水泵的选型与节能技术的讨论.docVIP

水泵的选型及节能技术的讨论 摘 要 本文结合我厂水处理的实际情况，对水泵的选型进行分析和讨论，提出水泵的运行特点以及对节能技术的应用，以达到延长水泵使用寿命及降低维修费用的目的。 关键词 水泵 选型 节能 1、前言 水泵是水处理能源消耗的重要设备之一，其耗电量约占全车间总用电量的45％～50％。水泵运行高效与否对水处理的污水处理效率和运行成本有着至关重要的影响。但实际生产中，水泵运行往往处于低效状态，能耗大和控制方式落后。因此，水泵的优化选型即合理确定流量Q 和扬程H 值及采用节能降耗的新技术对降低污水处理的运行成本具有实质性的意义和作用。 2、水泵的优化选型 在污水处理的过程中，水泵在整个污水处理运行过程中起着不可估量的作用，其主要用于污水的提升、污泥的回流和处理后清水的外排等。水处理由于其进水水质特点，大多使用专用的污水泵，如双吸式离心泵、潜水排污泵和立式污水泵等，所以对水泵进行优化选型不仅对污水处理投资影响很大，而且与节约能源、降低成本及提高经济效益都密切相关。水泵的优化选型应遵循以下原则： （1) 在设计年份内，泵应满足扬程和流量的技术要求，其运行工作点[1]，应在高效区[2]范围内； （2) 水泵在长期运行中，应处在多年平均扬程下的效率高，维修及运行费用少； （3) 在校核最高扬程下，水泵正常高效工作。 基于以上原则，对水泵进行优化选型，从以下几方面人手。 2.1、泵稳定运行工作点的确定 当水泵安装到特定的管路系统中工作时，实际工作扬程和流量不仅与泵本身的性能有关，还与管路的特性有关，即泵稳定运行时的工作点由泵性能曲线H-Q 与管路特性曲线He-Qe决定(如图1)，两曲线的交点(Qc、Hc) 即为运行工作点。图1中η-Q 为泵的效率曲线，其上有一最大值点为泵的最高效率点。通常，泵运行的工作点应该位于泵的最高效率区内，一般为最高效率点的92％左右，这样，泵才能够高效运行。 H-Q 曲线由水泵生产厂家提供，He-Qe曲线由具体的管路系统自然形成，具有固定性，可根据具体的管路进行流体力学计算，曲线方程一般具有通式形式，即He=K+BQ2e。该方程与H-Q 曲线方程进行联立求解，即可解得泵的工作点(Qc、Hc) 。 2.2、流量Q 的选定 对于流量变化不大的场合，水泵流量的选定比较容易，直接根据流量确定即可。但对水处理来说，污水主要来自上游生产装置的含油和含碱污水，水量具有在时间段上的不确定性，即在不同的时间段内，流量差异较大，此时如果按某一峰值流量Qmax作为泵选型时所需的流量Q 值，结果可能造成所选泵大部分时间都运行在小流量工作点上，偏离高效区，增加运行费用和能量损失。如图2所示，由于Q 偏大，为了使泵能稳定运行于Qc点，只有减小出口调节阀的开度，人为增加Δh的能量损失，增加运行费用。因此对于水处理车间这种变流量的场合而言，一般可取Qc=Qmax／1.2较为合适。 2.3、扬程H 的确定 泵流量Q 确定后，就可以确定泵进出口管径，完成整个管路系统的布置。管路装置的扬程 He=K+BQ2e也能确定，得到(Qc、Hc)点。目前我国进行污水处理厂的设计时，水头损失[3]普遍偏高，导致水泵的扬程计算值偏高。从水泵的有效功率Nu=ρQHg 可以看出，ρ、Q一定时，Nu与 H 成正比，因此降低水泵的扬程，会有显著的节能效果。降低水泵的扬程可以采取以下措施。 （1)各个构筑物总体布置要紧凑，连接管路要短且直，管材阻力系数尽量要小，减少水头损失。 （2)利用自然地势实现污水自流，补偿部分污水管路水头损失。 2.4、选型 根据以确定的流量Qc和扬程Hc从泵的样本或产品目录中选出合适的型号。选用流量与扬程尽量达到设计要求且效率高的污水泵，如液下泵和潜污水泵，与普通卧式离心泵相比，安装形式简单，而且当直接能耗相同时，间接能耗要低得多；另外，水泵机组尽量采用同一泵型，以便维修管理。 在实际选泵的过程中，所选出的泵所能提供的流量和扬程无需与管路所要求的流量Qc和扬程Hc完全相符。对于如何选用一个最优规格的水泵，原则上就是视He-Qe 曲线与H-Q曲线的交点与(Qc、Hc)点的接近程度，最接近的即是最优规格的。但该过程实施起来，有时是比较繁琐和困难的，此时可借助一些专用的泵选型软件，提高工作效率，合理地对泵进行优化选型。 3、水泵的节能技术 水泵是水处理重要的耗能设备之一，因此采取一定措施，对它进行节能降耗，将会产生实质上的效果。除了对泵进行优化选型可以提高节能效果外，目前较为常用且效果较为明显的节能技术是流量调节技术、高分子修复材料防腐蚀技术和水泵优化组合技术等，现就高分子修复材料防腐技术进行讨论。 ① 索泰高聚陶瓷EG（陶瓷R金属）：用于对被化学物质腐蚀损坏和气蚀损坏的金属进行修复，在泵类修复领域主要是应用在气