水泵電機節能降耗方法研究

康凱

（大慶石化公司熱電廠，黑龍江 大慶 163714）

水泵電機數量大、分布廣，對社會生產和生活有重大影響，隨著國民經濟的不斷發展，水泵電機的應用范圍不斷擴大，但長期使用可能會生銹、生銹、損壞，導致水泵的使用效率降低，如何提高水泵電機的效率，應根據實際生產需要，制定合理的降低水泵電機節能降耗方案，對水泵電機節能降耗的改革分析是提高水資源利用率的必然選擇，對全面實施可持續發展戰略具有積極的影響。目前，我國水泵設計主要遵循傳統的模型轉換法和轉速系數法。從某種程度上講，這些設計方法都是過時的，因為它們都是基于老泵的設計經驗，即不能超過以往設計水平的設計過程，不能突破效率的提高。水泵設計單位不投入資金、不投入人員進行技術、創新能力和水泵設計人員不知道水泵產品的技術含量不高，水泵本身在技術上已經不清潔，節能工作也不起作用，另外，水泵廠只注重經濟優勢，而忽視了水泵的節能工作，在這方面沒有政治支持和財政優惠，因此，水泵生產企業對節約能源、提高水泵效率沒有積極性。

1 水泵概述

泵是一種機械裝置，它將液體向前輸送并增加液體的輸送壓力。它可以將機械能和其他能量轉移到液體中，以增加用于輸送自來水的轉移壓力，能夠更好地滿足社會生產和生活的需要。評價泵性能的參數是不同的，包括水容量、吸入點、提升力、電流和軸功率等，根據不同的工作原理可以分為泵容量泵和泵，進一步細化為雙流泵、軸流泵和離心泵，通過旋轉葉片與水之間的作用力流動。通常會注意水泵是否滿足他們的需求，價格是否相對便宜，但他們并沒有特別重視水泵的節能技術特點，這種消費需求也挫傷了水泵設計單位和生產單位實施節能技術創新的積極性。泵的實際效率遠低于泵的最高效率，無法有效地發揮作用，而且由于用戶的管理和控制，使用和維護過程不嚴格、維護不適當、維護不及時等，泵在運行過程中經常出現故障，造成能源浪費。為提高資源利用效率，滿足節能降耗的需要，進一步優化泵設計，選用高效水泵，更換舊水泵技術，安裝無功補償和鋁箔設備及變頻器，在科學推薦期間廣泛提高水泵設備的使用效率。

2 降低水泵電機性能的原因

在水泵電機的長期運行中，由于腐蝕、腐蝕和老化等原因，影響水泵的效率，具體原因如下：

（1）長期水流量導致整個水面泵內壁的硬度、剪切磨損和老化，內流通過系數增大，水頭損失嚴重，水力效率降低。

（2）泵殼結垢問題比較嚴重，因為在泵之前，藥品或水質因素可能導致泵殼壁厚增加約2毫米，形成結垢瘤，減少泵體容積和泵容量，并因水頭損失增加原流道。

（3）水泵加工工藝導致水泵缺陷。比合格的水泵有更嚴重的腐蝕、磨損和空心問題。此外，工藝排放缺陷會導致泵通道出現裂縫。水流增加能量損失，降低水力效率。

（4）不可避免的情況主要是由于顆粒的背水面上的負壓。當壓力低于某一標準值時，特別是當泵葉片被電化學腐蝕逐漸腐蝕時，會出現快速空洞的現象。

（5）機械損耗和容積損耗，在長期使用中由于機械磨損導致供水泄漏增加，機械效率和容積效率降低，這正是水泵效率和效率降低，水資源損失進一步增加的原因。

3 切實落實降低水泵節能降耗

3．1 無功補償裝置

應用無功補償技術節能降耗是降低機泵能耗的主要途徑，實際效果顯著，目前電網的輸出容量包括有功和無功兩種。有功能直接消耗電能，將電能轉化為機械能、熱能和化學能，并用于工作；無功能不消耗電能，而是將電能轉化為不同形式的能量，以實現電能的周期性轉化，電磁元件的電磁場也必須吸收了所有的電能，需要注意的是，如果電容器的一個元件按其特定的比例安裝在電磁元件電路中，然后形成電容器的局部電流位移和電感，兩者之間的夾角相應減小。為了了解這兩種負載之間的交換，這樣，由感性負載產生的無功補償輸出就可以用來為感性負載提供無功支持，實現無功補償。水泵本身的效率得到了提高，整個水泵系統也是為了節能而設計的，但這只是一個方面，也是水泵運行的一個非常重要的方面，由于水泵使用不當，水泵不能有效地發揮其作用。另外，水泵運行環境非常復雜。不同的環境要求不同的工藝和工藝參數。這些方面在使用過程中需要靈活調節，反向調節就是通過改變葉輪直徑來調節泵的性能，這是節能措施中最簡單、最重要的方面。變速控制是日常使用中最直接、最頻繁的調節手段。這不會造成能量損失，通過泵速的變化直接改變泵的性能，白天主要通過變速箱、皮帶傳動、變頻、發動機等實現，改變泵速可以改變泵的性能曲線。如果管道曲線保持不變，則工作站將更改。這種調節方法稱為變速控制，用戶用水量不均，在最不利的條件下選擇泵站，即最大設計流量和設計揚程。實際上，當水量小于最大設計流量時，水泵在小電流下運行。通過對離心泵的特性分析，我們知道離心泵的葉片是向后彎曲的，即90°及其特性曲線傾向的。反之，如果泵的出水量減少，泵的使用壽命也相應延長。根據管道特性曲線，當流量減小時，水頭損失減小。因此，定速泵在大多數情況下揚程過大，其余揚程造成高能量浪費。采用無功補償可以降低電能損耗。電流的減少通常約為2%～3%使用該電容器后，可以提高功率因數，降低所有功率，使電源端和部分電源最小化。通過對無功功率的補償，提高功率因數，降低電網總容量，降低變壓器和飽和開關的功率負荷，提高電氣設備的使用壽命。

3．2 低壓調速技術加速器泵

在使用高壓變頻器之前，可以通過手動啟動和關閉普通泵來調節管網的水壓。此外，水泵頻繁啟停降低了水資源的可靠性，導致機組穩定運行存在諸多隱患。減少水泵的頻繁手動啟停和適度供水，保持恒壓狀態，根據水泵自身的調速參數，控制水泵出力和發動機功率消耗，達到降低水泵節能降耗的目的。

水泵采用低頻控制技術，是在兩臺泵連續組合的基礎上，始終將水泵的工作點改為最大泵效，提高了水泵系統的效率，滿足了節能降耗的需要。并將水泵互聯，將低瓦數水泵調節為低頻控制系統，通過一臺注水泵對流量進行自動調節控制。大于40Hz，能滿足水泵運行需要，實施連續的產水調節，滿足節能降耗的要求。無法滿足管網系統的首部對首部的要求，泵出現溢流問題，長期實踐經驗表明，動力泵與變頻室同步使用的最低頻率檢查在40Hz以上，能夠滿足水泵的節能運行，最大限度地降低供水成本。

4 結語

總之，節能降耗是生活各個領域的普遍共識。節能降耗發動機和水泵是降低供水損失和運行成本，提高資源利用率的必然選擇。由于低壓變頻調速技術和無功補償裝置的安裝，不僅可以提高水泵的性能和運行效率，而且可以帶來更大的經濟效益和環境效益，并朝著低耗能的方向發展。