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新型高效節(jié)能水泵在供水系統中的應用

文檔作者：劉光田文檔來源：中鋁山東有限公司動力廠		點擊數：	更新時間： 2024年08月08日
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．36． 有色冶金節(jié)能口設備節(jié)能
新型高效節(jié)能水泵在供水系統中的應用
劉光田
(中鋁山東有限公司動力廠，山東淄博25501)
[摘要] 某公司水泵設備陳舊，供水量和功率不匹配，水泵耗能高。本文介紹了高效節(jié)能水泵原理及特點，并對
大西門泵房一臺黃河水泵以及一臺工業(yè)水泵更換為高效節(jié)能水泵進行了改造實驗，改造效果明顯。
[關鍵詞】水泵；多孔吸入增壓裝置；渦流；扭矩；節(jié)能
[中圖分類號】TH3 [文獻標志碼]B [文章編號】1008—5122(2017)05—0036一03
Application of New Type Energy-saving Pump in Water Supply System
LIU Guang—tian
Abstract：The problems of obsolete pump，water supply and power mismatch，high energy consumption
are existed in a company．the principle and characteristics of high efficiency energy—saving water pump is
introduced in the paper，and the retrofit experiment of a Yellow River water pump and an industrial water
pump replaced by energy—efficient water pumps is carried out，And the effect of retrofit is obvious．
Key words：water pump；porous suction booster；vortex；torque；energy saving
節(jié)能減排已經成為中國經濟發(fā)展規(guī)劃綱要的
主要內容，尤其對電力、鋼鐵、有色、石油化工、水
處理等工業(yè)領域高耗能企業(yè)提出了更加嚴格的減
排目標。水泵作為供水企業(yè)核心輸送設備，占據
著耗能的主要部分，已經成為節(jié)能工作首要需解
決的問題。某公司所用新水主要是由市自來水公
司和引黃公司供應的地下水和黃河水組成，經過
該公司大西門泵房崗位二次加壓輸送到公司各生
產用戶，其中二次加壓主要靠水泵實現。水泵耗
能在輸水成本上占很大的比例，因此在13常供水
過程中，探索和應用水泵節(jié)能技術對供水系統的
節(jié)能降耗具有重要的意義。
1大西門供水泵站現狀
大西門供水泵站位于公司大西門西北側，張博
公路西側，主要承擔著市自來水公司工業(yè)水、引黃公
司黃河水加壓轉供任務。該崗位兩種水源各裝參數
[收稿日期】2017—05—19
[作者簡介]劉光田(1972一)，山東濱州人，碩士，高級
工程師，主管工程師，主要負責動力廠水汽技術與生產運行
管理。
相同的水泵4臺，其日供水量為2．5萬一3．2萬t。
由于所裝水泵皆為2000年以前安裝，役齡較長，效
率低下。且隨著公司生產規(guī)模的不斷變化，供水量
也隨之發(fā)生了較大變化，原有的供水設備與當前的
生產用水需求已不相符合，供水量與功率不匹配，造
成能耗偏高，從上半年3、4、5月份工業(yè)水及黃河水
未改造水泵供水的運行單耗數據來看，耗能較高，具
體見表1、2。
表1 改造前黃河水1’水泵供水單耗
為了更好地反映新型節(jié)能水泵的節(jié)能效果，分
別從4臺黃河水供水泵和工業(yè)水供水泵中各取一臺
進行更新，然后通過與改造前水泵運行數據對比，驗
證其節(jié)能效果。
萬方數據
2017年lO月第5期新型高效節(jié)能水泵在供水系統中的應用——劉光田·37·
表2 改造前工業(yè)水1。水泵供水單耗
2新型高效水泵的應用
本次實驗是該公司與浙江某公司進行合作，也
是對其發(fā)明的、具有獨立知識產權的流體輸送技術
的一次應用實踐。
2．1 多孔吸入增壓裝置技術原理及特點
“多孔吸人增壓裝置系統”由多孔吸人增壓裝
置和與其相匹配的高效節(jié)能泵(專利號：
ZL200720148147．0)組成，是擁有自主知識產權的
高效節(jié)能產品。多孔吸入增壓裝置具有體積小、環(huán)
保、使用壽命長、免維護、安裝周期短的特點，能顯著
降低所配系統驅動泵的用電功率，極大地降低設備
的運行成本和大功率電機運行時帶來的噪音污染。
在供水系統中，水泵的揚程是為了克服系統管
網的阻力。在停止狀態(tài)下水泵的進、出水口的壓力
是均等的，一旦水泵啟動，水泵出水口的壓力和流速
在整個供水系統中都是最高、最大的，多孔吸入增壓
裝置主要是利用水泵出口的瞬間高壓、高流速，當流
體進入增壓裝置后，由于裝置獨特的內部設計，在裝
置內會形成負壓，所形成的負壓會對水泵的出水口
產生一股吸力，其所產生的吸力能替代水泵的部分
揚程而克服系統的阻力，在水泵流量不變的情況下，
一旦水泵的揚程降低，則水泵所配電機功率將大幅
下降，從而達到節(jié)約設備運行電費的目的。
傳統的離心水泵工作時因水泵的葉輪高速旋轉
時在葉輪的吸水口處會形成渦流，由于渦流的產生
而消耗了水泵的部分能效，降低了水泵的整體效率。
多孔吸人流體增壓技術是由空腔導管、隔水板、增壓
調節(jié)板以及專用葉輪等構成，在空腔導管中設置有
隔水板，增壓調節(jié)板設置在隔水板的前端，其兩側向
內的傾斜角與專用水泵葉輪的吸水口處向內的傾斜
角相對應。當流體經過增壓構件后，水泵的入水由
傳統的單通道進入葉輪的吸水口而變成多通道進
入，多通道的流體在增壓調節(jié)板的作用下克服了水
泵葉輪吸水口處的渦流現象，可以最大限度地排出
吸入的流體；因匹配的專用葉輪加長了葉輪的流道
設計，這樣與傳統的水泵葉輪相比，匹配的專用葉輪
的直徑大大縮小，而流道的長度并未損失。水泵葉
輪的直徑越大，其作用在配套電動機的扭矩越大，所
需的配套電動機的功率就越大。
該節(jié)能技術所匹配的水泵葉輪流道長、直徑小，
其作用在配套電動機的扭矩小，所需配套電動機的
功率會顯著降低，這樣在保證水泵流量和揚程不變
的前提下，應用多孔吸人流體增壓技術配置的水泵
與流體增壓裝置相匹配就能極大降低水泵的電機功
率，與傳統配置的水泵相比理論節(jié)電率達20％～
60％。
2．2 改造方案
通過現場勘測、計算以及設計，根據當前公司生
產用水負荷情況，決定將原38工業(yè)水泵及2。黃河水
泵進行更新，3。工業(yè)水泵型號為SLW350—400，流量
為800 ITl3／h，揚程為50 m，配備的電機功率為160
kW，更新后的節(jié)能泵型號為KQW300—315—90／4，流
量揚程不變，電機功率更改為90 kW。2’黃河水泵
型號為ISG250—400Z，流量為600 m3／h，揚程為24
nl，配備的電機功率為75 kW，更新后的節(jié)能泵型號
為KTL300—235，流量為650 Ill3／h，揚程為28 m，配
備的電機功率為45 kW。安裝、調試以及配套改造
工程均由浙江某公司施工人員負責實施。2015年2
月20日至25日對黃河水泵進行改造，運行兩個月
后，于4月22日至27日對工業(yè)水泵實施改造，改造
完成雙方驗收后立即投入運行。
2．3 改造效果
為了對比改造效果，未改造的1。黃河水泵與改
造后的2。黃河水泵同時運行，同樣，未改造的1 4工
業(yè)水泵與改造后的3。工業(yè)水泵也共同運行，至今共
運行3～5個月，設備運行穩(wěn)定可靠，現將運行后的
數據匯總分析如下，具體見表3、4。
表3 改造后2。黃河水泵供水單耗
萬方數據
·38· 有色冶金節(jié)能口設備節(jié)能
表4 改造后3’工業(yè)水泵供水單耗
通過改造前后數據比較可以看出，由于供水量
的不同，節(jié)能效果不同，越接近額定，節(jié)能效果越顯
著。從噸水單耗來看，黃河水泵更新后節(jié)能效果比
工業(yè)水泵好。
黃河水泵改造后噸水電耗降低：
0．031 1—0．018 1=0．013 0元／t
節(jié)電率為：
0．O】3 0／0．031 1=41．8％
t≯、9≯℃p℃pt≯＼op℃p
工業(yè)水泵改造后噸水電耗降低：
0．031 1—0．023 3=0．007 8元／t，
節(jié)電率為：
0．007 8／0．031 1=25．08％
公司每年使用黃河水與工業(yè)水分別為4 913 600 t
和3 731 514 t，則年節(jié)省電費為4 913 600×0．013+
3 731 514×0．007 8=92 982．6元
3 結束語
目前國家已經把節(jié)約資源作為一項基本國策，
加快建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，而能源消耗已
經成為企業(yè)運營的一項重要成本支出，節(jié)能將為其運
營帶來巨大的成本下降空間，而老企業(yè)設備陳舊落后
是一個客觀存在的事實，供水系統中大部分水泵需要
更新換代，但一次性更新又受費用的制約，因此，新型
高效節(jié)能泵的推廣應用是一個長期而又艱巨的任務。
電解槽液位自動化控制裝置
專利申請?zhí)枺篊N201410604241．7
公開號：CNl05624741 A
申請日：2014．10．31 公開日：2016．06．01
申請人：云南新立有色金屬有限公司
本發(fā)明公開了一種電解槽液位自動化控制裝
置，包括液下罐、氣體源、管道系統、高度傳感器、控
制系統。管道系統包括進氣管、排氣管、連接管、自
動減壓閥、進氣電動調節(jié)閥、排氣電動調節(jié)閥。進氣
管連通氣體源，排氣管連通進氣管與外界，連接管連
接在進氣管與排氣管之間且連通進氣管與液下罐，
自動減壓閥安裝在進氣管上。進氣電動調節(jié)閥安裝
在進氣管上，進氣電動調節(jié)閥的人口端與自動減壓
閥的出口端連接，排氣電動調節(jié)閥安裝在排氣管上。
控制系統與進氣電動調節(jié)閥、排氣電動調節(jié)閥及高
度傳感器連接，通過控制進氣電動調節(jié)閥和排氣電
動調節(jié)閥的閥門開度進而調節(jié)電解液的高度。如此
不僅節(jié)省了人力，還讓電解液處于平穩(wěn)狀態(tài)從而使
得電解槽產能增加。
一種對電渣爐功率進行控制的方法
專利申請?zhí)枺篊N201410605557．8
公開號：CNl05624417A
申請日：2014．10．31 公開日：2016．06．0l
申請人：西安擴力機電科技有限公司
本發(fā)明公開了一種對電渣爐功率進行控制的方
法，包括以下步驟：①工作參數檢測：采用電壓互感
器和電流互感器分別對串接在磁性調壓器與電渣爐
電極間的短網中的電壓和電流進行實時檢測；采用
稱重傳感器對電渣爐結晶器的重量進行實時檢測；
采用溫度傳感器對電渣爐結晶器的底部水箱中的溫
度進行實時檢測。②功率測量數據獲取。③模糊
PID控制器根據給定電壓和實測電壓運用模糊算法
對其PID參數進行自整定。④電渣爐功率自動調
節(jié)。⑤冶煉過程監(jiān)控及運行故障報警。本發(fā)明步驟
簡單、實現方便、投入成本低，采用智能模糊控制系
統，提高了控制精度和產品質量，解決了現有電渣爐
控制方法不合理且難于達到恒功率冶煉的實際
問題。

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