浅谈新型高效节能潜水泵在供水系统中的应用

胡月占，宋亚恩

（石家庄九强泵业有限公司,河北 石家庄 050011）

以“节能减排”促进经济发展，已然成为我国经济未来发展的主要趋势。尤其是国内一些重污染、高耗能行业，如钢铁、石油化工、电力等行业，都对其节能减排提出了更为严格的要求。在供水系统中，潜水泵是企业主要的设备之一，因其高耗能的原因，在企业节能减排中首先要对该设备的高耗能情况予以解决。在本文研究中对某企业供水系统中潜水泵的实际应用情况进行了分析，经潜水泵加压直接输送到企业进行使用。因潜水泵本身耗能较高，可占到水资源输送成本的65% 以上。因此，在日常水系统供水过程中，应深入探索潜水泵节能技术，加强新型高效节能潜水泵在供水系统中的应用，对供水系统节能减排具有重要的现实意义。

1 潜水泵的节能

1.1 潜水泵的性能曲线

若想突出潜水泵流量与基本性能参数间所存在的关系，就要保证其性能曲线处于规定转速要求下。潜水泵的工作性能可直观地从其性能曲线中观测出来，这也为相关工作人员进行潜水泵型号、性能的选择与制定提供了必要条件。在本次研究中对潜水泵的定性分析曲线进行了确定，得到了大量的相关结果，即在关闭出口阀门后则可进行离心泵的启动，以此减少起动初期因电流过大而出现电动机过载情况，并且在启动期间要先将电流保持在最小功率状态下，因为在关闭潜水泵的阀门时其轴功率会控制在最小范围内，所以可保证潜水泵的启动非常稳定，进而完成整个潜水泵阀门全关下的启动操作。

1.2 潜水泵的调节

潜水泵的调节方式与节能的关系极为密切，大量的调查统计表明，一些在运行中需要进行调节的潜水泵，其能量浪费的主要原因，往往是由于采用了不合适的调节方式。潜水泵的调节方式一般有阀门调节、切削叶轮调节、变频调节等方法。阀门调节是通过调节阀门的开度来改变供水系统的管路损失，进而影响潜水泵的运行工况，从而使潜水泵的运行工况点满足使用单位的供水需求，但阀门调节方式，由于阀门没有处于全开状态，人为地增加了供水系统的水头损失，增加了配套电机的运行功率，降低了整套供水系统的运行效率；切削叶轮调节由于对一个或多个潜水泵叶轮进行了切削，使潜水泵的运行工况点偏离了其高效率点，同样降低了整套供水系统的运行效率；变频调节则避免了阀门调节和切削叶轮调节的以上缺点，保持潜水泵的高效运行，既能满足用户的供水需求，还能实现供水系统的平稳启停，是实现节能减排的首先调节方式。因此，研究并改进潜水泵的调节方式，是节能减排最有效的途径和关键所在。

1.3 减少潜水泵的能量损失

潜水泵在进行能量的交换时可能会出现明显的损失情况，对此，按照其能量的损失类型进行了分类，即机械损失、容积损失以及流动损失。

（1）减少机械损失。对于潜水泵而言，其最常出现损失的部分便是圆盘摩擦，在进行潜水泵的设计时，若想减少其圆盘的摩擦损失，就必须做到如下几方面的内容：在对扬程较高的潜水泵进行设计时，应当利用转速高且叶轮直径小的设备来完成其实际设计。此外，如果所设计的高扬程潜水泵比转速低，则需要利用多级泵来完成此操作，也可以利用降低潜水泵壳体内表面的相对精度以及叶轮盖板外表面的相对精度，以达到降低圆盘摩擦损失的这一目的，进而实现对潜水泵应用效率的有效提升。

（2）减小容积损失。若想减少潜水泵的容积损失，提高其应用效率，则可以利用降低其动静间隙中所存在的泄漏流动的过流界面；此外，还要增加介质经过泄漏流道期间所产生的流动阻力。

（3）减小流动损失。在进行潜水泵过流部件流速值的确定时，需要保证其符合实际应用，但是要尽量避免脱流现象的发生。此外，在进行过流部件的进出口角度选择时，必须做好其型号、材料以及角度的确定，减少因流体冲击过大而产生的潜水泵损失。同时，要尽量保证过流通道的缓和性，减少因尖角问题、转变及流道表面扩大等情况对于潜水泵流动的影响，进而实现对其流动损失的控制。

2 新型高效节能潜水泵在供水系统中的应用

在本文研究中对该公司水资源的使用情况进行了了解，且对该公司所选用的新型高效节能潜水泵具体情况进行了实地考察，以此展开了本文的研究。

2.1 新型高效节能潜水泵技术优势及特点

新型高效节能潜水泵应用先进的设计软件，对潜水泵过流部件进行了优化设计，构建了性能优异的水力模型，有效提高了潜水泵的运行效率，从而达到了很好的节能效果；通过改进潜水泵的转子部件定位模式、支撑方式，采用新型材料，保证了潜水泵的可靠运行；采用先进的铸造、加工工艺，提高了潜水泵零部件的制造精度，使潜水泵在使用效率、安全可靠、运行寿命等性能更加优良。

新型高效节能潜水泵最为显著的优势是维护次数少、安装简便、使用寿命较长。并且，该潜水泵比其他潜水泵体积小、重量轻、耗电低，有效地延长了设备使用的时间，达到了节能减排的效果。

在本文研究中对该潜水泵技术进行了了解，发现其应用的水泵叶轮等部件采用了新型的水力模型，提高了潜水泵机组的运行效率。在潜水泵流量以及扬程要求不变的情况下，使用新型高效节能潜水泵，可以减小配套电机的功率，完全可以达到有效节能的目的。如与传统潜水泵相较，节能率可以在15%～35%。

2.2 改造方案

在研究中对该企业的实际用水量以及负荷情况进行了具体了解，根据企业水源井潜水泵实际工作情况，最终决定用新型潜水泵替换旧型号潜水泵，并对潜水泵的性能参数进行了调整，在保证满足公司用水量需求的情况下，使配套电机功率适当降低，经过验收合格后投入使用。

2.3 使用效果

为了对该潜水泵使用效果进行全面分析，在该潜水泵使用6 个月后进行了回访，了解到该潜水泵运行非常稳定，供水系统整体运行效率提升明显，节能降耗效果显著，实现了供水系统供水成本的降低。

3 结语

现今，国际上各类资源都出现了严重短缺，其中部分资源为不可再生资源。而在国内，已经将“节能、减排”作为我国一项基本国策进行部署，以尽快地从之前粗放式经济发展模式向资源节约型、环境友好型经济模式转变。尤其对于国内工业型企业来说，只有在能源上做到节能减排，才可以使企业经营成本大幅降低，有效地促进企业更加稳定发展。并且，企业所用设备更新换代也是其运营中所要面临的事实，如供水系统中所用潜水泵也要随着新型高效节能潜水泵的出现而进行更新。但是，对于企业来说，更新潜水泵本身也是经营成本支出中的重要内容，所以在当前一段时期内，新型高效节能潜水泵如何推广，则是生产企业所要考虑的重点问题。