摘要：随着社会的发展，我国的工业循环水系统的发展也日新月异。针对现如今的循环水泵而言，节能问题是很多专业人士所关注的，因此对循环水泵以节能为目的展开改造，对社会经济的快速发展和能源的节约使用起到了重要的作用。以上海某厂在本世纪初期安装并投入生产的4台循环水泵为研究对象，对其在试用期间发生的问题展开详细的研究，并针对这些问题提出有效的改善措施，在改善循环水泵的节能状况进而创造经济效益的同时，可最大限度地节约能源。
关键词：工业循环水系统；水泵节能；技术改造
引言
水泵作为工业领域中高耗能设备，具相关数据统计，耗电量约占工业生产耗电总量的30%～50%，占全国总耗电量的20%，所以对水泵生产、设计技术创新以及产业升级问题进行研究，对节能降耗有着重要意义。本文分析现阶段我国水泵领域的发展现状，得知水泵模型设计指标非常先进，水泵质量、效率以及空化性能等指标较往年有了显著提升，但对比国外水泵生产仍存在着较大差距，水泵领域设计与使用方面存在着较大提升空间。
1水泵运行能耗过高的原因分析
（1）系统复杂，水泵串联或并联运行配置不科学，水送能耗增加；（2）管道与水泵不匹配，存在“大马拉小车”的情况，水泵存在“高功耗、低效率、大流量”运行的情况；（3）管路施工、设计或运行原因造成局部阻力增大，增加水送能耗；（4）系统回路阻力不平衡，增加水泵能耗和主机能耗；（5）水流旁通、回路漏渗，无效流量增加，增加水泵能耗；（6）水泵质量差，工作效率低，增加水泵能耗。
2循环水泵节能途径
2.1管路阻力和水泵扬程应相匹配
由于每一个工厂的地理位置、环境状况各不相同，因此在安置循环水管路的位置也各不相同，而施工设计单位在对投入使用的循环水泵进行选择时，工厂发电容量存在大小关系，所以，套用循环水泵制造厂当前的循环水泵型号的情况时常发生。但在实际施工时大多都会存在水泵扬程与阻力特征无法匹配的情况，这种情况的发生，循环水泵的运行效率便会相应的降低。在此时应当测量循环水泵的实际流量和扬程，并采用相应的技术手段对叶轮加以改造。在经过改造之后，使原本的运行扬程和管路阻力特性能够相互匹配，既能保证循环水泵的运行效率保持在较高水平，又降低了循环水泵的电能消耗。
2.2改变材料并提高精度
当普通水泵工作时，水泵叶轮圆盘摩擦耗损量一般占轴功率的3%～10%，存在较大范围的原因，主要是叶轮表面的粗糙程度各不相同而导致的。例如，叶轮的材料有铸铁的，也有铸钢的，叶轮的表面比较粗糙，当水流长期经过叶轮表面时会对圆盘产生相当大的磨损。同时，离心泵在高速旋转过程中，由于叶片的形状为扭叶片形状，而铸造的叶轮又与设计值存在明显差异，这种差异会导致水泵在运转时产生较大的动能耗损。针对以上问题，在制造叶轮时将铸铁或铸钢的材料变成不锈钢材料，这种材料表面光滑，且具有一定抗腐能力，然后将精加工技术合理、科学地运用其中，既能解决叶轮运行效率低，消耗电能、动能大的问题，还能延长叶轮的使用年限。
2.3泵盖设计的优化
为最大限度地提升内部结构空间，满足新增功能以及设备构件的相关要求，在先前的设备当中对增压级给水泵进行改装。在优化改装的过程中，现场技术人员需要解决许多问题，例如增压级叶轮安装、高压端密封以及出水位置调整等问题，给节能改造工作带来了非常大的难度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经过技术分析，本次优化改造无法在泵筒的位置设置增压级出口，在现有的技术条件下为实现减温水与主给水的分离，现场技术人员决定在大端盖位置处设置一个增压级出口，在设计改造的过程中要着重考虑在大端盖位置出增设减温水出口后所面临的强度问题。经过现场确认，增压级的出口流量为75t/h，技术人员根据增压级的出口压力和扬程，将开孔内径控制在准66，从而使其达到相关要求。在端盖出口管的焊接工作中，鉴于给水泵在运行过程中所产生的膨胀现象，以及减温水出口管膨胀所产生的作用，技术人员决定在大端盖的出口管位置设置产生200N以上的应力，同时为保证优化改造之后大端盖和增压级抽头管道的安全性，在安装工作开始之前需要进行必要的强度试验。
2.4水泵运行中的节能
对水泵的整个系统都进行节能设计，进而提升水泵的运行效率，这是实现水泵节能的一个方面。其次，还要注重水泵在运行过程中的节能。在实际使用水泵的过程中，往往存在因操作使用不当而影响水泵节能效果的情况，导致水泵不能发挥应用的作用。同时，水泵的使用环境比较复杂，不同的使用环境对水泵有着不同工艺参数要求和工艺流程需求，使用者应当在使用过程中结合使用环境灵活进行调节。例如，在对水泵系统进行调节时，应当注重减少能源损耗，尽量不用节流调节方式，应当从变速、变角、车削等角度去思考和解决问题，以确保水泵和电机可以高效率地完成工作。在安装水泵蚝时，应当结合使用环境，通过调整消耗叶轮角度的方式进行调节，确定合理的叶片安装角，以提高水泵的工作效率。车削调节主要是指通过调节车削叶轮直径来实现对水泵性能的调节，这是最为方便和简单的节能降耗方式。在车削调节中，车削叶轮前后流量、扬程、轴功率与车削前后的叶轮直径、直径平方、直径三次方成正比。在进行车削调节时，应当确保在一个安全范围内实行调节，不能够进行无限制的调节。变速调节也是一种常用、直接的调节方式，变速调节直接利用水泵转速变化改变水泵的性能，该种调节方式不产生功率损耗的问题。在实际使用过程中，最主要的实现方式包括：通过皮带转动实现、通过齿轮变速箱实现、通过电动机实现、通过变频实现等，其中变频调速是最理想的方式，其具有无级调速、效率高、调速范围广等优点，同时具有投资高的缺点。
2.5注重定期的维护与保养工作
上述分析中介绍了水泵在设计与使用过程中节能降耗策略，水泵相关管理人员除了注重以上措施外，还要重视水泵日常维护与保养，首先要树立正确的水泵节能理念，严格选择水泵系统，保证水泵质量符合日常使用标准；其次，要严格控制水泵日常使用各个环节，做好水泵维护管理工作，对水泵常见问题进行研究，并制定对应的解决措施，及时解决水泵高耗能问题，提高水泵整体使用效率；最后，使用者需要注意日常对水泵保养和维护，树立节能意识，保证水泵正常运行，及时发现水泵使用中出现的问题，及时进行修理，达到增长水泵使用年限的目的。
结语
总而言之，要实现水泵的节能是一项系统性和复杂性的工程，为达到水泵节能减耗目的，设计者要从水泵整体系统出发，不断完善各项规范要求，制定行之有效的措施。还应加强对水泵设计人员的培训，使其牢固树立节能素养和节能意识，使设计人员在充分掌握各项专业知识前提下，对水泵节能降耗指标进行有效控制。与此同时，还要注重引进国外先进水泵技术，不断进行创新和研究，提升我国的水泵设计和制造水平，提高水泵的使用效率，不断减少水泵能源消耗，达到节能降耗的目的，促进我国社会的健康、可持续发展。
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论文作者:邢翔
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
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