自来水厂机泵设备节能方法分析

摘要：想要提高生产综合效益，必须要就目前存在的成本损耗高问题进行研究，就现状来看生产过程中能源消耗可以占到制造成本的20%，尤其是机泵运行所占消耗较大。为降低能源损耗，提高生产效益，自来水厂需要就机泵设备运行节能技术进行研究，分析能耗大的原因，并从多个方面进行综合分析，争取不断提高生产综合效率。本文就自来水厂机泵设备节能技术进行了简要分析。

关键词：自来水厂；机泵设备；节能降耗

为贯彻落实节能降耗理念，需要就机泵设备运行能耗大效率低问题进行研究，分析问题发生原因，有针对性的来采取措施进行优化，争取提高设备运行效率。从不同角度出发，以满足实际生产要求为目的，做好设备与技术的选择，消除存在的各类问题，将能耗控制在允许范围内，提高企业生产效益。

一、机泵设备运行能耗高原因

机泵设备运行能耗在自来水厂生产成本损耗中占据一定比例，导致生产效率低下，影响企业生产效益。而出现此类问题的原因主要可以从四个方面分析：第一，设计加工不过关，主要就是指所选机泵其设计不合理，加上制作工艺控制不当，使得机械、容积出现损失，造成机泵运行能耗增加。第二，自来水厂生产作业具有持续不间断特点，在这个过程中，设备长期受水流冲刷作用，使得叶轮过水面以及流道内壁粗糙度增加，加大了内流道阻力，进而会降低设备运行效率，并造成设备损耗增加。第三，在生产过程中，机泵叶片背水面会产生一定负压，如果长时间未处理，会逐渐形成蜂窝或者气穴。并且叶轮为金属材料，其构件表面还容易产生电化学作用，出现气蚀问题，不仅仅会对设备产生影响，同时还会造成运行损耗增加[1]。另外，为提高制水效果，会在生产过程中向泵壳内投入相关药物，且原水水质也会对机泵构件产生一定程度的影响，长时间运行后会在泵壳内产生污垢，情况严重时会造成泵壳壁厚增加，降低设备运行效率。

二、自来水厂机泵设备节能研究方向

1.节能范围分析

想要提高机泵运行节能效率，最根本也最直接的方式就是提高设备运行效率，降低设备运行过程中产生的损耗。从广义上分析，即降低机泵运行费用，包括制水经济损耗，同时也包括生产过程中对环境差生影响后需要采取措施处理产生的损耗。如从环境保护角度分析，会存在密封泵泄露问题，泄露的废液便会对环境造成污染。为处理泄露问题，需要投入附加的能源消耗。这样在进行机泵设备节能分析时，就需要结合实际情况，按照专业要求来采取措施对范围内存在的损耗问题进行处理，将生产损耗控制在最低范围[2]。

2.节能方向分析

（1）自身节能

即以机泵作为对象来采取一系列的节能措施，要求合理选择机泵类型，并按照要求进行组装试运行，在确定无问题后便可投入正常使用。其中，应选择应用优秀的水力模型与水力计算方法，并重点控制过流构件的粗糙度，避免造成损耗增加。另外，为降低容积损失，应利用合适的接缝零件进行安装，争取提高机泵耐磨性与抗咬合效果，将间隙值控制在允许范围内。对于新添置的机泵，要做好技术交流，并且签订技术协议，选择具有良好市场口碑，以及专业生产资质的厂家供货，且要在现场进行组装试运行，在进行出厂验收达到要求后，才可投入到实际应用中。

（2）系统节能

从系统节能角度进行分析，主要是要提高系统内各组件间匹配效果。关键还是根据实际生产需求，合理选择机泵类型，并尽量使其能够在最佳工况点位置运行。同时还要做安装管理，重点控制安装高度，使其能够满足汽蚀性要求，避免设备在濒临汽蚀状态下运行。现在大多数自来水厂会选择应用离心泵作为主要制水设备，其在启动前，需要利用原水灌满整个泵与进水管，启动后叶轮流道内水在高速旋转状态下，受离心力作用，被压入蜗壳内部，且可以在叶轮入口位置形成真空状态[3]。然后受大气压作用，吸水管完成吸水，对存在的空间进行填补，且蜗壳内叶轮能够将吸入的水持续甩出。这样只需要保证水泵叶轮片与泵壳维持良好状态，便可以达到提高运行效率的目的。

（3）运行节能

对机泵采用节能技术处理后，可以降低损耗，但是并不能保证可以提高其运行效率，还需要在生产过程中对机泵运行参数进行调整，提高流量回收效率的同时降低损耗。

三、自来水厂机泵节能降耗技术措施

1.提高机泵控制水平

对于机泵损耗控制系统的设计，传统方式直接关闭阀门，以控制输出来降低损耗，控制方法简单，但是缺乏灵活性。现在变频技术的应用，可以实现对机泵运行速度的变频控制，如果设备运行负荷过大，可以及时采取变速调节措施，使其维持在良好的运行状态。

2.确定取水扬程

提高取水扬程的合理性，也是实现机泵运行节能降耗目的重要措施。在设计时要保证能够满足水泵从选定河床抽水到反应池要求，对于丰水期和枯水期造成的水位差异问题，可以采取一台机组配备两套叶轮的方式解决，要严禁扬程设计过高，避免生产损耗过大。另外，还应重视水泵机组的合理搭配，如果一个吸水井内存有不同机组吸水管时，不得同时开启两个机组，避免同时吸水水位下降速度过快造成扬程增大，否则会受汽蚀影响，造成水泵能耗增加。

3.叶轮设计改造

自来水厂生产中，经常会因为机泵配备不合理，而出现特性曲线不吻合、机泵扬程过高等问题，不但会降低运行效率，同时会增加生产损耗。对于此类问题，可以通过对叶轮进行切割改造来处理，要求按照设计参数来计算切割量，改变叶轮外径。切割改造后能够降低设备运行电流，降低电能损耗。且会使特性曲线发生改变，机泵能够达到高效运行区间，实现节能降耗的目的。

以提高综合生产效益为目的，对自来水厂机泵设备进行节能分析，确定损耗过大的原因，结合生产实际需求，对各类问题进行研究，选择合适的措施进行优化，并做好机泵的配置，确保其能够处于高效的运行状态，具有良好的作业效率。

参考文献：

[1] 王玉倩.浅析自来水厂机泵设备节能降耗措施[J].中国高新技术企业，2013，20：93-94.

[2] 王宇彬.浅析自来水厂机泵设备节能降耗措施[J].科技与创新，2014，11：52.

作者简介：周刚（1985-），男，河北东光人，学历：本科，工作单位：东光县供水公司，助理工程师，研究方向：机电工程。