馬霞

（國(guó)家能源集團(tuán)神華準(zhǔn)能生產(chǎn)服務(wù)中心水暖隊(duì)，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升和人們生活質(zhì)量的提升，對(duì)社會(huì)各項(xiàng)工作也提出了更高的要求，其中人們對(duì)水泵也提出的更高的要求，水泵是一項(xiàng)輔助農(nóng)業(yè)發(fā)展的設(shè)備，為此文章主要是對(duì)水泵經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中的變頻調(diào)速展開了研究和探討。

一、變頻調(diào)速技術(shù)的概述

機(jī)械設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是機(jī)械運(yùn)行的狀態(tài)，它既能滿足人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯囊?，又能消耗較少的能源，從而產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益。這是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的設(shè)備，而泵的機(jī)械設(shè)備也有這種狀態(tài)。變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)際上是一種節(jié)能和工藝改進(jìn)的技術(shù)，在一定程度上可以輔助水泵的運(yùn)行。除上述基本功能外，該技術(shù)還具有控制水泵輸出流量的功能。在實(shí)際工作過(guò)程中，該技術(shù)可以將泵的輸出流量穩(wěn)定到一個(gè)恒定值。眾所周知，我們所處的社會(huì)是一個(gè)信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的社會(huì)，各種新技術(shù)已經(jīng)介入到各種社會(huì)工作中。按照實(shí)際調(diào)查結(jié)果和民生新聞，我們可以知道，這些新興的信息技術(shù)也提高了社會(huì)工作的基本效率。將這一新技術(shù)應(yīng)用到變頻調(diào)速技術(shù)中，基本上可以實(shí)現(xiàn)水泵的自動(dòng)控制。這種自動(dòng)控制對(duì)水泵的工作非常重要，節(jié)省了大量的人力和資金。泵的節(jié)能不能與工作點(diǎn)的合理調(diào)整分開。以下兩種調(diào)整不超過(guò)：管道特性曲線的調(diào)節(jié)，例如閥門關(guān)閉調(diào)節(jié)泵特性曲線，如泵調(diào)速，比節(jié)能效果更為重要，而不是改變管道特征曲線。因此，改變泵性能曲線是泵節(jié)能的主要方式，頻率轉(zhuǎn)換速度調(diào)節(jié)在改變性能曲線和自動(dòng)控制方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，所以它被廣泛使用，但同時(shí)，應(yīng)該指出應(yīng)該有很多導(dǎo)致的變頻調(diào)整的節(jié)能效果。如果盲目地選擇，它可能會(huì)變成反效果。

二、水泵簡(jiǎn)介

市場(chǎng)上有很多類型的泵。即使是不同類型的水泵也會(huì)因不同的制造商而產(chǎn)生一些差異。一般而言，水泵的工作原理相對(duì)簡(jiǎn)單，通過(guò)使用外部功率來(lái)實(shí)現(xiàn)輸送液體的目的。在大多數(shù)情況下，水泵的液體能量是水源。當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，水泵的制造技術(shù)和材料得到了大大提高，即使水泵長(zhǎng)時(shí)間與液體接觸，也大大降低了腐蝕的可能性。市場(chǎng)上有許多水泵產(chǎn)品，每個(gè)泵都有自己的應(yīng)用范圍。按照能量傳遞方式的不同，泵可分為三種類型：動(dòng)力泵、容積泵和其他類型的泵；容積泵主要是定期改變密閉容器內(nèi)液體的容積，對(duì)液體施加壓力；至于其他類型的泵，它們也以某種方式向液體施加能量，液體將其接收能力轉(zhuǎn)化為壓力，從而達(dá)到輸送液體的目的，市場(chǎng)上使用最廣泛的泵是動(dòng)力泵。

三、水泵經(jīng)濟(jì)運(yùn)行存在的問(wèn)題

（一）處于非滿負(fù)荷的工作狀態(tài)

經(jīng)過(guò)一些現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，我們可以找到一個(gè)非常明顯的問(wèn)題，即許多泵基本上是在非全負(fù)載工作狀態(tài)下，導(dǎo)致泵不能在有效的工作區(qū)域中運(yùn)行。如果網(wǎng)站持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，將浪費(fèi)大量的能量。這種現(xiàn)象有兩種主要原因。首先，水廠的額定流量太大，額定頭相對(duì)較高。其次，今天已經(jīng)形成了對(duì)環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識(shí)，人們的用水已經(jīng)逐漸減少。

（二）傳統(tǒng)水廠提供生活用水無(wú)法恒壓供水

當(dāng)前時(shí)間的推移，恒壓供水已經(jīng)不再是一個(gè)比較少見的詞匯，它在許多社會(huì)商業(yè)發(fā)展中被使用，但按照一定的調(diào)查和相關(guān)的研究我們可以發(fā)現(xiàn)，有許多供水廠，它們通常在管道中的流量和壓力都是不規(guī)則的。管道和泵在管道中形成一定的損傷。雖然環(huán)保意識(shí)深深地植根于人民的心中，但基本人民生活的耗水量實(shí)際上比較大。如果不使用恒壓供水，它通常會(huì)對(duì)水泵的使用壽命產(chǎn)生一定的影響。

（三）管道老化現(xiàn)象比較嚴(yán)重

國(guó)內(nèi)水廠的供水管老化仍然非常嚴(yán)重。即使供水改變?yōu)楹愣▔毫┧?，一些管道也?huì)出現(xiàn)一些老化問(wèn)題。這種現(xiàn)象是因?yàn)樵诤愣▔毫┧胁粚?shí)現(xiàn)恒壓供水，管道中的壓力實(shí)際上是恒定的。即使管道的老化現(xiàn)象也是總體衰老，也更容易處理，此外，目前管道的老化非常不公平，其中一些是由漏水引起的，這種情況有一定的損失，集中于社會(huì)發(fā)展的放緩，因此，我們說(shuō)采用變頻調(diào)速是一項(xiàng)任務(wù)，恒壓供水已經(jīng)是必要的。

（四）選型不合理

水泵的設(shè)計(jì)流量和常規(guī)超過(guò)了實(shí)際使用要求，水泵選型時(shí)各項(xiàng)參數(shù)較大，造成浪費(fèi)，主要原因是一些設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)部門和用戶保守的想法，如果選用水泵流量，水泵在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)造成能源浪費(fèi)，而供熱系統(tǒng)選用的兩臺(tái)水泵型號(hào)為ISG200-300，功率為45kW2，一次使用，實(shí)際循環(huán)次數(shù)為145m3/h，水泵流量大于一次，按照以上情況，更換2 臺(tái)ISG125-160 管式水泵，正常使用，供熱效果正常。如果所選泵頭太大，泵電機(jī)將在操作過(guò)程中嚴(yán)重過(guò)載。例如，有一個(gè)空調(diào)水系統(tǒng)，有兩個(gè)ISG50-100 水泵，每個(gè)泵，流量為100m3/h，a50 米的頭部，電機(jī)功率為22kW，泵電機(jī)經(jīng)常產(chǎn)生熱量，空調(diào)效果差，因?yàn)樗x泵的頭部位于高端。按照系統(tǒng)導(dǎo)管，系統(tǒng)的最大壓力損失約為0.26MPa，等于約30 米的泵頭。當(dāng)時(shí)，所選泵的頭部為50 米。實(shí)際操作條件的頭部小于額定值泵的頭部，泵的流量增加。當(dāng)泵的流量增加后，泵電機(jī)的功率將增加三倍，因此，實(shí)際運(yùn)行功率應(yīng)超過(guò)電機(jī)功率應(yīng)用電機(jī)，按照供電情況，熱泵電機(jī)過(guò)載，計(jì)算結(jié)果重新選擇水泵，并且系統(tǒng)選用的兩臺(tái)水泵換成1 臺(tái)SG125-160 管式泵，此行為為30 米，流量為160m3/h，功率為22kw，安裝后正常，空調(diào)效果也很好，只需一個(gè)簡(jiǎn)單的框架就可以將電機(jī)功率降低22kw，如果按每年運(yùn)行計(jì)算，可節(jié)電約13 萬(wàn)千瓦時(shí)，直接經(jīng)濟(jì)效益8 萬(wàn)元。

（五）管道安裝不合理

水泵的正常運(yùn)行和節(jié)能與管道安裝密切相關(guān)。管道安裝是否合理將直接影響泵的性能。在水循環(huán)管道中，常有多余的接頭、彎頭、三通、閥門等零件。流程中也存在不合理的流程段。這些地方處理得好將直接影響水泵的性能，這不僅節(jié)省了大量的運(yùn)行成本，而且提高了供熱效果。泵進(jìn)出口管線的不合理安裝，不僅增加了局部阻力，而且使泵的性能惡化，特別是出口管線的不合理安裝對(duì)泵的性能影響最大。

四、常見運(yùn)行故障

在泵的操作期間，受某種因素影響的泵，泵中的局部壓力降低，導(dǎo)致氣泡和水的分離。這些氣泡將當(dāng)前空氣流動(dòng)和高壓區(qū)域塌陷的運(yùn)動(dòng)分解。此時(shí)，水顆粒將強(qiáng)烈影響泡沫中心，這是泵空化現(xiàn)象。如果泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行空化，則它不僅會(huì)損壞其性能，還損壞流動(dòng)通道部件。如果泵運(yùn)輸?shù)囊后w含有大量沉積物，則泵的葉輪工作面將在沉積物的作用下佩戴很長(zhǎng)時(shí)間。一旦空氣進(jìn)入泵，它將導(dǎo)致泵的振動(dòng)和噪音，從而降低泵的工作效率。在諸如水泵的液體輸送裝置中，不可能完全避免振動(dòng)的發(fā)生。在單位的非同心或其他因素的動(dòng)作下，定子摩擦，軸承偏心磨損，基礎(chǔ)剛度，轉(zhuǎn)子靜態(tài)平衡劣化，動(dòng)態(tài)不平衡可能導(dǎo)致基本振動(dòng)，然后導(dǎo)致整個(gè)泵單元和電機(jī)振動(dòng)，嚴(yán)重可能導(dǎo)致源頭和機(jī)械故障。目前，水泵在運(yùn)行過(guò)程中存在著許多短期行為，即片面追求運(yùn)行效率，缺乏必要的水泵維護(hù)保養(yǎng)，甚至定期的維護(hù)保養(yǎng)工作也成了一項(xiàng)雜務(wù)，這將導(dǎo)致水泵的使用壽命大大縮短，水泵故障率高，經(jīng)濟(jì)損失大。泵的傳統(tǒng)維護(hù)主要集中在故障后的維護(hù)和定期維護(hù)，缺陷是維護(hù)工作覆蓋面窄，維護(hù)效率低，故障維護(hù)造成損失，維護(hù)方式有待改進(jìn)。

五、水泵的改造技術(shù)

首先，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該合理地考慮水泵的安裝高度和安裝。入口水箱及其通道應(yīng)合理地設(shè)計(jì)為避免由于設(shè)計(jì)不當(dāng)，避免渦流，按照實(shí)際情況，調(diào)整變角、變速，減小直徑和閥門變化操作條件。其次，采取有效措施，以最小化管道損耗。第三，盡可能選擇不銹鋼葉輪，電鍍噴涂合金用于改善血管表面的表面光潔度和空化阻力。泵體和其他部件應(yīng)涂層，以降低空氣損壞程度。事實(shí)上，通過(guò)灰色鑄鐵鑄造泵。雖然這種材料的鑄造性能良好，但它含有更多的雜質(zhì)，具有抗拉強(qiáng)度，可塑性和韌性。泵殼磨損或捕獲，它很容易在機(jī)械強(qiáng)度和熱應(yīng)力的組合中破裂，甚至引起局部損壞，電流，冷熱和冷敷焊接方法和環(huán)氧樹脂玻璃布修復(fù)方法。有兩種方法可以修理泵葉輪，即快速的鋼修復(fù)和環(huán)氧樹脂修復(fù)。采用快速鋼的修復(fù)方法，作為一個(gè)例子，首先清潔表面修復(fù)，然后混合快速鋼的藍(lán)色和紅色材料，將相應(yīng)的鋼砂混合在混合物中，最后將良好的材料混合到修復(fù)的部件中。經(jīng)過(guò)重復(fù)壓實(shí)和膠體硬化后，剩余的膠體可以與文件放置平坦。

在維護(hù)電動(dòng)機(jī)及其機(jī)械零件中，做好減振的工作非常重要。首先，更換不合格的軸承以確保單位的同心度;其次，轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)平衡被修改;針對(duì)水泵日常運(yùn)行情況，個(gè)人要落實(shí)個(gè)人，落實(shí)個(gè)別措施，通過(guò)日常檢測(cè)數(shù)據(jù)有效落實(shí)各項(xiàng)綜合措施，有效調(diào)整設(shè)施設(shè)備順序，實(shí)現(xiàn)及時(shí)排查，日常的測(cè)量和維護(hù)工作是為可以確保及時(shí)診斷故障的基礎(chǔ)位置，只有及時(shí)維護(hù)故障才能真正保證有效的保護(hù)和維護(hù)，只有通過(guò)這種行為的發(fā)展才能真正保證其設(shè)備的正常運(yùn)行。

六、變頻調(diào)速對(duì)水泵經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響

（一）調(diào)速范圍的影響

頻率控制技術(shù)在經(jīng)濟(jì)手術(shù)中的應(yīng)用是眾所周知的。如果我們希望泵正常運(yùn)行，我們必須更改泵的操作數(shù)據(jù)和管道的特征曲線。這些數(shù)據(jù)必須位于泵的有效工作區(qū)域。在這種前提下，如果水管壓力相對(duì)合適，并且泵的工作效率相對(duì)較高，則可以實(shí)現(xiàn)理想的節(jié)能狀態(tài)，即泵的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。但是，如果執(zhí)行了頻率轉(zhuǎn)換速度，則無(wú)法確保泵的工作數(shù)據(jù)處于高效的工作區(qū)域，因此我們表示如果泵的速度調(diào)節(jié)太大，則會(huì)影響工作效率。在一定程度上，如果頻率轉(zhuǎn)換速度影響泵的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，如果水泵正常，如果變頻速度降低，則泵的速度降低，泵電機(jī)降低。軸的速度急劇下降，速度調(diào)整范圍越大，水泵電機(jī)的效率越大，供水不符合問(wèn)題。

（二）供水方式的影響

變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用往往有兩種不同的供水方式，一種是變頻恒壓變流量供水，另一種是變頻變壓器變流量供水，在這兩種供水方式中，前者更容易實(shí)現(xiàn)，更有優(yōu)勢(shì)的是輸水管道，因此前者的應(yīng)用范圍和應(yīng)用水平都大于后者，后者雖然難以實(shí)現(xiàn)，但變頻調(diào)速的變化符合理論。這種供水方式雖然節(jié)省了離心泵在流量小、揚(yáng)程高時(shí)的能量損失，但沒(méi)有考慮供水管道在流量小、揚(yáng)程低時(shí)的能量損失。因此，這種供水方式雖然應(yīng)用廣泛，但并不是最經(jīng)濟(jì)的供水方式。當(dāng)供水管道流量較小時(shí)，反映了其局限性；在這種供水模式中，它也是恒定的壓力供水模式，但它使用泵出口處的壓力控制來(lái)實(shí)現(xiàn)控制點(diǎn)，使其可以滿足恒壓水不存在的點(diǎn)遇見。唯一的缺點(diǎn)是它具有大量的實(shí)現(xiàn)，并且難以對(duì)泵供水的頻率控制進(jìn)行一些應(yīng)用。

結(jié)束語(yǔ)：由上可知，有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)到水泵經(jīng)濟(jì)運(yùn)行當(dāng)中的變頻調(diào)速技術(shù)的重視程度，同時(shí)應(yīng)當(dāng)及時(shí)解決到水泵經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題，才能夠確保到水泵的正常運(yùn)行，為人們的生活帶來(lái)一定的便利。