宁夏回族自治区固海扬水管理处 宁夏回族自治区 755100
摘要:离心泵是扬水泵站的主要动力设备,其运行效率对扬水成本有着至关重要的影响。离心泵运行过程中,动力成本是最重要的扬水成本。只有降低动力成本,才能有效降低扬水成本,从而提高离心泵的工作效率。
关键词:离心泵;运行影响因素;效率;措施;
前 言:影响离心泵运行的因素很多。为了提高离心泵的工作效率,需要对影响离心泵运行效率的影响因素有清晰的认识,同时采取相应的措施,以达到提高离心泵效率的目的。
1 离心泵运行的影响因素
机械效率、容积效率和液压效率的乘积最终构成了离心泵的效率。离心泵机组效率低的原因有很多,包括以下几个方面:首先,泵本身的效率是影响离心泵效率的最根本因素。即使在相同的工作条件下,泵的效率也会相差15%以上。二是离心泵的运行工况低于泵的额定工况,因此离心泵的工作效率低,能耗高。第三,由于电机效率在应用过程中基本不变,所以选择一台高效率的电机对于整个工作效率是非常重要的。第四,离心泵的效率也受失水的影响。失水主要包括水摩擦和局部阻力的损失。泵运行一段时间后,会出现叶轮和导叶的表面磨损,这是不可避免的。随着水力损失的不断增加,水力效率降低。第五,离心泵的效率也受机械效率的影响,主要是设计和制造质量。泵一旦选定,后期管理对离心泵效率的影响相对较小。第六,泵的容积损失就是我们常说的泄漏损失。容积损失中的泄漏损失有三种:叶轮密封环损失、级间损失、轴向力平衡机构损失等。体积效率不仅会影响设计和制造,还会影响后期管理。在泵连续运行后,由于各种部件之间的摩擦增加,部件之间的间隙变得越来越大,容积效率相应降低。第七,由于滤筒堵塞,管道充满空气,离心泵将泵出并空转。第八,在泵启动前,由于工作人员对离心泵启动前的准备工作不够重视,一些基础操作如温泵、圆盘泵、灌注泵等没有进行彻底,往往会造成一些泵汽蚀,同时泵的噪音和振动增加。效率降低的后果。
2 影响离心泵组效率的几个因素
(1)泵本身的效率是最根本的影响。在相同的工作条件下,泵的效率可能相差超过15%。(2)离心泵的运行工况低于泵的额定工况,泵效率低,能耗高。(3)运行中电机效率基本不变。因此,选择一台高效率的电机是非常重要的。(4)机械效率的影响主要与设计和制造质量有关。泵选定后,后期管理影响小。(5)水力损失包括水力摩擦和局部阻力损失。泵运行一定时间后,必然会造成叶轮和导叶表面磨损,增加水力损失,降低水力效率。(6)泵的容积损失也称为泄漏损失,它包括三种泄漏损失:叶轮密封环、级间和轴向力平衡机构。容积效率的高低不仅与设计制造有关,还与后期管理有关。泵连续运行一定时间后,由于部件之间的摩擦,间隙增加,容积效率降低。(7)由于双机一管或多机一管的运行方式也会大大降低水泵运行效率。(8)泵启动前,员工不注意离心泵启动前的准备工作,暖泵、碟泵、灌注泵等基本操作程序没有完全执行,往往造成泵的气蚀,导致噪音大、振动大、泵效率低。
3 提升离心泵工作效率的策略
3.1 改变管道特性曲线
影响离心泵工作效率的最关键因素是其工作点。因此,要想提高离心泵的工作效率,首先必须合理调整其工作点,以保证工作点能够在高效区稳定运行。目前,调整离心泵工作点的措施主要有两种,其中一种是改变管道特性曲线。在这方面,一种方法是采取入口节流措施,但由于离心泵的空化作用,这种方法不够科学;二是采取旁路回流措施,更适合轴功率与流量成反比的离心泵;最后也是最常用的方法是在离心泵的排放管道上安装调节阀,但这种方法会在一定程度上导致系统运行效率和功率的降低,造成能源浪费。
3.2 改变离心泵的性能曲线
改变离心泵的性能曲线是调整离心泵工作点的又一措施。这种方法的本质是通过消除系统运行中过大的扬程来提高离心泵的运行效率。对此,第一种方法是切断叶轮外径,使离心泵的性能曲线下移,使其工作点也下移,但这种方法会造成叶轮不可恢复,而且操作所需的机床非常精密,所以适用范围小;第二种方式是减少离心泵的叶轮级,也可以使离心泵的性能曲线下移,从而带动工作点下移,但这种方式需要将多级泵整体拆除,因此只适合在稳定工况下应用;第三种方式是淘汰低效离心泵,根据扬程和流量的实际需要更换新的离心泵,重新设计和选择管泵系统,但这种方法往往需要很大的成本,有些企业难以承担;最后一种方式是根据需要设定扬程和流量,合理改变离心泵叶轮转速使其下移,同时使工作点下移。
3.3 积极采用变频调速技术
离心泵的调速方式有很多种,但最常用也是最好的方法是采用变频调速技术。但是,由于变频调速技术的应用需要大量的投资,所以首先需要增加这方面的投资。近年来,随着变频调速技术的不断发展,该技术在泵行业得到了广泛的应用,并取得了很好的节能效果。虽然变频调速技术投资高,但投资回收期短,节能效果显著。
4 如何降低离心泵能耗,提高泵机组效率
(1)更换效率低的离心泵。但是,有一个细节在更换时需要注意。更换离心泵时,需要选择参数与实际工况相似的离心泵,以保证更换后的泵能在高效状态下运行。根据对离心泵更换的调查,离心泵更换后,更换前后的效率实验表明,低效率高能耗离心泵的效率至少可以提高10%。(2)变频节能技术的应用。由于一些离心泵的设计参数大于实际工况,需要在离心泵上安装变频调速装置,应用变频技术后,离心泵始终可以在高效区运行。(3)在一些大型离心泵中,有必要推广应用高效节能的永磁调速电机,电机还应具有双电源,以有效保证离心泵的效率达到高水平。(4)离心泵的选择也是一个非常重要的环节。只有选择合适的离心泵,才能提高离心泵的效率。因此,在选择新泵时,我们必须选择大型制造商生产的泵。只有这样才能保证离心泵的高效率。(5)用于离心泵的维护工作。即使选择效率高的离心泵,如果不进行有效维护,离心泵也很容易出现故障,最终影响工作效率的提高。因此,离心泵的维护是非常必要的。一般来说,离心泵的维护可以从三个方面进行:一是要经常检查和调整离心泵轴端的密封,可以有效减少离心泵的容积损失;其次,当离心泵累计运行时间达到10000小时时,需要对离心泵进行大量的维护,只有这样才能恢复离心泵的效率;提高离心泵的容积效率。离心泵的维护工作才能有效,离心泵的工作效率才能提高。(6)必要时可以考虑对叶轮内壁、叶片、压水室、蜗体内壁做磨光处理(但不能改变蜗体和压水室的容积),这样可以最大程度上降低泵体内部的水利损失,同时可以降低气蚀的发生概率。(7)对于离心泵的使用,必须严格遵守离心泵的操作规程。在启动离心泵之前,我们必须像圆盘泵一样工作。同时,我们必须在打开入口阀的同时及时关闭出口阀。在排气防空过程中,需要检查离心泵的入口压力是否满足规定的要求水平。这样可以有效防止因供液压力低、供液流量不足而造成的离心泵汽蚀。(8)离心泵泵效率的定期检查也是一个不可忽视的环节。在测试过程中,如果发现某些泵机组的泵效过低,就要及时分析产生这一问题的原因,并采取相应的措施加以解决。只有这样,离心泵的泵效率才能得到更好的保证。
结束语
总之,影响离心泵运行的因素很多,只要其中一个不及时解决,就会影响离心泵的运行效率。因此,有必要及时找出影响离心泵运行的影响因素,这些因素直接决定了离心泵的泵效率。只有采取相应的措施,才能更好地提高离心泵的效率。
参考文献:
[1]樊红星.离心泵高效率运行的方法与措施探讨.2018.
[2]吴文毅.关于影响离心泵效率的因素及提高措施.2020.