機械水泵工作效率提高措施探討

劉志

摘 要：水泵在應用實踐中可能由于來自多個方面的因素影響使得水泵的工作效率不高。本文在分析影響水泵工作效率相關因素的基礎上，探討了提高水泵工作效率的途徑及策略，以期為廣大的研究者提供參考。

關鍵詞：機械；水泵；工作效率；提高；措施分析

水泵作為機械工程的基礎設備，廣泛應用于國民經(jīng)濟各個領域的生產(chǎn)中，其工作效率是影響工程效益的重要因素。本文在分析影響水泵工作效率相關因素的基礎上，探討了提高水泵工作效率的途徑及策略[1]。

1 水泵工作效率的影響因素

1.1 受工作泵臺數(shù)與選型方面的影響

1）工作泵臺數(shù)的原因。為了滿足供水設計的要求，大量的小型泵配備能夠?qū)崿F(xiàn)更佳的工作狀態(tài)，而這種少量的設備不僅可以控制施工成本，還可以確保泵在相同的能效下達到最佳的狀態(tài)。實踐應用中對于兩種設計規(guī)模相同的水泵，如果其中的少量大體積水泵的效率是1000W，那么多量小體積水泵的工作效率就有可能是900W，甚至更低，只有800W。由此可知，水泵的工作效率受到工作泵臺數(shù)的影響有多大。

2）設備選型方面的原因。在通常情況下泵流量的選擇標準都是根據(jù)最大水量來進行選擇的，這種選擇標準是緩解水消耗的好方法。選擇泵的合理性主要表現(xiàn)為少量的水、較高的揚程，但泵壓力越大就會消耗越多的電力資源。同時，泵也容易自行停止，可能導致電機的燃燒，對泵的正常運行造成安全隱患[2]。

1.2 受流量、機械和水利損失的影響

1）流量損失是水泵漏損的水流量，主要有三處地方流失的水量，即葉輪平衡孔、水泵填料密封以及口環(huán)間隙，在這三處地方之中，水流量損失最大的便是口環(huán)間隙[3]。

2）水力損失在三個水泵損失工作效率中占主導地位，水力損失主要指水流經(jīng)泵流出而消耗的能量，如葉輪、泵殼，產(chǎn)生液壓摩擦，渦流和液壓沖擊等形式的損失。工程實踐中，水力損失受水泵流量的影響，內(nèi)部流道壁面粗糙度的不同，水力損失大小不同，表面粗糙度和泵運行偏離額定程度，偏差越大越粗糙，損失就會越大。為此盡可能保持葉輪、泵殼的內(nèi)壁光滑，避免生銹、堵塞，努力使泵在額定條件下工作，以減少渦流的損失。

3）機械損失的主要內(nèi)容包括泵填料、軸承和泵軸之間的摩擦損失以及葉輪旋轉(zhuǎn)和摩擦損失。在填充泵的過程中，泵的填料壓力不同，機械操作過程會增加部件之間的碰撞，增加機械部件之間的磨損程度。機械運行時間長，潤滑油軸承表面會耗盡，同時加劇軸承的磨損程度。因此，不符合標準的潤滑油可能存在軸承腐蝕，對軸承造成更大的損壞。

2 提高水泵工作效率的措施

受各種主客觀因素的影響，導致水泵工作效率下降。對于其工作效率的提高可以根據(jù)其工作原理來采取針對性的策略：

2.1 按照相關工藝要求選擇水泵

對于泵的選擇應在實際使用范圍內(nèi)來進行，泵的各個部件和性能應該是一個統(tǒng)一的整體，不能夠單純地去追求某一個性能而不顧整體性，這可能導致不匹配的情況出現(xiàn)。比如揚程和流量，就應該按照其服務范圍來選擇，才能夠最大限度地發(fā)揮功效。泵的選擇要滿足供水過程的基本要求，通過實際調(diào)查泵的工作效率，離心泵工作效率高，一般情況下離心泵的效率比渦流泵、往復泵的效率高1/3，因此泵設備的選擇在泵站設計中首先選用離心泵。由于離心泵的高效率，離心泵在泵市場的身影更為常見。

2.2 仔細檢查并適當調(diào)整水泵的工作點

水泵在運行過程中應注意泵的運行參數(shù)，準確確定泵的工作點是否在高效水泵區(qū)，這對提高水泵的效率及滿足節(jié)能的目的來說是非常重要的，有時水量變化很大，這與要求水泵工作效率高是背道而馳的，因此需要進行適當?shù)恼{(diào)整。而在調(diào)整方式上，一方面是閥門調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)手段較為常見，但效果并不是很明顯；另一方面是采用變頻技術，對于某些水廠其用戶主要是工業(yè)用水的，供水可能與工廠的生產(chǎn)用水時間段有所沖突，這種情況下就可以采取變頻技術來解決這種矛盾。水泵變頻調(diào)速恒壓變流量調(diào)節(jié)是最常用的一種調(diào)節(jié)技術，與水泵全節(jié)流水路相比具有能耗低，節(jié)能效果明顯的特點，大大提高了整機的控制性能和啟動性能，有效減少了泵的氣穴現(xiàn)象，減少了泵的磨損葉輪和軸承，間接提高了泵的工作效率。

2.3 對于水泵的運行要反復認真檢查

為了避免泵效率的損失，應在日常工作中檢查泵的工作條件，確保儀表的電流表讀數(shù)在電機的額定電流范圍內(nèi)，如果電流不穩(wěn)定則停止使用，立即展開檢查工作。一般來說，電流過大這是由于碎片卡在葉輪上，軸承損壞，密封環(huán)之間的摩擦，泵軸向力平衡裝置故障造成的。電流一般太小由于閥門的吸入開口打開或不足，造成氣蝕泵等。在泵操作的檢查過程中，必須確定箱體是否熱、水滴是否正常，以及泵、電機軸承、套管的溫升是否超過70的極限。同時，泵流量、揚程、電流、電壓等相關技術資料應定期記錄，嚴格執(zhí)行現(xiàn)行系統(tǒng)和操作程序的安全性。

2.4 水泵的檢修要在相關的規(guī)范和說明下進行

在檢查過程中應注意以下幾點：對泵密封圈的磨損情況進行嚴格檢查，嚴重磨損應立即更換，還要定期或不定期地進行軸承檢查，補充潤滑油。按壓填料壓蓋至中度，過緊或者過松都有可能會導致過熱、漏液、超標。

2.5 強化機械水泵自動化水平

隨著信息化不斷發(fā)展，各類自動化技術變?yōu)闄C械工程建設的重要內(nèi)容，為了不斷提升機械水泵的工作效率，需要不斷強化機械水泵自動化水平。第一，機械水泵設備在運行的時候?qū)崿F(xiàn)控制自動化，能夠?qū)C械水泵的運行狀態(tài)進行控制和檢測。如果發(fā)現(xiàn)問題，就需要自動的利用對應手段來進行處理，進而保證機械水泵能夠安全的運行。因為機械水泵設備運行控制自動化是實現(xiàn)機械水泵自動化基礎環(huán)節(jié)。所以，在機械水泵自動化過程當中占了比較重要的地位。機械水泵設備運行控制自動化過程不但是對單一設備進行檢測和控制的過程，還可能是實現(xiàn)一對多的控制。所以，實現(xiàn)控制自動化十分重要。第二，機械水泵管理自動化。機械水泵自動化管理是通過信息化為核心，將故障檢測功能以及控制功能集為一體過程。機械水泵管理自動化技術在機械水泵當中有著廣泛的應用。自動化管理模式能夠讓機械水泵管理工作更加便捷，另外能夠讓機械水泵的其他系統(tǒng)積極發(fā)揮對應作用。例如機械水泵電力控制系統(tǒng)以及機械水泵監(jiān)控系統(tǒng)等等。在自動化管理系統(tǒng)的幫助下，能夠更好的保證機械水泵各個系統(tǒng)實現(xiàn)有序的工作。

3 結(jié)論

機械水泵在運行過程中，工作效率不高是由諸多因素造成的。如果要提高機械水泵在運行過程中的效率，使其發(fā)揮更大的功效，就必須仔細分析造成工作效率不高的原因，然后有針對性地選擇一些有效措施，提高機械水泵的工作效率。

參考文獻

[1]邱海強.機械水泵工作效率提高措施探討[J].中國高新技術企業(yè)，2015，22（06）：56-57.

[2]張博，唐文江.機械水泵工作效率提高措施分析[J].工業(yè)設計.2017（04）.

[3]董軍.機械水泵工作效率提高措施分析[J].民營科技.2017（10）.