李照連
(紫金(廈門(mén))工程設(shè)計(jì)有限公司,福建 廈門(mén) 361009)
在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的體制之下,我國(guó)工業(yè)發(fā)展水平在不斷的提升,機(jī)械研發(fā)、設(shè)計(jì)以及制造能力等在不斷的增強(qiáng),水泵是一種重要的設(shè)備,當(dāng)前有很大的進(jìn)步,且在我國(guó)占據(jù)很大的比重,但是相比較與西方的發(fā)達(dá)國(guó)家始終有一些差距存在,工作效率還不夠高,因此需要通過(guò)一些切實(shí)可行的措施對(duì)工作效率進(jìn)行提高,從而就能提高機(jī)械水泵的水平,推動(dòng)機(jī)械行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。
1.1.1 水泵設(shè)備選型對(duì)水泵工作效率的影響
機(jī)械水泵的工作效率首先會(huì)受到水泵選型的影響,如果所選擇的水泵出水量很少,揚(yáng)程很高,會(huì)導(dǎo)致水泵的余壓較大,進(jìn)而造成較為嚴(yán)重的電能浪費(fèi);如果所選擇的水泵出水量較大,水泵的揚(yáng)程會(huì)相對(duì)較低,這樣往往會(huì)導(dǎo)致水泵的工作效率更低。此外,在機(jī)械水泵的運(yùn)行過(guò)程中,還容易出現(xiàn)水泵自?,F(xiàn)象,這樣可能會(huì)造成電機(jī)燒毀的情況,進(jìn)而給后續(xù)水泵的正常運(yùn)行造成不利的影響[1]。
1.1.2 水泵臺(tái)數(shù)對(duì)其工作效率的影響
通過(guò)相應(yīng)的調(diào)查研究顯示,在滿(mǎn)足用水需求的情況下,配備大體積數(shù)量少的水泵,能夠起到最佳的工作效果。因?yàn)樯倭康乃门渲茫粌H在一定程度上控制了相應(yīng)的建設(shè)成本,同時(shí)還能確保給水需求得到滿(mǎn)足的同時(shí)減少對(duì)能源的損耗。對(duì)于同一規(guī)模的供水需求來(lái)說(shuō),使用少量大體積的水泵,要比使用多量小體積水泵的工作效率高出10%-15%左右。由此可見(jiàn),水泵的配備數(shù)量也會(huì)對(duì)其工作效率造成較大的影響。
1.2.1 水力損失
在水泵的工作過(guò)程中,水力損失將會(huì)嚴(yán)重影響水泵的工作效率。所謂水力損失,是指水流在經(jīng)過(guò)水泵時(shí),與葉輪、泵殼等設(shè)施產(chǎn)生摩擦、碰撞等造成的能量損失。一般來(lái)說(shuō),如果水泵過(guò)流部分的壁面越粗糙,那么所產(chǎn)生的水力損失將會(huì)越大。因此,為了有效減少水泵運(yùn)行過(guò)程中的水力損失,需要對(duì)水泵的葉輪和泵殼內(nèi)壁進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng),從而確保其表面的光滑性,這樣能有效降低水流經(jīng)過(guò)水泵時(shí)所產(chǎn)生的摩擦和碰撞力度,從而提高水泵的運(yùn)行效率[2]。
1.2.2 流量損失
水泵在運(yùn)行的過(guò)程中之所以會(huì)產(chǎn)生流量損失,是因?yàn)楫?dāng)水流經(jīng)過(guò)水泵時(shí),會(huì)從水泵的口環(huán)間隙、水泵填料密封和葉輪平衡孔等處流失一部分的水量,其中在口環(huán)間隙處所產(chǎn)生的流量損失最大,需要相關(guān)人員給予足夠的重視。
1.2.3 機(jī)械損失
水泵在運(yùn)行的過(guò)程中所產(chǎn)生的機(jī)械損失主要包括水泵填料、軸承和泵軸間的摩擦損失這兩類(lèi)。在水泵填料中之所以會(huì)產(chǎn)生機(jī)械損失,是因?yàn)樗锰盍现g的松緊程度不一致,這樣各零件之間會(huì)出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象,進(jìn)而產(chǎn)生機(jī)械損失;而軸承和泵軸間產(chǎn)生的機(jī)械損失主要是因?yàn)檩S承在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中,由于潤(rùn)滑油使用不達(dá)標(biāo)或潤(rùn)滑油的消耗量過(guò)大,導(dǎo)致軸承出現(xiàn)銹蝕而造成的機(jī)械損失[3]。
在對(duì)水泵進(jìn)行選擇時(shí),需要結(jié)合實(shí)際的工程情況來(lái)進(jìn)行合理的選擇。整個(gè)水泵的選擇過(guò)程不能單獨(dú)的追求水泵的某一工作性能,而是需要對(duì)水泵的整體工作性能進(jìn)行充分地考慮,使得水泵整體具有最佳的工作狀態(tài)。在對(duì)水泵的類(lèi)型進(jìn)行選擇時(shí),需要優(yōu)先選擇離心泵,因?yàn)橄啾容^于渦流泵、往復(fù)泵來(lái)說(shuō),離心泵的工作效率要高出三分之一左右。與此同時(shí),在對(duì)水泵的流量和揚(yáng)程進(jìn)行設(shè)置時(shí),需要根據(jù)實(shí)際的工程情況來(lái)進(jìn)行選擇,從而將水泵的作用和價(jià)值充分發(fā)揮出來(lái)。
在水泵的運(yùn)行過(guò)程中,還需要對(duì)水泵的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行充分考慮,使其處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。這就需要在水泵的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,對(duì)水泵的工作點(diǎn)是否處于高效水泵區(qū)進(jìn)行觀察,如果不是處于水泵運(yùn)行的最佳工作點(diǎn)上,需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。比如當(dāng)水泵的水量變化加大時(shí),會(huì)對(duì)水泵工作效率的提升造成負(fù)面的影響,因此需要采取合適的方法加以調(diào)整。一方面可以采取閥門(mén)調(diào)節(jié)的手段,這種調(diào)節(jié)手段雖然非常的常見(jiàn),但效果并不明顯;另一方面可以采取變頻調(diào)節(jié)技術(shù),通過(guò)對(duì)這一技術(shù)的合理使用,可以確保實(shí)現(xiàn)恒壓變流量的調(diào)節(jié)效果,這一技術(shù)的應(yīng)用有著非常好的節(jié)能效果,并且能夠有效減低水泵運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的機(jī)械損耗,進(jìn)一步提升水泵的工作效率。
為了避免水泵在運(yùn)行的過(guò)程中因?yàn)楣╇婋娏鞑环€(wěn)定造成的損耗問(wèn)題,需要在水泵的實(shí)際工作中對(duì)電流表的實(shí)際讀數(shù)進(jìn)行觀察比較,如果水泵的工作電流不在所規(guī)定的額定電流的范圍之內(nèi),則需要停止水泵的運(yùn)行,立即進(jìn)行檢查和維修工作,以確保水泵電流運(yùn)行的穩(wěn)定性。這就因?yàn)槿绻眠\(yùn)行的電流超過(guò)了額定電流,往往是因?yàn)樗玫乃槠ㄔ谌~輪上,或者是軸承之間出現(xiàn)損壞,密封環(huán)之間存在較大的摩擦所致,這一系列的故障都將會(huì)嚴(yán)重影響到水泵的實(shí)際工作效率。如果水泵運(yùn)行的工作電流低于額定范圍,則主要是因?yàn)樗玫拈y門(mén)吸入開(kāi)口打開(kāi)或不足,造成氣蝕泵等,這也會(huì)嚴(yán)重影響到水泵的正常運(yùn)行,因此也需要及時(shí)地解決所存在的問(wèn)題。同時(shí),除了對(duì)水泵的運(yùn)行電流進(jìn)行觀察記錄之外,還需要對(duì)水泵運(yùn)行過(guò)程中的流量、揚(yáng)程、電壓等相關(guān)信息進(jìn)行觀察和記錄,對(duì)于存在問(wèn)題的需要及時(shí)地進(jìn)行檢查和維修,從而確保水泵能夠始終保持在最佳的運(yùn)行狀態(tài)之中[4-5]。
針對(duì)水泵機(jī)械設(shè)備經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的故障和問(wèn)題定期進(jìn)行總結(jié)和系統(tǒng)性的分析,這就需要對(duì)水泵的基本結(jié)構(gòu)組件有一個(gè)詳細(xì)的了解。對(duì)于機(jī)械水泵設(shè)備來(lái)說(shuō),其不僅包含了電動(dòng)機(jī)、軸承,同時(shí)還包含了聯(lián)軸器、葉輪、保護(hù)系統(tǒng)等部分。為此,在做好水泵管理與維護(hù)工作的過(guò)程當(dāng)中,要積極做好相關(guān)組件的檢測(cè)性管理與日常維護(hù)。在檢修水泵故障的過(guò)程當(dāng)中,水泵聽(tīng)診法是一種較為常用的故障檢查方法。這一檢查方法的應(yīng)用原理是通過(guò)對(duì)水泵整體運(yùn)行過(guò)程中發(fā)出的聲音情況,來(lái)對(duì)水泵的運(yùn)行狀態(tài)、是否有異?,F(xiàn)象存在來(lái)做出判斷的,譬如:通過(guò)手錘擊打水泵零部件,查看零部件的破裂雜音情況,進(jìn)而對(duì)沒(méi)有裂紋的產(chǎn)生來(lái)做出準(zhǔn)確的判斷。當(dāng)前,通過(guò)這種方式對(duì)水泵機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維護(hù)的過(guò)程當(dāng)中,可多多借助電子聽(tīng)診器來(lái)進(jìn)行維修與判斷;其次,振動(dòng)與溫度測(cè)定法也是一種非常常用的故障檢查方法,這種檢測(cè)方法的主要應(yīng)用原理是通過(guò)振動(dòng)頻率分辨設(shè)備是否出現(xiàn)了裂紋、磨損及銹蝕等問(wèn)題;最后,對(duì)于視覺(jué)觀察法的應(yīng)用也非常的普遍。這種檢測(cè)方法屬于一種較為傳統(tǒng)的水泵機(jī)械設(shè)備管理和維護(hù)方式,其檢測(cè)原理主要是通過(guò)視覺(jué)觀察來(lái)進(jìn)行潤(rùn)滑油的添加、設(shè)備的簡(jiǎn)單維修等方式,使得機(jī)械水泵處于最佳的工作狀態(tài)。上述三種方式在目前水泵機(jī)械設(shè)備的日常管理與維護(hù)方面是較為常見(jiàn)的,在發(fā)現(xiàn)淺存的問(wèn)題后可在第一時(shí)間進(jìn)行處理,把常發(fā)問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)與分析,從而對(duì)日后水泵機(jī)械設(shè)備的管理與維護(hù)工作開(kāi)展提供可參考性的建議。
3.5.1 機(jī)械水泵運(yùn)行控制自動(dòng)化
在對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)化的控制,能夠?qū)崿F(xiàn)在機(jī)械水泵的運(yùn)行過(guò)程中對(duì)其工作狀態(tài)和工作性能進(jìn)行全面地檢測(cè)和控制,當(dāng)發(fā)現(xiàn)機(jī)械水泵存在安全隱患時(shí),能夠在第一時(shí)間內(nèi)采取緊急的處理措施,以免造成較為嚴(yán)重的安全事故。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升,機(jī)械水泵的運(yùn)行自動(dòng)化控制的應(yīng)用越來(lái)越普遍,當(dāng)前對(duì)于自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)單一的設(shè)備進(jìn)行檢查和控制,同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)設(shè)備進(jìn)行檢查和控制,這樣大大提高了我國(guó)機(jī)械水泵的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量水平。
3.5.2 機(jī)械水泵管理自動(dòng)化
在對(duì)機(jī)械水泵實(shí)施管理時(shí),自動(dòng)化的管理方式是以信息技術(shù)作為核心的,能夠?qū)崿F(xiàn)將機(jī)械水泵的故障檢測(cè)功能、控制功能以及管理功能集為一體。當(dāng)前在機(jī)械水泵運(yùn)行的管理過(guò)程中,對(duì)于自動(dòng)化管理技術(shù)的應(yīng)用也變得非常廣泛。通過(guò)對(duì)自動(dòng)化管理模式的合理應(yīng)用,不僅能夠使得對(duì)于機(jī)械水泵的管理工作變得更加簡(jiǎn)便,并且整個(gè)管理效率也會(huì)變得更高。與此同時(shí),對(duì)于自動(dòng)化管理方式的應(yīng)用,還能使得與機(jī)械水泵相關(guān)聯(lián)的其它設(shè)備發(fā)揮出最大的作用。通過(guò)自動(dòng)化管理系統(tǒng)的合理統(tǒng)一和調(diào)配,確保機(jī)械水泵各個(gè)系統(tǒng)高效、穩(wěn)定的運(yùn)行[6]。
3.5.3 機(jī)械水泵維修自動(dòng)化
各種設(shè)備都具有一定的使用壽命,因此對(duì)于機(jī)械水泵來(lái)說(shuō),在其日常的運(yùn)行過(guò)程中還需要做好相應(yīng)的維修和保養(yǎng)工作。隨著科技的不斷發(fā)展,自動(dòng)化的檢修和維護(hù)工作已然成為了當(dāng)前機(jī)械水泵檢修和維護(hù)工作的主流。以往傳統(tǒng)的水泵維修和保養(yǎng)工作只能在機(jī)械水泵出現(xiàn)故障之后實(shí)施,而自動(dòng)化的維修和保養(yǎng)工作能夠在機(jī)械水泵的運(yùn)行之前以及在日常的工作中,都可以自行對(duì)機(jī)械水泵進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)和保養(yǎng),這樣不僅能夠更好地預(yù)防機(jī)械水泵出現(xiàn)故障,同時(shí)還在很大程度上降低了機(jī)械水泵在使用過(guò)程中出現(xiàn)故障的幾率,從而確保機(jī)械水泵的安全、高效運(yùn)行。
綜上所述,在運(yùn)行中機(jī)械水泵的工作效率受到許多因素的制約和影響,若能提高機(jī)械水泵的工作效率,就能使得功效得以最大限度的發(fā)揮,這就需要針對(duì)存在的問(wèn)題提出一些可行的措施來(lái)提高工作效率,從而確保工作的有序進(jìn)行和開(kāi)展。