循环水泵节能分析

第30卷第3期江西冶金Vol 30 No. 32010年6月JIANGXI METALLURGYJune 2010文章编号:1006-277(2010)034003703循环水泵节能分析车国华,罗文辉,管利华(江西洪都钢厂,江西南昌330013)摘要:分析了循环水泵的电能消耗,从水泵选型运行、维修管理等方面阐述了循环水系统的节能措施关键词:循环水系统;水泵工况点;节能中图分类号:TG335.6·2文献标识码:BEnergy Saving Analysis of Circulating Water PumpCHE Guohua, LUO Wenhui GUAN Lihua(Jiangxi Hongdu Steel Plant, Nanchang 330013 Jiangxi, ChinaAbstract: The power consumption of circulating water pump is analysed. Energy saving measures of circulating water systemare discussed through pump selection, operation, maintenance management and so onKey wordsting water system pump operation point energy saving为节约水资源,工矿企业广泛采用工艺冷却循Q—流量,t/h环水系统。水泵是循环水系统的心脏,其电能的消H—扬程,m耗在企业总电能消耗中占的比重较大。合理配置工T——水泵的有效功率与轴功率比值。艺冷却循环水系统,及时调节水泵的工况点,提高水水泵的轴功率的主要因素是流量、扬程和效率。泵效率,使水泵运行在髙效区,认真做好水泵的维护若设计时系统流量选择偏大扬程选择过高均会提检修对于企业节能降耗提高经济效益是十分必要高水泵的轴功率同时也增加能耗。的1.2水泵效率对能耗的影响1.2.1影响水泵效率的3种损失1水泵电能消耗的分析水泵效率(η)越高满足系统要求的轴功率就1.1流量扬程、效率决定水泵的轴功率越小,相应的能耗就低;反之,则能耗就高。水泵的水泵的轴功率其公式表达:总效率(n)是3个局部效率即水力效率、容积效率N=rQH/102n和机械效率的乘积。其中水力效率反映了水力损式中:N水泵轴功率kW失,它由水泵生产厂家设计水准而定;容积效率反映液体的密度,kg/m3;TH中国煤化工存在着泄漏和回流CNMHG收稿日期:201001-12作者简介:车国华(1968-)男江西抚州人,工程师从事给排水设计与现场维修等工作38江西冶金2010年6月也就是说水泵的出水量总要比通过叶轮的流量小,此,在对旧泵挖潜、扩建时,不能简单地理解为增加形成流量减少的能量损失;机械效率反映了机械损一倍并联水泵台数,流量就会增加一倍。而必须要失,其包括泵轴在轴承内转动的摩擦损失,轴与轴封考虑管道的过水能力,经过并联工况的计算和分析,之间的摩擦损失,叶轮两侧盖板和液体间发生的摩才能下结论。故对于水泵站设计时,若所选的水泵擦损失。是以经常单独运行为主的,并联工作时,各单泵的流1.2.2离心水泵选型对水泵效率的影响量减少扬程会提高。当不同型号的水泵进行并联离心水泵的特性曲线有流量与扬程(QH)、时,这种现象就更明显流量与轴功率(QN)流量与效率(Qη)流量与允许吸上真空高度(Q-H3)4种(图1),在QH曲线上的流量和扬程处在高效段,相应于效率最高值的A点各参数是该水泵最经济的工作点。当实际出口流量发生较大变化时,其水泵曲线中参数发生5台变化,从而导致该水泵效率不在高效范围内。选择水泵,一般是根据最大用水量来选择水泵的流量满1台足最不利点来选择水泵的扬程,水泵在实际运行时会发生用水量的偏差,使水泵工况点处在该水泵的非高效区。这样,当用水量很小时,水泵扬程很高,2 Q3 0405余压较大,造成电能浪费;当用水量很大时,虽然水(100(190)(251)(284)(300泵扬程较低,但此时效率更低,功率很大,也造成电能浪费。图1中的4种曲线变化规律说明应在水泵图2水泵并联时流量与扬程的关系髙效段内选择适合管路系统要求的水泵。2水泵节能措施N/W2.1合理选择水泵在整个管路系统中,通过经济技术比较,合理计算流量和确定扬程。若水泵站服务范围不是很大尽量减少水泵的富余流量和富余扬程,保证水泵工况在正常运行时处于高效段,同时选用高效、可靠耐用、性能好的水泵。0801602403204004802.2在定速运行情况下调节离心水泵工况点离心水泵装置的工况点,是建立于水泵和管道图1转速为1450v/min时的特性曲线系统能量供求关系的平衡上,只要两者之一情况发生改变时,其工况点就会发生转移。当管网中压力1.3水泵并联运行增加了电耗的变化幅度太大时,水泵的工况点将会移出其高效水泵并联台数过多,水总量增加将非常有限却段在低效率段工作。运行过程中应注意水泵的运过多地消耗了电能图2为5台同型号水泵并联工行参数准确判断水泵的工况点是否处于高效段,这作的情况。由图2可知:以1台水泵工作时的流量样对于提高水泵效率,节约能源十分重要。有时用Q1为100h;2台水泵并联的总流量Q2为190h,水量变化较大,与水泵工作在高效段的要求是矛盾比单泵工作时增加了90th;5台水泵并联的总流的,针对种槽?要人为抽对水泵装置的工况量Q为300h,比4台泵时只增加了16Uh;可见点,进中国煤化工增加并联水泵的台数,其效果不大。每台水泵的工CNMHG阀的开启度来进况点随着并联台数的增多,向扬程高的一侧移动。行调节。图3为采用闸阀节流时,水泵装置工况的台数过多就可能使工况点移出高效段的范围。因变化,工况点A表示闸阀全开时,该装置的极限工第30卷第3期车国华罗文辉管利华:循环水泵节能分析况点。关小闸阀管道局部阻力增大管道系统特性早老化影响使用寿命;电动机功率选大了,励磁电曲线变陡,水泵装置的工况点就向左移至B或C,直流增大,无功损耗大,功率因数低以致不经济。在实至闸阀全关,水泵装置的工况点由0~Q变化从经际工作中,电机带动设备不是长期工作在满负荷状济上看,节流调节,很明显是用消耗水泵多余能量态下,常有剩余功率和冗余的功率,从而产生浪费。△H(图中阴影部分)来维持一定的供水量。由于离为避免这种浪费,变频技术正可以做到自动负荷匹心水泵的Q—N曲线是上升型的,使用闸阀节流时,配在任何工况下电动机和负荷都可以实现最佳的随着流量的减少,水泵的轴功率也随之减少,对原动匹配。在水泵电机未采用变频器控制转速时,始终机无过载危害,且使用闸阀节流方便易行故这种调处于恒功率状态下运行,现场用水量减少,水压升节方式使用较多,也很普遍。高,造成电机跳闸或烧毁,这样不仅浪费电能,管理费事,而且常影响生产。在采用变频调速及闭环控制技术后,可按照现场的需要,预先在控制仪表中设置一个需要的水压值,运行中,由传感器检测管路中的水压后,与预设的水压值进行比较,若产生偏差,则由变送器根据偏差量控制变频器的给定输入,并通过变频器的PD调节来调整电机的运行转速,这样不论现场用水状况如何,均可使水压保持一个恒Qc QaiDa定的值。当现场用水量增大时,偏差量增加,变频器的输入给定增加,电机运行转速升高;反之,电机运行转速降低。这样既保证了用水的压力恒定,电机图3闸阀节流调节时工况点的变化低速运行时电流减少,能耗降低,又避免在恒压状态下电机烧毁的现象。2)叶轮切削。这种方式一般是一次性的,它是2.4强化管理,实施泵系统的各项检查改变水泵性能的一种简易办法,即所谓的变径调节。1)水泵在运行过程中及时检查各个仪表工作3)控制水泵的开启数目。水泵并联过多并不是否正常,电流表上读数是否超过电机的额定电流;经济,为了节能而人为地减少正常开启数目,一方面检査流量计上的流量是否正常并及时进行调整;填将不能满足正常的生产需要;另一方面水泵效率很料盒处是否发热,滴水是否正常;水泵与电机的轴承低,功率很大,容易出现水泵自停和烧毁电机。和机壳温度,一般不超过70℃;定期记录水泵的流2.3循环水泵中的变频技术应用量、扬程、电流等有关技术数据,严格执行岗位责任根据水泵相似定律的比例律:制和安全操作规程。2)水泵在运行过程中发现异常后,应及时进行Q1/Q2=(1)停车检查针对发现的问题严格按规范进行检修,H1,/H2=(互(2)保证水泵工作效率,节约能源。2.5引进节能改造技术,加强与新型能源服务公司的合作当前,按合同能源管理模式的专业服务队伍孕(1)~(3)公式表示同一台叶片泵,当转速(n)育而生。当循环水泵与其管路系统不匹配,且水泵变化时,其他性能参数将按上述比例关系而变,可见运行效率很低时,可寻求“流体输送高效节能技术轴功率(N)与转速(m)成立方关系。当水泵功率较的专业服务公司,通过检测循环水系统运行的工况大,且用水量变化较大,水泵余压较大,最理想的方诊断出系统各部分的能耗状况,优化改造,降低循环法是釆用变频技术。其原因:-般电力拖动设备没水中国煤化工量身定做高效节能计上考虑有短期时过载运行的情况在电动机功率泵丬CNMHG,在最佳工况下运配置上常大于负载最大功率的10%左右。电动机行,水泵与系统最佳匹配,提高流体输送效率,达到功率选小了,大负载运行时电动机发热导致绝缘过最佳的节能效果。(下转第45页)第30卷第3期李琴美姜丽红,王晋平:电感耦合等离子体发射光谱法测定二氧化硒中砷铬铁汞铅45续表5元素单次测定结果平均值准确值·标准偏差RSD编号类别0.002690.002800.00267×20.00660.002720.002790.00290.000110.0390.00293x20.002880.002900.002810.004060.004170.004130.004220.004190.00450x20.004200.004160.00418×20.004230.00440.00140.03407050030.001450.001510.00147×30.00144×20.001490.00140.0000500.0330.003730.00380×30.003870.003760.00380.0000560.0150.00389X30.00379×20.001590.00178x20.001740.00161x0.001680.00170.0000770.0460.001640.001760.001700.001670.00158Hg0.00152×20.00150×40.00149×20.00148×30.001500.00150.000140.00960.00259x20.00270x20.00267x20.002650.002610.000100.0400.002550.002680.002610.00234·铜陵有色检测研究中心江西铜业集团公司中心化验室、华南质检中心所测平均值[3] WETYaming YUHaijian ZHAOXiyan. Effects of Selenium Dioxide4结语on Apoptosis Bcl-2 and P53 Expression, Intracellular Reactive本方法对二氧化硒中砷铬铁汞铅元素的测定,Oxygen Species and Calcium Level in There Human Lung CancerCell Lines[J]中德临床肿瘤学杂志:英文版204,3(3):1相对标准偏差0.0096%~0.081%,标准回收率95.24%-105.64%。[4]陈维香曹晓哲朱任之二氧化硒诱导sPCA-1细胞凋亡的研究[门]西北国防医学杂志,2003,15(3):202-204参考文獻[5]宋玉林董贞俭稀有金属化学[M].沈阳:辽宁大学出版社[1]陈清微量元素与健康[M].北京:北京大学出版社,1991,1994,192[2]夏献民硒的抗癌机制研究[J]中国肿瘤临床1987,9(4):(英文翻译卢宏)(上接第39页)门阻力,提高水泵效率,从而达到节能的目的,可为3结语企业节约生产成本,创造经济效益在循环水系统运行中,通过各种途径保持水泵英文翻译卢宏)在最佳工况运行,降低循环水系统的管路阻力和阀中国煤化工CNMHG