淺析自來(lái)水廠機(jī)泵設(shè)備節(jié)能降耗措施

王宇彬

摘 要：目前，實(shí)現(xiàn)機(jī)泵設(shè)備的節(jié)能降耗已成為眾多自來(lái)水廠提高其經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。首先介紹了自來(lái)水廠機(jī)泵設(shè)備能耗大、效率低的原因，并據(jù)此提出機(jī)泵設(shè)備節(jié)能降耗的有效措施。

關(guān)鍵詞：自來(lái)水廠；機(jī)泵；節(jié)能降耗；新型材料

中圖分類(lèi)號(hào)：TU991.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）11-0052-01

在自來(lái)水生產(chǎn)制備過(guò)程中，自來(lái)水廠需要用大量的機(jī)泵設(shè)備對(duì)原水進(jìn)行處理，因而成為了耗能大戶(hù)，尤其是電能的消耗。而在整個(gè)電能消耗中，機(jī)泵設(shè)備的耗電量達(dá)到了90%以上，這也就使機(jī)泵設(shè)備的節(jié)能降耗成為自來(lái)水廠降低投資成本、減少資源浪費(fèi)的主要途徑。由于節(jié)能降耗不僅促進(jìn)了節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)，而且也大大提高了自來(lái)水廠的經(jīng)營(yíng)效益，因而具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 機(jī)泵設(shè)備能耗大、效率低的原因

機(jī)泵設(shè)備通過(guò)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液能完成了液體的抽送工作。目前，機(jī)泵設(shè)備已被廣泛應(yīng)用于供水、污水處理、石油化工等多個(gè)領(lǐng)域。然而，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的工作，機(jī)泵設(shè)備由于受銹蝕、腐蝕等作用的影響，泵殼和泵輪表面凹凸不平，導(dǎo)致這兩者之間的摩擦系數(shù)上升，進(jìn)而增加了電能的消耗，降低了設(shè)備的運(yùn)行效率。自來(lái)水廠機(jī)泵設(shè)備出現(xiàn)能耗增大、效率降低的主要原因有以下幾個(gè)：①機(jī)泵設(shè)備在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，由于受水流的沖刷，葉輪過(guò)水面和流道內(nèi)壁漸漸變得粗糙，內(nèi)流道受到的阻力增大，從而降低了設(shè)備的使用效率。②機(jī)泵葉片背水面在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)壓，導(dǎo)致蜂窩表面和氣穴的形成。同時(shí)，葉輪表面在電化學(xué)的腐蝕作用下，發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，從而增大了能源的消耗。③由于在制水過(guò)程中，會(huì)在泵殼內(nèi)投入相關(guān)藥物，再加上受原水水質(zhì)因素的影響，泵坑內(nèi)會(huì)出現(xiàn)積垢，嚴(yán)重情況下還會(huì)增加泵殼的壁厚，從而使水泵水力效率下降。④機(jī)泵生產(chǎn)、加工工藝不過(guò)關(guān)，機(jī)械、容積等出現(xiàn)了損失，這些情況均會(huì)增加機(jī)泵能源的消耗，從而降低設(shè)備的工作效率。

2 機(jī)泵設(shè)備實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的措施

2.1 選擇寬范圍、高效率的機(jī)泵設(shè)備

離心泵為多數(shù)自來(lái)水廠使用的制水設(shè)備，其工作原理為：開(kāi)動(dòng)水泵前，用水將整個(gè)泵和進(jìn)水管灌滿(mǎn)，在正式運(yùn)行過(guò)程中，葉輪流道里的水在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，被壓入蝸殼內(nèi)，并在葉輪的入口處形成真空狀態(tài)。在大氣壓的作用下，吸水管便將水池中的水吸入，對(duì)形成的空間進(jìn)行填補(bǔ)。同時(shí)，蝸殼內(nèi)的葉輪將吸入的水連續(xù)不斷地甩出。如果水泵的葉輪片和泵殼構(gòu)造良好，那么水流就會(huì)處于更好的狀態(tài)，進(jìn)而大大提高機(jī)泵的運(yùn)行效率。因此，自來(lái)水廠可選擇泵殼構(gòu)造良好、葉輪片優(yōu)質(zhì)的機(jī)泵設(shè)備，用寬范圍、高效率的機(jī)泵設(shè)備替換運(yùn)行效率低的水泵，從而促進(jìn)機(jī)泵的高效運(yùn)行，降低能源的消耗。

2.2 加強(qiáng)對(duì)機(jī)泵設(shè)備節(jié)能降耗的控制

在自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程中，傳統(tǒng)的做法是通過(guò)采用關(guān)閉閥門(mén)的方法來(lái)減少機(jī)泵設(shè)備的功能消耗。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)泵技能也逐步朝著智能化的方向發(fā)展，變頻調(diào)速節(jié)能控制技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。變頻調(diào)速性能顯著，對(duì)運(yùn)行負(fù)荷低，設(shè)備實(shí)際受到的負(fù)荷較大的情況，能起到很好的節(jié)能降耗效果。然而，變頻調(diào)速器的價(jià)格偏高，所要求的維修技術(shù)水平也較高，因此自來(lái)水廠應(yīng)根據(jù)自身的實(shí)際情況對(duì)變頻調(diào)速器進(jìn)行選擇。

2.3 加大葉輪的切割改造力度

機(jī)泵的特性曲線不吻合、機(jī)泵的揚(yáng)程過(guò)高等是目前大部分自來(lái)水廠出現(xiàn)機(jī)泵配置不合理，導(dǎo)致機(jī)泵設(shè)備運(yùn)行效率偏低的原因。針對(duì)這種情況，最簡(jiǎn)便的解決方法就是對(duì)葉輪進(jìn)行切割。在進(jìn)行葉輪切割操作中，需依照具體的參數(shù)設(shè)置對(duì)切割量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，從而將葉輪的外徑改變。在完成葉輪的切割后，設(shè)備運(yùn)行電流就會(huì)大大降低，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約電能的目的。同時(shí)，機(jī)泵的特性曲線隨著葉輪外徑的改變而發(fā)生變化，機(jī)泵設(shè)備也達(dá)到了實(shí)際需要的高效運(yùn)行區(qū)間，大大降低了能源的消耗。因此，自然水廠將葉輪的切割改造廣泛運(yùn)用于節(jié)能消耗工作中。

2.4 采用新型噴涂材料和密封技術(shù)

自來(lái)水廠的機(jī)泵設(shè)備由于受腐蝕、水力、機(jī)械、容積等損失的影響，加大了機(jī)泵與葉輪表面的摩擦力，使機(jī)泵運(yùn)行效率降低。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，可以采用新型噴涂材料和密封技術(shù)進(jìn)行解決。由于機(jī)泵設(shè)備消耗的能源會(huì)隨著葉輪與機(jī)泵表面摩擦力的增大而增多，因此可以將新型高分子材料噴涂在葉輪表面，使葉輪表面形成光滑的表層，這樣可以減少水泵因抵抗摩擦力而消耗的能量。葉輪表面所形成的這種光滑表層能夠有效減少與泵內(nèi)流體的分層，使容積損失得到降低，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目的。同時(shí)，使用的新型噴涂材料一般都具有較強(qiáng)的抗腐蝕性，能在很大程度上延長(zhǎng)機(jī)泵設(shè)備的使用壽命。

此外，運(yùn)用新型密封技術(shù)還可以有效解決因摩擦力帶來(lái)的能源消耗問(wèn)題。密封技術(shù)的基本原理：首先利用專(zhuān)用油壓將密封填料注入機(jī)泵的填料函中，在運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)泵的軸套上就會(huì)附著易攜帶填料，形成旋轉(zhuǎn)層。剩下的填料便與機(jī)泵的填料函發(fā)生接觸，形成不動(dòng)層，從而有效防止了機(jī)泵軸套發(fā)生磨損，降低了能源的損耗。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上可知，在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著重要地位的自來(lái)水廠由于存在能源消耗量大的問(wèn)題，已成為人們關(guān)注的重點(diǎn)對(duì)象。目前，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗已成為眾多自來(lái)水廠面臨的重要課題。機(jī)泵作為消耗能源的最大設(shè)備，對(duì)其實(shí)施節(jié)能降耗措施對(duì)水廠整體節(jié)能降耗的實(shí)現(xiàn)起著決定性作用。在這種形勢(shì)下，自來(lái)水廠應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)泵設(shè)備存在的能耗大、效率低的問(wèn)題進(jìn)行全面、深入的分析。通過(guò)選擇寬范圍、高效率的機(jī)泵設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)機(jī)泵設(shè)備節(jié)能降耗的控制，加大葉輪的切割改造力度，以及采用新型的噴涂材料和密封技術(shù)等，在促進(jìn)節(jié)能降耗目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]王智為.水廠水泵運(yùn)行的節(jié)能問(wèn)題探討[J].科技咨詢(xún)導(dǎo)報(bào)，2012，11（06）：218-220.

〔編輯：劉曉芳〕