摘要：近年来，中国政府高度重视环境问题，特别是减少工业生产过程中的环境污染。为此，政府投入了大量的人力物力来支持环保工作，并制定了很多相关政策来促进环境保护。分析和工业循环水系统水泵,对泵的技术改造进行了实践和节能分析,因为他们满足生产的需求,尽可能的在不影响生产的情况下。
关键词：循环水系统；水泵；节能改造
随着时间的推移，社会发展，人民生活水平提高，国民经济发展加快。中华人民共和国成立以来，为了摆脱经济落后，发展经济，我国大力发展工业生产。正是由于工业生产的迅速增长造成了一场无法弥补的环境危机，我们必须在工业生产的基础上保护环境。
1 循环泵节能改造的原则
循环水泵通常又大又重又贵。如果对整个叶轮和壳体进行改造以适应其性能参数，提高其效率，将是巨大的浪费。有些单位已经重新设计制造了整个叶轮和类似于壳体的循环泵，导致了尺寸和进口的改变和法兰直径的改变，导致现场安装十分麻烦。该系统工作量大、难以接受、投资大、恢复时间长，难以推广应用。在这种情况下，应采取较小的修改。换句话说，机壳不动，发动机不动，只是叶轮改装。实验结果表明，该方案能较好地达到预期目标。它还缩短了最后期限，节省了很多钱。节能转化的原理如下:保持泵底板的尺寸和进出口法兰的直径不变，即基础和管道不变，仅改进叶轮;电机不应更换，当流量增大时，原泵分配的电机不应超载，其富裕量至少为5%。
2 案例分析
2.1 循环系统泵的生产状态。(1)水循环系统基本情况。在工厂里，低压循环水系统的增压泵通常有三台。循环水泵房安装的低压循环泵，将冷却水箱中的软化水加压至原料车间、动力车间、热车间、还原车间等。冷却塔冷却后倒入冷水浴中。正常情况下，循环水系统的基本压力应设置为0.4~0.55mpa，运行时一般保持在0.4~0.45mpa。现场经专业仪器检测，循环水系统母管流量约5000 m3/h，母管压力为0.46mpa。根据去年的业务数据表，这两个数值相对稳定。3台泵的运行功率分别为398.98kw、391.55kw和397.77kw，泵出口处的蝶阀分别为900kw和65kw。和800。（2）循环水系统水泵能耗分析。根据kps75-250通过查阅泵的实际工作区间与有效工作区间有较大偏差泵的性能，当扬程为71~76 m，流量为1 200—1 500 m3/h时，为泵的有效工作范围( ≥85％)。根据工作人员提供的平均值,计算,机泵的实际工作高度为50米,平均流量约为1800 m3/h。在这个阶段,实际回报率约60%低于泵的操作区间,这意味着泵流量显著偏离了实际有效运行区间,这是高能源消耗和低效率的根源的泵。因此，节能只能通过提高泵的实际效率来实现。（3）叶轮有汽蚀损伤。泵的叶轮是用铸铁球做的，当他事先拆下泵时，发现叶轮表面有油污，表面粗糙，并伴有局部穿孔。这降低了泵的效率，增加了能源消耗。此外，现场观察表明，由于叶轮的空化，泵腔内的噪声和振动过高。（4）泵出口阀部分未全开，泵出口阀部分未全开，造成局部损失和能量损失。说明泵的运行流量大，需求量小，需要调整阀门以满足生产需求。这种情况可以理解为“大马拉小车”，导致能源消耗增加。
2.2 节能改造方案。（1）设备能效技术改造要求。为节约能源而对设备进行技术改造，必须满足三个条件:将改造项目的成本降至最低，可利用旧设备。加工过程不得影响生产。（2）泵选择的技术改进。选择节能高效的泵。对循环水泵能耗的分析表明，提高循环水泵效率是节约能源的关键。水泵制造商我国有着非常不同的技术水平,有一个水泵技术及其效率低下是基本面相对较低,所以在选择这些水泵,明显不符合节能要求。调查和了解显示,该产品使用公司最初是一家高效节能泵和离心泵架KPS的一部分获得节能产品认证,确保公司生产的水泵技术用作水泵继续得到改善。确定技术改造水泵的参数。流量计是否对原始系统的值都大于实际价值,如果泵上流量计测量是基于价值分析的起源、定制泵运转始终无法在高产地区和节能将减少。如果原始流量计显示的值与实际值相比太低，则会导致定制泵产生少量的水，从而无法满足生产需求。来准确确定流量泵头,和其他参数,因此需要“抛弃”原系统自带的压力、流量值及其他仪器系统的控制,防止误差源断裂而这些监督手段的影响参数的确定。在本项目中，原始测试设备的平均流量为1800 m3/h，与测量的平均流量相比有一定的误差。因此，必须使用适当校准的测试仪器来检查当前运行条件的参数，以便准确地确定高能耗的原因，找到最佳工况点，并提出最佳的解决方案。然后纠正缺点,“定制”产品节能水泵均适合在系统参数的函数的最佳工况,更换泵流量大大偏离了现行制度有效运行范围内,从而防止系统配置导致高能耗和导致的节能效果最佳。根据实际运行条件(0.46 mpa,母管的压力,母管的流量5000 m3/h,泵流量工况参数)、泵技术确定了如下修订:流量的系统来保证一定量的1700立方米/h 47m,头部的高度。确定水泵的技术改造模型。根据泵的参数，检查泵的制造商有两种型号的泵可供选择:kps50-350和KPSl 15-500。图1显示kps50-350泵的转速为1480r/min,KPSl-15-500泵的转速为980r/min。与原水泵相关的发动机转速为1480 r/min。从降低改造项目的成本和旧设备的效益出发，尽可能使用原设备的发动机。原发动机的转速和功率足以满足kps50-350泵的运行和使用要求，最终选择kps50-350作为技术改造泵。
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确定水泵叶轮的材质。原水泵叶轮的材质是球墨铸铁,铸铁材料的晶粒结构不够致密,抗应力腐蚀能力不强,气蚀损伤快速容易形成空化的情况下,因此,技术改进泵不选择球墨铸铁叶轮,为了避免空化设备和随后的节能问题。抗汽蚀性能随着材料硬度的增加而增加，但为了获得更好的抗空化性能，除了要求材料具有一定的硬度外，还要求材料具有一定的伸长率，组织成分均匀，晶粒细小，表面光滑，耐腐蚀性高。适用于该领域的材料有钴钨合金、青铜合金、不锈钢、双相不锈钢等。通过与泵厂技术人员的沟通和讨论，确定叶轮为双相不锈钢材质。双相不锈钢是一种合金元素含量低、抗应力腐蚀能力强的钢。（3）节能改造的其他细节。由于旧发动机和水泵的型号发生了变化，原联轴器不能再使用，必须适应原发动机和水泵的实际情况。与技术改造相比，泵的尺寸发生变化的，在进行改造工作前，必须事先确定技术改造泵的进出口法兰、异径管等,以免影响材料的准备不足的实现技术进步。为了准确计算节能，在水泵进行技术改造前，可以增加单独的电能计量装置，在水泵进行技术改造前后，可以计算功率，便于比较。
2.3 节能改造效果。通过改造的方法，将原水泵拆除，改为技术改造水泵。安装1台机调试运行1台后，12天内完成3台泵的节能改造。改造后3台泵出口VI阀门全开，系统母管压力为0.43~0.48 MPa，流量为4 900~5 200 m3/h，满足生产和使用要求。此外，与原水泵相比，技术水泵的振动更小，噪音更低，运行工况明显改善。改造前后循环水系统泵的功率及节电率如表1所示。经济效益。从表1可以看出，在节能改造后，循环水系统泵在小周期内的电量为368.41kwh。按年运行8000 h，电费0.5元/kWh计算，年节电收入147.4万元，经济效益是相当可观的。
表1 水泵改造前后功率对比
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环境优势。根据国家发改委的数据，每生产1万千瓦时电力，消耗3.6吨标准煤，排放9.59吨二氧化碳。根据表1，技术改造可节省约1061吨/年的参考煤，减少约2826吨/年的二氧化碳排放。
总之。泵的实际工作压力和流量与泵的标称值相差很大，效率低，能耗高。采用节能技术改造的水泵适用于现有系统，与原系统水泵相比，大大提高了运行效率，节约了大量能源。
参考文献：
[1]刘曼.工业循环冷却水系统优化运行的研究[D].武汉大学，2005
[2]刘钰畴.工业循环水泵节能技术改造[J].工业水处理，2013（02）
论文作者:杨永利,万文杰
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
标签：水泵论文; 技术改造论文; 节能论文; 叶轮论文; 流量论文; 水系论文; 系统论文; 《基层建设》2020年第1期论文;