不適當、維護不及時等，泵在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障，造成能源浪費。為提高資源利用效率，滿足節(jié)能降耗的需要，進一步優(yōu)化泵設計，選用高效水泵，更換舊水泵技術(shù)，安裝無功補償和鋁箔設備及變頻器，在科學推薦期間廣泛提高水泵設備的使用效率。

2 降低水泵電機性能的原因

在水泵電機的長期運行中，由于腐蝕、腐蝕和老化等原因，影響水泵的效率，具體原因如下：

（1）長期水流量導致整個水面泵內(nèi)壁的硬度、剪切磨損和老化，內(nèi)流通過系數(shù)增大，水頭損失嚴重，水力效率降低。

（2）泵殼結(jié)垢問題比較嚴重，因為在泵之前，藥品或水質(zhì)因素可能導致泵殼壁厚增加約2毫米，形成結(jié)垢瘤，減少泵體容積和泵容量，并因水頭損失增加原流道。

（3）水泵加工工藝導致水泵缺陷。比合格的水泵有更嚴重的腐蝕、磨損和空心問題。此外，工藝排放缺陷會導致泵通道出現(xiàn)裂縫。水流增加能量損失，降低水力效率。

（4）不可避免的情況主要是由于顆粒的背水面上的負壓。當壓力低于某一標準值時，特別是當泵葉片被電化學腐蝕逐漸腐蝕時，會出現(xiàn)快速空洞的現(xiàn)象。

（5）機械損耗和容積損耗，在長期使用中由于機械磨損導致供水泄漏增加，機械效率和容積效率降低，這正是水泵效率和效率降低，水資源損失進一步增加的原因。

3 切實落實降低水泵節(jié)能降耗

3．1 無功補償裝置

應用無功補償技術(shù)節(jié)能降耗是降低機泵能耗的主要途徑，實際效果顯著，目前電網(wǎng)的輸出容量包括有功和無功兩種。有功能直接消耗電能，將電能轉(zhuǎn)化為機械能、熱能和化學能，并用于工作；無功能不消耗電能，而是將電能轉(zhuǎn)化為不同形式的能量，以實現(xiàn)電能的周期性轉(zhuǎn)化，電磁元件的電磁場也必須吸收了所有的電能，需要注意的是，如果電容器的一個元件按其特定的比例安裝在電磁元件電路中，然后形成電容器的局部電流位移和電感，兩者之間的夾角相應減小。為了了解這兩種負載之間的交換，這樣，由感性負載產(chǎn)生的無功補償輸出就可以用來為感性負載提供無功支持，實現(xiàn)無功補償。水泵本身的效率得到了提高，整個水泵系統(tǒng)也是為了節(jié)能而設計的，但這只是一個方面，也是水泵運行的一個非常重要的方面，由于水泵使用不當，水泵不能有效地發(fā)揮其作用。另外，水泵運行環(huán)境非常復雜。不同的環(huán)境要求不同的工藝和工藝參數(shù)。這些方面在使用過程中需要靈活調(diào)節(jié)，反向調(diào)節(jié)就是通過改變?nèi)~輪直徑來調(diào)節(jié)泵的性能，這是節(jié)能措施中最簡單、最重要的方面。變速控制是日常使用中最直接、最頻繁的調(diào)節(jié)手段。這不會造成能量損失，通過泵速的變化直接改變泵的性能，白天主要通過變速箱、皮帶傳動、變頻、發(fā)動機等實現(xiàn)，改變泵速可以改變泵的性能曲線。如果管道曲線保持不變，則工作站將更改。這種調(diào)節(jié)方法稱為變速控制，用戶用水量不均，在最不利的條件下選擇泵站，即最大設計流量和設計揚程。實際上，當水量小于最大設計流量時，水泵在小電流下運行。通過對離心泵的特性分析，我們知道離心泵的葉片是向后彎曲的，即90°及其特性曲線傾向的。反之，如果泵的出水量減少，泵的使用壽命也相應延長。根據(jù)管道特性曲線，當流量減小時，水頭損失減小。因此，定速泵在大多數(shù)情況下?lián)P程過大，其余揚程造成高能量浪費。采用無功補償可以降低電能損耗。電流的減少通常約為2%～3%使用該電容器后，可以提高功率因數(shù)，降低所有功率，使電源端和部分電源最小化。通過對無功功率的補償，提高功率因數(shù)，降低電網(wǎng)總?cè)萘?，降低變壓器和飽和開關(guān)的功率負荷，提高電氣設備的使用壽命。

3．2 低壓調(diào)速技術(shù)加速器泵

在使用高壓變頻器之前，可以通過手動啟動和關(guān)閉普通泵來調(diào)節(jié)管網(wǎng)的水壓。此外，水泵頻繁啟停降低了水資源的可靠性，導致機組穩(wěn)定運行存在諸多隱患。減少水泵的頻繁手動啟停和適度供水，保持恒壓狀態(tài)，根據(jù)水泵自身的調(diào)速參數(shù)，控制水泵出力和發(fā)動機功率消耗，達到降低水泵節(jié)能降耗的目的。

水泵采用低頻控制技術(shù)，是在兩臺泵連續(xù)組合的基礎上，始終將水泵的工作點改為最大泵效，提高了水泵系統(tǒng)的效率，滿足了節(jié)能降耗的需要。并將水泵互聯(lián)，將低瓦數(shù)水泵調(diào)節(jié)為低頻控制系統(tǒng)，通過一臺注水泵對流量進行自動調(diào)節(jié)控制。大于40Hz，能滿足水泵運行需要，實施連續(xù)的產(chǎn)水調(diào)節(jié)，滿足節(jié)能降耗的要求。無法滿足管網(wǎng)系統(tǒng)的首部對首部的要求，泵出現(xiàn)溢流問題，長期實踐經(jīng)驗表明，動力泵與變頻室同步使用的最低頻率檢查在40Hz以上，能夠滿足水泵的節(jié)能運行，最大限度地降低供水成本。

4 結(jié)語

總之，節(jié)能降耗是生活各個領域的普遍共識。節(jié)能降耗發(fā)動機和水泵是降低供水損失和運行成本，提高資源利用率的必然選擇。由于低壓變頻調(diào)速技術(shù)和無功補償裝置的安裝，不僅可以提高水泵的性能和運行效率，而且可以帶來更大的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，并朝著低耗能的方向發(fā)展。