水泵节能技术在水厂中的应用

刘永成

摘要：随着我国城市规模的不断扩大以及供水需求的不断增加，需要水厂对于现有的水泵技术进行改造，不断的降低水泵的能耗，提高其运行效率已经成为国内水厂共同关注的问题。现对水厂的水泵节能技术进行探讨，得出水泵节能技术在水厂中所起到的作用。

关键词：水泵;节能技术;自来水厂

一、水泵节能技术应用的重要性

在传统的水厂设计过程中，需要首先对给水泵的类型进行选择，大多水厂在选择过程中一般只要求水泵满足一般的要求，而忽略了能耗的考虑，导致净水厂在实际的工作过程中水泵可能长期偏离高校范围导致大量的水消耗阀门，消耗大量的能量，造成电能的极大浪费。因此需要通过对水泵进行节能改造水泵的节能改造，主要是通过改变水泵的工作点，来实现水泵始终在高效段运行，通常有两种方法可以改变水泵的工作点，一种是通过对其进行调速操作，即通过改变水泵的转速来改变水泵运行的曲线，从而使得水泵的出口压力与管网的实际压力保持一致性，从而达到节能的目的。变频调速是一种调速技术可以根本上解决能源消耗的问题，这种系统目前已经在国内的大多水厂中得到应用，并且取得了良好的经济效果。

二、水厂水泵节能技术

2.1水泵变频调速技术

水泵的参数包括压力流量和功率。控制和调节水泵的流量是降低水泵能耗的重要决策，如今变频调速技术已经广泛的应用于水泵等流体机械之中，对于水泵的流量和速度进行变速的条件，在保证供水的情况之下，水泵的转速越快，其输出的流量也会越大，通过对水泵的转速进行改变，使得水泵的出口压力与管网的实际需求保持一致，这样可以有效的减少水泵系统产生不必要的损失。在供水系统过程中变频调速采用两种供水方式：一种是变频恒压恒流变频技术，另一种则是变频电压恒流变频技术，如今前者已经得到广泛的应用，而后者由于其技术结构较为的合理，控制的难度较大。恒压供水方式主要针对的是流量大使水头低，流量小时水头高的特点，采用恒压变频调速技术可以使水泵的出口总管压力保持不变，从而使得泵的出水量得以改变。变压供水方式的控制原理与恒压供水不同，但由于其压力的设定不同，使得其泵头不确定，但沿着管道的特性曲线移动，水流量变化时需要随时将速度进行调整，理论上变压供水可以避免水头的浪费，然而变压供水的本质上其实也是恒压供水，但它将泵出口的恒压变为了控制点的恒压。与传统的供水方式相比，水泵的变频恒压以其不同的供水特点和不同的使用场所，充分引导发挥其优势供水压力，恒压变化方式基本恒定，更适合水量波动，范围小，水压恒定的功夜供水系统，水泵变压适用于水量变化小，管网复杂的城市生活给水系统，目前这种方法已经在国内的大多水厂得以运用。

2.2水泵过流部件涂装工艺

目前，国内外已经开发出了多种的表面涂层技术，并且已经应用于不同的流体领域。这些新的材料都有着自己独特的特点，通过调查。发现一些适用于供水行业的常用涂层材料及其表面的粗糙度。改性聚乙烯0.54μm， FRP表面2.15μm，碳钢表面16.07μm，由于这些新材料的特殊性能，如果用于给水泵中，一方面可以有效的减少水体在叶轮外缘的摩擦和泵殼之间的运动所造成的叶轮阻力损失，可以有效地降低水泵的机械损耗。另一方面，可以有效的改善水泵体内壁和叶轮流道部分的表面粗糙度，从而有效的降低水体经过泵体时所造成的摩擦损失，降低冲击损失，从而达到节能的目的。

2.3水泵叶轮切割技术

叶轮切割技术作为一种简单易行的水泵节能改造方法，如今已经在我国的水厂的改造过程中得到了广泛应用。改造后的水泵工作原理是对后叶轮进行切割，使其特性曲线可以按照一定的规律进行变化，根据切割后的运行参数，对于叶轮的外径切割量进行计算，从而改变水泵的特性曲线时，水泵可以在高效运行的范围内运转，从而达到节能的目的。叶轮切割是将叶轮的外径切割的更小一些，当叶轮切割量控制在一定的范围内，可以认为叶轮切割前后水泵的效率保持不变。水泵叶轮切割量和水泵的转速关系可以参考相关的标准规范。

2.4水泵新材料、新产品的应用

为了进一步控制水泵等能耗还需要在水泵的节能改造过程中，考虑采用一些新材料以及新技术。如对水泵壳体内强和叶轮表面进行喷砂处理，然后在叶轮表面均匀喷涂两层泵效节能涂料。经过喷砂修复和节能涂料处理后，水泵流道表面的空化部分已全部修复，其运行和节能效果将显著提高。水厂对于水泵的选择应该考虑到水厂建设的初期生产，中期生产以及理论生产规模和季节的供水需求，从而确保水厂所选择的水泵可以达到水厂的建设目的。目前由于高效节能水泵的技术含量要求较高，不仅节能的效果显著，而且在运行的时候有振动小，噪音低等优良效果，其良好的机械密封性可以有效的避免常规水泵所造成的轴向泄漏，从而减少水泵在维护保养过程中产生的人力和财力投入，提高水泵的使用寿命。

2.5节能技术的操作

在保证供水的前提之下，对于供水管道阀门的开度进行调节，阀门开启的越大，其流量也会越大，相反的如果流量降低，其调节泵的速度也不会得到改变，此外水泵的压力和功率的控制方法，如果根据压力和流量对泵的叶轮进行切割以及不同的尺寸的泵的匹配，可以对水泵的功率损失进行减少。对水泵进行节能改造的程序有以下步骤现场调查设备的情况，对于原有水泵的运行流程进行检查，对于用户的改造要求进行调查分析原有水泵的运行情况，包括其运行的效率以及其节能改造的空间指定用户满足的技术，要求经济合理改造后的产品进行生产完成之后，首先需要厂家对其进行试验验收之后在现场进行调试验收，在水泵的节能改造过程中必须严格按照工作程序。

三、结论

水泵的节能改造过程是一个系统性的工程，水泵的整个系统的匹配度对于水泵的使用性能有很大的影响。为了实现水泵的节能目的，需要将水泵系统的各个环节和方面进行整合，使整个系统都达到最佳的匹配效果，才可以发挥其最高的使用效率。在水泵节能的过程中，还需要工作人员进行深入的现场调查，只有通过科学切实的分析论证，因地制宜的使用节能技术，才能使整个改造过程得到显著的效果。

参考文献：

[1]仝庆居.变频调速技术原理及其在节能中的应用探讨[J].现代商贸工业，2009，（18）.

[2]成兰;杨秋鸽 基于变频调速技术在水泵控制系统中的应用[J]科技传播2010（17）：181-188