離心泵的幾種節(jié)能途徑探析

齊學(xué)舜（吉林炭素集團(tuán)有限公司，吉林 吉林 132002）

離心泵的幾種節(jié)能途徑探析

齊學(xué)舜
（吉林炭素集團(tuán)有限公司，吉林 吉林 132002）

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷進(jìn)行，工業(yè)化進(jìn)程也逐漸加深，離心泵作為常用的輸送流體裝置在我國國民經(jīng)濟(jì)的很多行業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用。尤其是在石油化工企業(yè)中離心泵是其所有使用設(shè)備中耗電量最大的一個(gè)，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因有很多種，其中以離心泵的使用量大和離心泵的工作效率低為主。在實(shí)際發(fā)展應(yīng)用中，離心泵的有效節(jié)能既迎合了當(dāng)今社會(huì)的節(jié)能主體，又對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益有很大的幫助。本文將針對(duì)離心泵工作的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并且對(duì)于其中出現(xiàn)的問題提出有效的建議以解決離心泵耗能大的問題。

關(guān)鍵詞：離心泵；節(jié)能途徑；解決建議

1 離心泵的工作原理

離心泵作為工業(yè)中最常見的一種應(yīng)用必備裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小以及易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，它的主要組成部分是機(jī)殼、葉輪、吸入及壓出導(dǎo)管以及一些密封件。在離心泵進(jìn)行工作之前，要先將泵殼充滿液體，同時(shí)使葉輪浸沒在液體中，在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，由于離心力的作用會(huì)將葉輪中心的液體拋到葉輪葉輪外緣，最終液體將匯集與泵殼通道中排除導(dǎo)管。

2 導(dǎo)致離心泵耗能高的因素

2.1 離心泵選型對(duì)耗能的影響。許多廠家在進(jìn)行離心泵的選型時(shí)都是依據(jù)泵在正常工作時(shí)的最大阻力和最大流量，也會(huì)考慮到由于長期運(yùn)行導(dǎo)致的管道阻力、泄露因素、負(fù)荷波動(dòng)等等因素的影響，附加一定的富余量，外加在很多情況下這些富余量都會(huì)偏離實(shí)際很多。通過對(duì)多個(gè)廠家的實(shí)地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)富余量通常都將超過30%，甚至一些廠家超出的更多。對(duì)于這種情況，多余的流量和揚(yáng)程都是通過控制閥進(jìn)行調(diào)節(jié)減壓的，因此使大量的電能消耗在了控制閥上。這種做法雖然可以解決閥門全開時(shí)導(dǎo)致的超功率和軸承過熱的實(shí)際問題，但是對(duì)于離心泵整體工作狀態(tài)來說卻導(dǎo)致其不在正常工作的高校工作區(qū)，因此提供動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)或者柴油機(jī)做了很多無用功。

2.2 節(jié)能設(shè)計(jì)不合理。目前在我國對(duì)于離心泵的節(jié)能設(shè)計(jì)主要是采用基于經(jīng)驗(yàn)公式的模型換算法和速度系數(shù)法，然而卻由于這兩種方法都缺乏科學(xué)的的節(jié)能設(shè)計(jì)，外加生產(chǎn)商家一般只是注重經(jīng)濟(jì)效益往往忽視在節(jié)能設(shè)計(jì)方面的投入，因此我國離心泵的節(jié)能設(shè)計(jì)一直處于初級(jí)階段，沒有得到較大的發(fā)展，在工作效率上也無法得到較大的突破。除此之外，在我國曾經(jīng)為了解決出口閥門全開時(shí)可能導(dǎo)致超功率和軸承過熱等問題，而在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了“全揚(yáng)程”的熱潮，盡管這種方法在一定程度上可以有效的解決問題，但是卻讓離心泵工作在低效率區(qū)間內(nèi)，造成了大量的資源浪費(fèi)。

2.3 不能綜合分析節(jié)能因素。從前提到節(jié)能設(shè)計(jì)往往會(huì)想到的都是提高工作運(yùn)行效率，對(duì)于現(xiàn)在的科技發(fā)展水平來說這是一種過時(shí)的觀念。離心泵的節(jié)能設(shè)計(jì)涉及多個(gè)方面，包括運(yùn)行效率、可靠性、穩(wěn)定性、環(huán)境適應(yīng)性、使用壽命以及對(duì)材料的利用率等在內(nèi)的綜合改善問題，而不是僅限于運(yùn)行效率的提高。例如離心泵會(huì)因其所處工作環(huán)境的不同，在密封性能、水力性能以及耐磨、耐高溫和耐腐蝕性等方面的設(shè)計(jì)要求也不相同，面對(duì)這種情況應(yīng)該首要考慮的就是根據(jù)離心泵實(shí)際工作的環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，以達(dá)到良好的工作效益。通過以上分析可知，離心泵的節(jié)能設(shè)計(jì)需要綜合全面的考慮，應(yīng)該將從前單方面考慮運(yùn)行效率轉(zhuǎn)移到對(duì)其全面整體的認(rèn)識(shí)中來。

3 離心泵的節(jié)能措施

3.1 正確配置離心泵。離心泵的節(jié)能途徑有很多種，其中合理進(jìn)行離心泵的配套就是一種有效的措施。對(duì)于離心泵的配套而言，應(yīng)該根據(jù)其使用的條件進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，在不同的場(chǎng)合或者不同的時(shí)期都應(yīng)該有特殊的配套方案。根據(jù)長期以來的經(jīng)驗(yàn)，在流量變化較大的系統(tǒng)中，使用大泵進(jìn)行回流管道設(shè)置以及閥門調(diào)節(jié)的節(jié)能方法并不是最佳的方案，相比之下，并聯(lián)小型的離心泵同時(shí)運(yùn)行會(huì)取得更好的節(jié)能效果?；蛘哚槍?duì)某種特殊的工作要求，也可以將大泵與小泵綜合進(jìn)行使用，以達(dá)到最優(yōu)的配套。在實(shí)際生活中的中央空調(diào)就是采用這種配套方式，因?yàn)橛捎诩竟?jié)的變化對(duì)空調(diào)的使用影響較大，所以如果只用一臺(tái)大泵進(jìn)行閥門節(jié)流，那么會(huì)使其運(yùn)行效率低下，然而并聯(lián)幾臺(tái)小流量的泵參與運(yùn)行，可以在流量變小的情況下，調(diào)整泵的工作數(shù)量，根據(jù)工作量的需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐Ｓ谩＿@種設(shè)計(jì)可以使泵都工作在高效率的區(qū)間內(nèi)，達(dá)到節(jié)能的目的。

3.2 優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)。就目前的離心泵節(jié)能設(shè)計(jì)而言應(yīng)該走出從前的“全揚(yáng)程”理念，運(yùn)用當(dāng)前先進(jìn)的水力模型參與設(shè)計(jì)，并且應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該針對(duì)方案的可靠性以及產(chǎn)品的材料選擇進(jìn)行科學(xué)的試驗(yàn)，對(duì)于一些潮濕環(huán)境中工作的離心泵應(yīng)該進(jìn)行耐潮濕、耐霉菌的試驗(yàn)，以確保離心泵在工作時(shí)可以達(dá)到正常的使用壽命和效率，從而符合節(jié)能的設(shè)計(jì)理念。隨著科技的發(fā)展，許多新型的材料與工藝手法都應(yīng)用于離心泵的零件中，這為增強(qiáng)離心泵的使用壽命提供了較大的保證。與此同時(shí)，這些新的科技成果使離心泵在流動(dòng)特性、耐腐蝕性和耐磨性等方面，涂覆技術(shù)和材料表面處理技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮了重要作用，有效擴(kuò)大了離心泵的使用范圍。

3.3 綜合考慮節(jié)能因素。通過一些實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，提速是有效提高電機(jī)工作效率的一種方法，然而往往由于多方面因素的影響，離心泵的工作參數(shù)是不穩(wěn)定的，需要根據(jù)具體的實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)。調(diào)速就是根據(jù)具體的工作要求將離心泵調(diào)節(jié)到最佳的工作狀態(tài)，達(dá)到最小的能源消耗。通常調(diào)速辦法包括齒輪變速、調(diào)速電機(jī)、柴油機(jī)調(diào)速等，經(jīng)過科學(xué)合理的定期維修以及維護(hù)保證離心泵始終工作在最佳狀態(tài)，從而提高工作效率，令外離心泵幾乎將能量都應(yīng)用于輸送流體方面，然而在輸送管線上也會(huì)有相應(yīng)的能量損耗，這些損耗仍然不容忽視，在不影響整體正常工作的前提下，可以通過改變管道的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造來降低輸送管線的能量損耗。

結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷加深，我國在離心泵方面的使用范圍越來越廣，我國近年來在離心泵方面節(jié)能工作也越來越重視，雖然取得了一些成果，但是總體來看效果卻不是很好。作為主要的液體輸送裝置，離心泵在應(yīng)用時(shí)的大量能耗問題依舊嚴(yán)重。針對(duì)這種情況，我國政府應(yīng)該加大改方面節(jié)能研究的重視力度，因?yàn)殡x心泵的節(jié)能措施不僅有利于提高其經(jīng)濟(jì)效益，從長遠(yuǎn)角度來看，更加符合節(jié)能減排的思想。總之，在實(shí)際中對(duì)離心泵進(jìn)行節(jié)能減排策略的實(shí)施應(yīng)該綜合分析影響因素，逐步消除能源浪費(fèi)現(xiàn)象，使離心泵節(jié)能進(jìn)入良性循環(huán)。

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中圖分類號(hào)：TH311

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