水泵廣泛應用于工農業生產和居民生活的各個領域,每年消耗在水泵機組上的電能占全國總電耗的21%以上。水泵也是造紙企業必需的輔助生產設備,如用于制漿供水、堿爐給水、燃煤鍋爐供水等,是造紙企業的主要耗能設備之一。當前,造紙企業的水泵效率普遍偏低;泵組選型過大、運行控制方式落后。多數企業仍然采用定速驅動,水泵的流量主要通過閥門調節。受季節、氣候、工作負載等諸多因素的影響,水泵經常處于較低負載甚至節流50%以上運行,由于存在節流損失及偏離高效區運行,能量浪費非常嚴重。因此,探討造紙企業水泵節能的技術和方法,提高水泵的工作效率,對提高企業的經濟效益和社會效益具有重要意義。
1、提高系統的效率
水泵裝置的效率可表示為
η=ηb. ηd. ηc. ηg (1)
式中:ηb—水泵效率,%;ηd —電動機功率,%;ηc—傳動裝置的效率,%;ηg—管路的效率,%。
由式(1)可見,水泵裝置的效率受各個局部效率的直接影響,大小由他們共同決定。
1.1提高電機的效率
開發使用節能電機,降低銅、鐵損耗,節能電機采用損耗低,導磁性較好的磁性材料,同時還改進了結構設計及制造工藝來降低雜散損耗。另一方面,注意選型的配套合理,做好運行中的檢查、維護、保養工作,這對提高電機的效率也很重要。
1.2提高傳動裝置的效率
水泵與電機之間多采用V帶(三角膠帶)傳動。保證V帶傳動的效率主要是保證膠帶具有一定的轉動包角和保持膠帶合適的松緊度。運行一段時間后膠帶發生塑性變形而伸長,導致包角減小和張力降低,此時要及時通過中心距進行調節。另外,由于帶輪的加工誤差,或者新舊膠帶混用容易造成各根膠帶的松緊不一,受力不均,降低了傳動效率。因此,應選擇加工精度高、質量好的帶輪和膠帶,更換膠帶要做到一次全部更換。對于直接采用聯軸器聯接的水泵,其傳動效率明顯高于V帶傳動,但只有保證水泵與電動機之間的同軸度精確、連接螺栓松緊固定,才能進一步提高傳動裝置的效率。
1.3提高管路的效率
管路效率受管徑大小、管道長度、管道彎度和數量、進出水閥門型式的影響。水管的阻損失與管徑的5次方成反比,因此,管徑不宜過小,一般出水管的經濟管徑為D=(0.65—0.80)√v,進水管的經濟管徑為D=(0.80—0.95)√v;管道長度和管道彎度及數量主要由工藝條件決定,管道越長、彎度越大,阻力越大。在滿足工藝要求的前提下,應盡量減少管道長度,避免或減少采用彎管;進、出水閥門不宜選得太大,過大的閥門阻力過大特別是泵前后和干管上的閥門,因阻力過大往往消耗水泵2%~6%的動力。此外,及時做好閥門的檢修和維護工作,保證運行中開啟和關閉靈活、到位,也可減小水力損失。
2、合理選擇水泵
水泵的類型和型號一般根據工作要求的流量和揚程確定。為了達到節能的目的,一是要注意選用節能水泵,二是要合理確定水泵的工況點。
3、提高水泵的效率
3.1 提高水泵的機械效率
(1)減小軸承損失
(2)減小填料函損失
?、俑鶕玫挠猛竞凸ぷ鲌鏊x擇適合的填料。②保持填料壓蓋合適的松緊程度。(3)減小水泵內部的摩擦損失
水泵內部的摩擦損失包括:①水流與泵體泵蓋表面產生的摩擦損失;②水流與葉輪高低壓兩側流道的表面產生的摩擦損失;③水泵內部各轉動部件配合面之間的摩擦損失。減小摩擦損失對于前兩項而言,若是零件表面粗糙度大,可進行先磨光后涂護,涂護按面積大小采用環氧樹脂等易涂、耐磨材料做涂敷處理;若因汽蝕原因造成流道表面局部損傷,應先除銹再涂護,面積小時,可進行焊補、磨光處理。至于第三項,水泵內部各轉動部件配合面關鍵是嚴把配件的加工質量關和裝配質量關,確保有理想的水流流態,以降低水泵內部的摩擦損失。
瑞澤能源是一家專注節能環保產業的高新技術企業,擁有自主知識產權的“5S”流體輸送系統高效節能技術、電能質量優化節電技術、循環水零排放技術,在水泵節能、風機節能、空壓機系統節能、供水系統節能、循環水系統節能、中央空調系統節能、電機系統節能、配電系統節能和循環水水處理等領域得到廣泛應用,公司依托三元流技術設計的三元流葉輪,用于水泵、風機、離心式空壓機的節能改造,技術應用可靠,業績優良。