水泵廣泛應用于工農業(yè)生產(chǎn)和居民生活的各個(gè)領(lǐng)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(yè)中占生產(chǎn)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(wèn)題具有重要意義。因為在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用循環(huán)水泵,即水泵從水池中吸水,經(jīng)換熱設備后溫度升高,通過(guò)冷卻塔把熱量散入空氣中,降溫后再回入水池,如此循環(huán)使用。
下面則研究一下循環(huán)泵的節能使用水泵實(shí)際揚程H(Q,t)是流量Q 和時(shí)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(guān),在帶有調速裝置的泵站系統中,通過(guò)調節水泵轉速或開(kāi)泵臺數,H(Q,t)可以按照工藝要求(如管網(wǎng)特性要求,生產(chǎn)工藝的要求)提供。在沒(méi)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(guò)開(kāi)關(guān)泵調節供水揚程時(shí),水泵單耗與其出口流量、壓力、效率有關(guān),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(huán)水泵流量,m3\/s;H—水泵揚程,m;
η—效率,%。
可見(jiàn)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(shù)
目前,變頻器技術(shù)已很成熟,在市場(chǎng)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(shù)和物質(zhì)基礎。通過(guò)變頻調速技術(shù),改變水泵轉速,從而改變水泵的供水流量,則不會(huì )存在富裕揚程,具有優(yōu)良的節能效果。我國國家科委和國家經(jīng)貿委在《中國節能技術(shù)政策大綱》中把泵和風(fēng)機的調速技術(shù)列為國家九五計劃重點(diǎn)推廣的節能技術(shù)項目。我公司實(shí)行多泵并聯(lián)恒壓供水,其中一臺泵是變頻泵,其余全是工頻泵,可以實(shí)現恒壓變量供水。
2. 循環(huán)水泵的合理配備
根據生產(chǎn)工藝需要,循環(huán)水量是不斷變化的,只靠變頻調速裝置有時(shí)還做不到合理用能,比如平均用水量1900 噸\/小時(shí),開(kāi)兩臺1200 噸\/小時(shí)的水泵在生產(chǎn)用量大時(shí)(最大流量2500 噸\/小時(shí))達不到生產(chǎn)要求,只能開(kāi)三臺1200噸\/小時(shí)的水泵,除帶變頻的一臺泵,另兩臺水泵的出口閥門(mén)只能開(kāi)一半,這時(shí)就只能采取揚程富裕的運行方式,雖然可以做到讓閥后滿(mǎn)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(huán)水泵運行方式經(jīng)濟合理,把一臺1200 噸\/小時(shí)的工頻水泵改為1500 噸\/小時(shí),這樣只開(kāi)1 臺1200 噸\/小時(shí)的變頻泵和一臺1500 噸\/小時(shí)的工頻泵,實(shí)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(huán)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(mén)、彎頭、變徑等)和沿程阻力損失(管道)在運行中應使閥門(mén)全開(kāi),減少節流阻力損失,若存在富裕揚程則可以加變頻器來(lái)省電。管路中的過(guò)濾器要經(jīng)常清洗,換熱器定期進(jìn)行檢查、清洗(下文有專(zhuān)門(mén)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(jìn)行熱質(zhì)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(jìn)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(dòng)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(huán)水溫度越低則用水量越少,其相互關(guān)系如下圖所示:
瑞澤能源是一家專(zhuān)注節能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的高新技術(shù)企業(yè),擁有自主知識產(chǎn)權的“5S”流體輸送系統高效節能技術(shù)、電能質(zhì)量?jì)?yōu)化節電技術(shù)、循環(huán)水零排放技術(shù),在水泵節能、風(fēng)機節能、空壓機系統節能、供水系統節能、循環(huán)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(huán)水水處理等領(lǐng)域得到廣泛應用,公司依托三元流技術(shù)設計的三元流葉輪,用于水泵、風(fēng)機、離心式空壓機的節能改造,技術(shù)應用可靠,業(yè)績(jì)優(yōu)良。