淺談提高離心泵效率途徑

摘 要：離心泵是石油化工企業(yè)中耗電量最大的設備，所以企業(yè)要降低生產(chǎn)成本尋找離心泵節(jié)能途徑是關(guān)鍵。本文研究中，筆者簡介了離心泵的工作原理，分析了影響離心泵耗能過高的主要因素，提出了離心泵節(jié)能的主要途徑，包括正確配套離心泵、加強機泵自身的改造與管理、調(diào)整葉輪級數(shù)、變速調(diào)節(jié)以及減小裕量和阻力等，對離心泵節(jié)能具有較好的效果。

關(guān)鍵詞：離心泵；節(jié)能；途徑

在企業(yè)的生產(chǎn)活動中，離心泵廣泛應用于發(fā)電、動力傳輸?shù)确矫妫请x心泵運行的能源消耗量也是較大的，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計報告顯示，泵運行時所消耗的能量達到其輸出總量的35%左右，離心泵則占到其中的75%左右。因此，在離心泵的應用過程中節(jié)能效果的差異，將直接影響泵的使用率。為了能夠進一步分析離心泵的節(jié)能降耗問題，我們需要了解離心泵的節(jié)能技術(shù)方案，并對設備進行改造升級，從而提升離心泵的節(jié)能效果，提高離心泵的使用率。

一、離心泵工作原理

離心泵是工業(yè)中應用最多的一種泵，其主要是由機殼、葉輪、吸入及壓出導管以及密封件等組成，最大優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單、體積小、操作維護方便以及工作效率高等。離心泵的工作原理是由電機帶動葉輪，泵在開始運行之前，整個泵殼內(nèi)充滿了液體，而葉輪將會浸沒在液體中，在葉輪轉(zhuǎn)動的過程中，在離心力的作用下輪葉中心的液體會被拋到葉輪外緣，使液體匯集在泵殼通道最終被排壓出導管。

二、影響離心泵耗能過高的因素

1.泵機身的結(jié)構(gòu)或效率

由于泵機身的結(jié)構(gòu)或效率而導致離心泵耗能過高的原因主要是由于揚程及流量不同的原因，離心泵的揚程越高，流量越低，消耗就會越高。此外，泵的效率也會受機封形式的影響，如串聯(lián)式機封所消耗的能耗與單端面機封所消耗的能耗不同；填料密封所消耗的能耗就比機械密封所消耗的能耗高出10%。

2.機泵的選型

在機泵選型過程中，一般所依據(jù)的都是機泵運行時的最大阻力和最大流量，同時也會考慮到泵經(jīng)長時間運行后的管道阻力、泄漏因素以及產(chǎn)生負荷的波動等所產(chǎn)生的影響。由于機泵余量有時會與實際需求相差較大。通常情況下，實際余量會超出需求余量的30%～40%，甚至有的會更大。在這種情況下，往往是通過控制閥來對多余流量及揚程進行減壓和調(diào)節(jié)，從而最大限度的使大量電能消耗在控制閥上。

3.工藝流程的設計

離心泵工藝流程的設計在一定程度上也會對泵的能耗產(chǎn)生影響。如在設計有些工藝流程過程中并沒有考慮到泵的節(jié)能因素，特別是在不同壓力需求以及流量的輸送過程中，同母管同一壓力，就高不就低的輸送，這就導致了能耗的增加。

三、離心泵節(jié)能的途徑

離心泵節(jié)能的途徑有多種方法，但必須根據(jù)其運行情況選擇不同的節(jié)能途徑，否則節(jié)能效果不佳不說，甚至還會對裝置的正常生產(chǎn)造成影響。選擇離心泵的節(jié)能途徑主要考慮到要能降低費用、節(jié)能效果佳以及可靠性較高。

1.正確配套離心泵

離心泵的配套方法有很多種，主要根據(jù)其使用條件來確定，例如使用的場合及用使用的不同時期等。對于一些流量變化較大的系統(tǒng)，可并聯(lián)幾臺較小的離心泵同時運行，相比之下，與大泵進行回流管道設置、變速以及閥門調(diào)節(jié)的節(jié)能方法更加有效。在特殊情況下，系統(tǒng)流量變化較大時，可以搭配幾臺大的離心泵和一臺小的高揚程泵一起運行使用。實際上，上述這些情況我們在日常生活中都是經(jīng)常可以看見的，如由于季節(jié)的變化，對于中央空調(diào)所使用的泵，所使用一臺大泵進行閥門節(jié)流，會使大泵的運行效率不高，并且管路系統(tǒng)會隨著閥門開度的減小而增加其阻力損失，而并聯(lián)幾臺小流量的泵同時運行，在流量變小的情況下，可將其中的幾臺泵暫時停用，而其它運行小泵都會處于高效率的運行狀態(tài)，可有效提高節(jié)能效果。

2.加強機泵自身的改造與管理

對于定型的機泵，要提高節(jié)能效率可通過改造機泵來實現(xiàn)，如降低軸承和軸封在運行過程中的摩擦損失。其采取的主要措施是：對泵軸承加強檢查；選擇軸承時應盡量保證與離心泵精度的等級相同；確保離心泵軸套與泵軸承表面的光滑度；填料密封采用新材料密封代替等。做好上述這些，泵在生產(chǎn)運行時的效率可提高2%～3%。

3.調(diào)整葉輪級數(shù)

離心泵在揚程過高且流量適當?shù)那闆r下，要實現(xiàn)節(jié)能可通過減少葉輪級數(shù)，降低泵的揚程來實現(xiàn)。串聯(lián)多臺離心泵與多級泵的特性曲線幾乎相類似，抽級后泵時流量不變，而揚程會有所下降，這時泵的軸功率會隨之下降，從而有效達到了節(jié)能的目的。

4.變速調(diào)節(jié)

為更好適應整個生產(chǎn)過程的變化，很多供水系統(tǒng)都希望能根據(jù)其實際情況進行調(diào)節(jié)，這也對離心泵提出了更多的要求，要滿足其生產(chǎn)要求就必須具備調(diào)節(jié)功能。通常情況下，最常見的就是對節(jié)流進行調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)過程中存在的不足是在閥門節(jié)流上會消耗大量的能量，尤其是在調(diào)節(jié)范圍越大的情況下，損失也就會越大。若在離心泵上使用變速技術(shù)的情況下，需要根據(jù)流量來確定流轉(zhuǎn)速度，泵的轉(zhuǎn)變速度在調(diào)節(jié)流量過程中將會處于最佳運行狀態(tài)，而泵的轉(zhuǎn)速與軸功率會有所下降，從而在調(diào)節(jié)閥門節(jié)流過程中節(jié)省了在閥門上所消耗的能量。

5.減小裕量

一些設計人員為使離心泵能夠可靠安全運行以滿足工業(yè)生產(chǎn)要求，都會將流量和揚程的裕量增大10%～15%，使其流量和揚程高于正常運行的要求。但這樣一來，離心泵的能量損耗也會相應增大，約15%左右，若多臺泵同時運行，長期下來將會對企業(yè)造成較大的經(jīng)濟損失。對此，在沒有特殊要求的情況下應減小其裕量，在流量和管路系統(tǒng)壓頭相對穩(wěn)定的情況下，一般取5%的裕量可達到生產(chǎn)要求，從而能避免造成能源的浪費。

總之，離心泵的節(jié)能途徑較多，應符合離心泵的實際情況來選擇合理的方式，除上述所講的幾種方法之外，還應對泵進行及時的維護與保養(yǎng)，同時對于老化、磨損嚴重的零配件也要及時進行更換，從而使離心泵處于最優(yōu)的運行狀態(tài)，以達到高效率、節(jié)約能源的目的。

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