摘要：泵房能耗在水厂中是最高的。水厂由于实际工况点与理论工况点偏差较大，导致汽蚀泵严重，能耗高，不符合相关要求。论述了节能措施的水泵供水系统的水植物和水泵的改造措施扩大水植物，分析了水泵的节能控制措施，并探讨了水泵的改造策略扩大水植物，希望提供有意义的参考人员在同一行业。
关键词：水厂；水泵；节能；改造措施
引言
水泵是水厂供水系统中的重要设备。随着我国城市规模的不断扩大和供水需求的不断增加，对现有水泵进行改造，降低水泵的能耗，提高水泵的运行效率，已成为国内水厂普遍关注的问题。因此，本文结合多年供水系统的维修经验，探讨水泵节能控制技术及改造过程中应注意的问题，以期为同行业提供有意义的参考
1、在水厂水泵运行中实施节能技术
1.1正确选择调速泵的型式
变速泵是在实际生产中用来实现变速技术的。目前，我国的水泵按其技术特点可分为节流调节和调速，它们具有不同的技术特点和应用范围。与节流调节泵相比，速度泵更突出的节能降耗、实际工作中应根据具体的使用环境和要求选择泵速度，确保所选泵的转速范围和速度控制模式，以满足使用的条件下，实现所需的节能效果。
1.1.1确定泵的转速范围
在确定泵的转速范围时，需要考虑泵的技术特点、功能、特点、供水负荷的变化、供水管道的实际情况和调速技术。虽然速度越低，可控流量范围越大，但由于相应的节能效果并不突出，我们不能盲目选择过低的速度。在此基础上，我们选择了最合适的低速极限。此外，在调速后，还需要对泵井工作点进行控制，使其处于高效范围内，以达到节能的目的。
1.1.2合理选择泵速数，有效配合恒速泵
目前，中国供水企业基本上使用泵和多个恒速泵并联工作速度，当最高的供水要求，泵最小供水速度应尽可能小，等于最小用水量，如果并行操作与多个泵，应使用双速泵尽可能。同时，根据调速方式，合理选择调速泵。
1.2泵运行节能原理
水厂通过调节变频恒压供水系统的给水压力来调节整个系统的能耗。在泵的具体设计过程中，可以适当降低给水压力的计算精度。下面简要介绍泵运行节能技术的原理。其中，Q和H分别表示水流速度和水泵扬程。Q的取值范围为0到qmax，H的取值范围为hmin到hmax。其中，最大给水流量为qmax，最大给水压力为hmax，hmin为系统所需压力。在大多数夜间休息时间，用水量明显减少，甚至减少到零。在水消费的高峰期，流在管道最大qmax最小供水的系统应该确保水供应的高度，和最低水头损失和管道应该等于最大供水，也就是说，hmax等于机构和hmax的总和。泵的效率受泵转速、流量、压力等参数的影响。为了实现更高的泵效率，有必要对以上因素进行优化，改善泵的运行工况。采用变频技术，水可以长时间保持在高效范围内，从而实现能源的高效利用。这就是使用变频技术的原因。用水量越大，供水流量越大。如果只有一个泵，那么这个泵的效率就会变得非常低，从而浪费电能。因此，在给水系统的设计中，水厂往往采用多泵并联供水。根据不同时期的用水量，采用不同的抽水方式。水用得越多，流量越大，水泵就开得越多，反之，流量越小，水泵就开得越少。根据不同时段的用水量，调整泵的运行状态，有效提高节能效果。虽然并联泵的数量越多越好，但由于设备结构数量的增加，电气控制系统的控制难度较大。因此，必须合理选择并联泵的数量。
2、节能降耗方案
2.1水泵叶轮切割
水泵叶轮切割是在机组实际扬程和额定扬程不一致时，是以水泵切割定律为依据，通过切割现有水泵叶轮的外径以及改变叶片出口之间的流道面积，而达到的一种令水泵实际运行扬程和额定扬程相吻合的方法。叶轮切割后相应的运行工况点在最优区间内，不发生较大偏移，对应电机输出功率会适当减小，起到节约能耗的目的。但也要注意的是，叶轮并不是可以无限切割，其切割量的大小取决于水泵本身的比转速ｎｓ的大小。低比转速的离心泵切割量可以大一些，而高比转速的离心泵切割量需要小一些。如图2
表２离心泵最大切割量与比转速的关系
根据比转速：
，计算出Ｃ水厂水泵３种型号水泵相应比转速分别为104、160、165，扬程以深圳市相关文件中该厂出厂水压力为30m为计算点，叶轮切割量
为0.14，不符合ns为160和165这4台水泵的最大允许切割量。因此，从泵房改造的整体性出发，此种方法不适用于C水厂。
2.2水泵过流部件实施涂层
离心泵的过流部分主要包括泵的叶轮、泵的吸入室和压力室的流动通道等。当液体进入泵进口时，有一定的液压损失，通过叶轮和相应的流动通道，以获得能量，然后流出泵出口。大体是由液体与壁面、液体与液体、液体与叶轮等部件之间的摩擦、冲击所造成。因此，在过流部件中喷涂抗气蚀高分子材料，减少过流部件的表面粗糙度，有利于提高效率，提升抗气蚀性能，减少能耗。因此C水厂在2011年开始对泵房内6台水泵对聚合物涂层进行改性，涂层厚度约0.8mm。改造完成后，单泵用水量减少了8%，在一定程度上降低了能耗。然而，使用2年后，盖子再次被取下进行检查大部分亚涂层脱落，特别是3 ~ 6号泵的4台泵脱落。部分掉落的物料沿高压水方向堵塞水密封圈，导致局部发热严重，加速填料老化，主轴轻微磨损。聚合物涂层的适用范围为实际工况偏离最优工况较小的泵，泵本身汽蚀裕量较小，流量和进口流量较小。涂层最大的作用是解决液压部分造成的损失。C厂有4台机组不符合上述条件，聚合物涂层不能长期发挥作用，节能效果不明显。而机组本身的振动强度降低的意义不大，不能起到改善环境噪声的作用。
2.3水泵机组的整体更换
水泵机组的整体更换主要涉及输送流量和压力的重新计算，以及泵本身的优化，如速度、汽蚀余量、进气管直径的尺寸、叶轮等主要部件。出水应按水厂设计的日处理水量和近、长期供水情况进行验证。根据管网的统计数据，压力点结合管网特性曲线与泵特性曲线应满足的需求用户管网的供水压力，也使泵组能够运行在高效区了很长一段时间。泵的转速应选择尽可能的低，这样会使电机的额定功率略有增加，增加泵的整体尺寸。但优化相应的入口直径，流量会相对减小，速度头会更多的转换为压力头，减少汽蚀的发生。除了对叶轮材质要求的提高，316双相不锈钢等材质会比普通铸铁更加耐用。增加相应的变频控制，在节能方面也会有较大的提高。这些都非常符合C水厂的现状变化。
结束语
水泵节能改造是提高水厂生产效率，降低供水系统能耗和运行成本的有效途径。现代城市供水企业应在有效利用现有设施和条件的基础上，对供水系统的设备、设施和工艺进行优化和改进，使经济投入少的效益最大化，减少水厂的生产工艺。供水企业的能源消耗将获得良好的社会声誉和经济效益。
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论文作者:张伟艳1,陈万乐2,陈文祥3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/24
标签：水泵论文; 水厂论文; 叶轮论文; 转速论文; 节能论文; 扬程论文; 供水系统论文; 《基层建设》2019年第3期论文;