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泵站节能

2020-04-09 21:00

减少泵站能耗的技术措施。这些技术措施主要有提高水泵的运行效率、合理选配动力机和传动装置、减小管(流)道阻力损失、减小进出水池水头损失、减小水源含沙量、进行合理的运行和调度等。

提高水泵的运行效率

影响水泵运行效率的因素有水泵本身的效率、水泵的选型方法及其运行条件等。首先要设计和制造效率高、高效范围宽的泵型。在选泵时,应使所选水泵在设计标准年份满足泵站流量要求的同时,保证多年平均的泵站运行效率最高。选型不合理时应进行调节或改造。对调节或改造后仍无法达到节能要求的水泵,应更换新泵。此外,加强维修管理,改善其运行条件也是很重要的,如对光洁度差的水泵叶轮和导叶体等过流部件进行打磨,对磨损严重的叶轮和口环等及时修补或更换,保证轴承的润滑和冷却,对汽蚀严重的水泵及时采取防护措施等等。水泵叶轮进口有空气进入,或叶轮进口断面的流速或压力分布不均匀时,也会影响水泵的运行效率。因此,保证进水侧的密封性及叶轮进口的流速或压力分布均匀性,也是节能的重要措施。

合理选配动力机和传动装置

动力机配套的主要内容是选择动力机的型号、转速和容量等。在确定动力机容量时,除满足水泵各种工况的需要外,还应留有一定余量。但余量太大,又会使动力机轻载运行,降低动力机效率。对工况变化较大的泵站,应采取可调速的动力机。动力机和水泵之间的传动方式,有直接传动和间接传动。前者具有效率高、价格低、结构简单紧凑等特点,适合于水泵及动力机转速和转向相同、泵站扬程变幅不大的情况。间接传动的效率较低、价格较高、占地面积较大,但可以通过间接传动来改变水泵的转速和转向,使水泵在工况变化较大的情况下有较高的运行效率。

减小管(流)道阻力损失

管道效率与其阻力损失成反比。因此,减小管道或流道阻力损失是提高管道效率的重要途径。减小管道阻力损失的主要措施有:缩短管道长度、选用经济管径、选用阻力系数小的管材和附件等。

减小进出水池水头损失

进出水池的水头损失与其形状、尺寸及进水闸、检修闸和拦污栅等有关。如进水建筑物的形式和尺寸不合理,不仅会增加水头损失,还会在池内产生漩涡和回流,严重时会把空气带进水泵,并影响水泵进口的流速和压力分布,降低水泵运行效率。拦污栅设计不当,会增加清污的困难,增加水头损失,并影响进水流态。出水池的水头损失与管口出流形式、出口流速以及出水池的形式和尺寸有关。应尽量避免管口高于出水池水面的自由出流形式。侧向出水或收缩角太大的正向出水,水流冲击池壁产生的反射波指向管口时,会增加水泵的实际工作扬程,从而增加泵站能耗。因此,对不合理的进出水池应该进行改造。

减小水源含沙量

水源含沙量太大会使水泵的功率增加,效率降低。同时,泥沙会磨损叶轮、导叶、轴承、密封和口环等部件,使水泵效率进一步降低。所以,应采取有效措施减小水源的含沙量。

进行合理的运行和调度

对于已建泵站,根据泵站效率最高、水费成本最低或受益范围的效益最大等目标,制定不同的运行和调度方案,使泵站消耗较少能源,获得最大的经济效益。

应该指出的是上述水泵、动力机、传动装置、管(流)道、进出水池等各部分的能量损失(或效率)是相互联系的。例如管道损失的变化会改变水泵的工作点,不仅会使其流量、扬程和效率发生变化,而且会改变水泵的轴功率和动力机的负荷,从而改变动力机乃至整个泵站的能源消耗。

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