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,在供水企業中占生產成本的30%-60%,在我公司水泵電耗占到全公司用電的40%-50%, 因此水泵的節能問題具有重要意義。因為在工業生產中廣泛使用循環水泵,即水泵從水池中吸水,經換熱設備后溫度升高,通過冷卻塔把熱量散入空氣中,降溫后再回入水池,如此循環使用。
下面則研究一下循環泵的節能使用水泵實際揚程H(Q,t)是流量Q 和時間t 的函數,它的大小同工藝要求和設備自身的調節能力有關,在帶有調速裝置的泵站系統中,通過調節水泵轉速或開泵臺數,H(Q,t)可以按照工藝要求(如管網特性要求,生產工藝的要求)提供。在沒有調速裝置的情況下,由于設備自身特性同工藝要求不匹配,泵輸出的H(Q,t)也不一定等于工藝要求的揚程,這樣將有一些富裕揚程被浪費,比如通過開關泵調節供水揚程時,水泵單耗與其出口流量、壓力、效率有關,其軸功率(輸入功率)可用下式計算:
N=9.81×Q×H\/η
式中Q—循環水泵流量,m3\/s;H—水泵揚程,m;
η—效率,%。
可見影響水泵軸功率N 大小,即水泵電耗高低的主要因素是出口流量Q、揚程H 以及泵效率。
降低水泵電單耗的措施:
1. 采用變頻調速技術
目前,變頻器技術已很成熟,在市場上有很多國內外品牌的變頻器,這為變頻調速供水提供了充分的技術和物質基礎。通過變頻調速技術,改變水泵轉速,從而改變水泵的供水流量,則不會存在富裕揚程,具有優良的節能效果。我國國家科委和國家經貿委在《中國節能技術政策大綱》中把泵和風機的調速技術列為國家九五計劃重點推廣的節能技術項目。我公司實行多泵并聯恒壓供水,其中一臺泵是變頻泵,其余全是工頻泵,可以實現恒壓變量供水。
2. 循環水泵的合理配備
根據生產工藝需要,循環水量是不斷變化的,只靠變頻調速裝置有時還做不到合理用能,比如平均用水量1900 噸\/小時,開兩臺1200 噸\/小時的水泵在生產用量大時(最大流量2500 噸\/小時)達不到生產要求,只能開三臺1200噸\/小時的水泵,除帶變頻的一臺泵,另兩臺水泵的出口閥門只能開一半,這時就只能采取揚程富裕的運行方式,雖然可以做到讓閥后滿足工藝要求,但閥前水泵提供的富裕揚程卻被浪費了。為了使循環水泵運行方式經濟合理,把一臺1200 噸\/小時的工頻水泵改為1500 噸\/小時,這樣只開1 臺1200 噸\/小時的變頻泵和一臺1500 噸\/小時的工頻泵,實現大、小流量搭配,
可根據季節變化和工藝要求,在保持最合適的循環水的情況下,合理搭配不同流量的泵參與運行,節電效果很明顯。
3.減少水系統管路阻力損失
水系統的管路阻力損失包括局部阻力損失(如閥門、彎頭、變徑等)和沿程阻力損失(管道)在運行中應使閥門全開,減少節流阻力損失,若存在富裕揚程則可以加變頻器來省電。管路中的過濾器要經常清洗,換熱器定期進行檢查、清洗(下文有專門論述)等。
4.改造冷卻塔,加大溫差
冷卻塔是在塔內使空氣和水進行熱質交換而降低冷卻水溫度底設備。冷卻塔自塔頂從上而下噴淋成水滴,形成水膜,而空氣在塔內由下向上或一側進入塔體向上排出,水與空氣的熱交換越好,水溫降低得越多。采用旋轉布水器,利用水的反沖力自動旋轉布水,運轉靈活,壓降低,布水均勻。填料采用改性PVC 斜波片,水的再分配能力大,阻力小。在相同設備條件下,循環水溫度越低則用水量越少,其相互關系如下圖所示:
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。