浅析水泵节能技术途径

      现阶段，水泵在我国不仅用量很大，而且涉及面广泛，它占据了我国工农业建设中能源消耗总量的很大比例。水泵被越来越多地应用于船舶工业、冶金采矿、火力发电、核电、动力工业、石油化工以及农田排灌等工农业建设的各个领域。所以，对水泵节能技术的研究很有必要，降低水泵能耗对我国长远的节能计划意义重大。

     本文从水泵运行高能耗原因和水泵系统的能耗计算与分析出发，分析了水泵在使用过程中的问题，对水泵节能技术途径进行了阐述。 水泵是我国工农业生产中最主要的耗能设备之一，广泛应用于生产生活的各个方面，据统计现现阶段水泵的耗电量大致占到全国发电总量的 20%，由此可见提高水泵的效率、降低水泵能耗对我国节能工作有着重要的意义。

     但是在现阶段，我国的水泵效率普遍比较低，尤其是和一些发达国家相比，水泵效率更是要低很多。随着水泵发展对水泵节能的要求越来越高，现在已经有很多水泵设计单位和水泵生产厂家已经开始在水泵的节能建设上有所认识，开始加入投入在水泵的节能建设方面，但在水泵的节能建设过程中仍然存在着一些问题，制约了水泵节能建设的发展。如何才能高效地提高水泵节能技术，这已经是摆在我们面前的一个非常紧迫的问题。

     1.水泵运行高能耗原因

     1.1.水泵和管道不相匹配，“大马拉小车现象”严重，水泵处于“大流量、低效率、高功耗” 的不利工况运行；

     1.2.对复杂系统，水泵并联或串联运行配置不合理，增加水送能耗；

     1.3.管路因设计、施工或运行原因导致局部阻力偏高的不正常现象，增加了水送能耗；

     1.4.回路漏渗、水流旁通，增加无效流量，增加水泵能耗；

     1.5.系统回路阻力严重不平衡，增加主机能耗和水泵能耗；

     1.6.水泵质量偏差，效率偏低，增加能耗。

     2.水泵系统的能耗计算与分析

     水泵系统正常运行时所需能量 W，其结果可按下式进行计算求解。 W=rgQHT/1000h（KW·h）（1） 式中，η 为水泵系统的效率（%）；T 为水泵运行的时间（h）；H 为水泵扬程（m）；Q 为水泵流量（m3/s）；ρ 为流体密度（kg/m3）。 η=η电×η传×η泵×η管（2） 式中，η管是管网输送的效率；η泵是水泵的工作效率；η传是电动机与泵之间的传动效率；η电是电动机的效率。 由上面分析可得，对水泵系统耗能量有影响的因素主要有系统各个环节的效率、运行时间、扬程以及流量。所以，在其他性能指标满足要求的前提下，可以适当的采取措施尽可能地缩短水泵的运行时间，提高各个环节的效率，并降低水泵的扬程和流量，这样就能有效地降低水泵的耗能量。这是水泵节能的基本思想和技术途径。

      3.水泵在使用过程中的问题

     3.1.水泵本身设计技术含量不高 目前，我国水泵设计仍依照传统的方法，技术含量不高，革新较为缓慢，无法在效率提升上有所突破。由于水泵设计单位资金投入不足，缺乏相应的规范要求，对水泵设计人员的培训力度不够重视，导致设计人员缺乏专业素养和技能水平，提高不了水泵产品的技术含量，无法做到节能减耗。水泵制造企业在设计过程中片面注重经济效益，对水泵的节能工作不够重视，国家缺乏相关的扶持和优惠政策，使得水泵制造企业在进行水泵节能的过程中缺乏积极性，进而无法提高水泵效率。

     3.2.水泵节能存在误区 在过去水泵节能的过程中，我们对水泵的理解存在误区，较为片面，认为只要提高水泵的各个指标就能达到节能的目的。然而节能的范围较广，不单只是一个效率指标，还包括水泵性能的稳定性、可靠性、水泵的经济性等多方面的因素。我们还应考虑到水泵的使用环境，根据实际情况，针对不同的环境、不同的用途，进行节能设计，有效保证水泵的密封性、耐高温性和水利性能。对于水泵的节能我们应从节能的基本概念出发，进行深入研究和探讨，进行全面的整体的理解。

     3.3.使用单位和个人的因素 使用单位和个人在进行水泵采购时，只注重价格是否合理、水泵是否符合自身需求，忽略了水泵的节能技术指标。消费者的这种需求使得节能技术得不到良好的发展，革新较为缓慢。大多数消费者在购买水泵时，由于缺乏对水泵的理解，认为流量和扬程大的水泵才能满足自己的使用需求，没有根据自身的情况，选择合适的水泵，进而浪费了大量的资金，降低了水泵的使用价值。在水泵运行过程中，由于使用单位缺乏相应的管理制度，在操作过程中由于不当行为，导致出现一系列的问题，进行维修和养护时，不能及时的处理或者处理方法不当，增大了能源损耗，浪费了大量的投入资金。

     4.水泵节能技术途径

     4.1.水泵本身的节能 水泵设计单位在设计水泵过程中，应建立健全的规章制度，根据相应的要求，加大对设计人员的培训工作，培养设计人员的专业技能和节能意识，加大宣传力度，向人民群众提供高效节能的水泵产品。引进国外先进的技术，进行进一步的研究，选择优秀的水力模型，研发出科学合理的水力设计方案，在设计的过程中，应从水泵的可靠性、稳定性等因素出发，进行选择性试验，提高水泵的运行效率，减少水力的损失。在制造过程中，应从整体出发，进行全面控制，较小过流部件的粗糙程度，对缝隙进行精心处理，提高水泵的使用效率，达到节能减耗的目的。

     4.2.提高水泵系统节能 使用单位在注重提高水泵各个指标的同时，应关注水泵产品自身的节能，着力于从节能的角度开展系统工程设计，使整个系统在各个环节都能达到最佳的匹配效果，进而提高水泵系统的使用效率和使用寿命。

     4.3.水泵运行中的节能 水泵本身的效率提高了，整个水泵系统也进行了节能的设计，但这只是一个方面，还有一个很重要的方面就是在水泵运行这一环节。在实际中经常由于对水泵的使用不当造成水泵不能高效地发挥自己的作用，再加上水泵的使用环境非常复杂，不同的环境需要不同的工艺流程和工艺参数，在使用过程中对这些方面都要灵活地进行调节。比如在调节水泵系统时，要注意尽量降低能量的损耗，少用节流调节方式，可以从变角、变速、车削等角度去解决问题，以保证电机和水泵都能高效率地工作。在对水泵蚝安装时，要根据具体使用环境所需，调整消耗叶轮的角度进行变角调节，合理确定叶片安装角，以便水泵可以高效率地工作。车削调节指通过车削叶轮直径来对水泵的性进行调节，这是消耗伯节能措施中最简单、方面的一种，在车削调节中有一个常识就是车削叶轮前后的流量、扬程、轴功率与车削前后的叶轮直径、直径平方、直径三次方成正比。在运用车削调节时要注意的一个问题就是调节要在一个安全的范围内进行调节，而不能无限制地进行调节。变速调节是日常使用中最直接、最常用的一种调节方式，它不会产生功率的损耗，直接通过水泵转速的变化来改变水泵的性能。在日常生活中主要实现方式有通过齿轮变速箱实现、通过皮带传动实现、通过变频实现、通过电动机实现等等。在这些方式中最理想的方式是变频调速，优点是效率高、无级调整速、调速范围广，但在应用的缺点是投资较高。

     4.4.使用单位和个人在水泵使用中的节能 在使用过程中，使用单位和个人应根据自身的需求，注重节能意识的树立，选择合适的水泵系统，实现节能减耗的目的。在运行过程中，应加强对水泵的日常维护和保养，保证水泵系统的正常运行，通过日常的检修发现水泵存在的问题，采取相应的措施，及时解决水泵出现的问题，延长水泵系统的使用寿命，保持水泵高效的工作效率。

     5.总结语

     总而言之，水泵的节能是一项复杂、系统的工程，为了更好地做到节能减耗的目的，应从水泵系统整体出发，建立健全的规范要求，制定详细的措施，定时对设计人员进行培训工作，培养设计人员的节能意识和素养，使设计人员能够熟练掌握专业技能，对水泵同进行有效的控制。引进国外先进的技术，对技术进行深入的研究、创新，把一些新的工艺和新的设计方法应用到生产中，不断提高水泵的使用效率。对于水泵节能过程中存在的问题，应采取相应的措施，进行及时的解决，促进节能工作的开展。因此，为了实现社会走可持续发展的道路，我们应采取战略性眼光，减少节流损失，保证水泵始终能够高效正常运行。

     自平衡多级泵       多级离心泵