城市污水处理公司浅谈水泵节能降耗的几种方法
以水厂为例来看,电能是水厂日常生产中最主要的能源。经分析,电费可占水厂总生产成本的 80%,甚至更多,而在全厂的总用电中,水泵的用电量占到90%以上,可见水泵为水厂的主要耗能设备。
同时水泵在工作过程中也会出现一些常见的故障比如:不出水、扬程不足、漏电、漏油、电机过载运行等,以下水泵节能降耗的方法与常见故障处理方法,仅供大家参考:
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通过合理选择水泵节能
要正确使用水泵,首先要合理选择水泵。选泵恰当既能确保供水水量和水压,又可节约电能,如选泵不恰当,不仅使机泵设备利用率降低,而且还浪费电能。选泵过大或扬程过高,是浪费电能的常见现象,一台效率较高的水泵,如果用在扬程过低的场合,就只能在低效率的状况下运行,导致水泵动力能耗较高。因此在选泵时,首先要了解供水的要求,主要是扬程、流量的范围以及其变化情况等。选水泵时,不应只按最大供水量时达到最高效率为准,而应考虑经常供水量,水泵能在最高效率范围内运行,所以要注意选用高效区范围大的水泵,同时应选择效率高、损耗低的配套电动机。这是因为城镇用水量是随时变化的,不仅随年份、季节而异,即使在任何一天内,最大一小时的水量可为平均时水量的 1.3~1.5倍而小城镇用水时间比较集中,可以高到 2.0~2.5 倍,如果水泵运行不按平时变化的流量而只按最大流量考虑,必然要浪费电能。
水泵性能的选择
对于工艺流量稳定的水泵,其性能选择的重点是保证泵运行的高效,在平均扬程时,如果工艺流量调节幅度较大又较繁,则应特别注意Q—H曲线和Q—y曲线的调节范围是否比较平坦,能否是泵在效率较高的区域运转。
通过水泵的合理配套和组合运行节能
一般泵站内的工作水泵至少有2—3台,从节能和经济运行的角度考虑,应选扬程相近、流量大小不同的泵搭配,以实现大、小泵合理配置方案,当用水负荷变化幅度较大且较频繁时,最好再配置一台调速泵,以适应用水量的变化;当用水量大时,就运行大泵,用水量小时,停大泵运行小泵;如此配置,不但减少了水泵的运行台数,而且可以使所有的水泵都在高效区运行,水泵电耗明显下降,同时供水调配也更加灵活。
2、水泵并联组合运行
在工艺要求大流量或流量有剧烈变动的场合,可视具体情况采取水泵不同组合运行,以提高泵的运转效率(水泵并联台数最多不超过四台)。
在城镇供水系统中,除了少数小型城镇或大型工厂采用水塔调节供水外,一般城市大多数用离心泵直接输水到配水管网,并用并联水泵的方法,随时增加或减少水泵的台数来调节流量。白天用水量大时,增加并联运行的水泵台数,并联以后可以提高水泵扬程,从而满足城市用水量和水压要求。
例如,某水厂在用水高峰时,水泵最高扬程为 50m 左右,到了晚间用水低峰时,水泵扬程仅 25m 左右,白天和晚间的扬程相差悬殊,多年来一直用同一扬程的水泵并联工作,虽然满足了高峰用水时的扬程,但到了低峰用水时就不相适应,水泵效率明显降低,动力能耗很高,因此,应根据供水系统的具体情况合理选用水泵,力求水泵在高效率范围内运行,此外为了节约电能,适应流量变化的需要可对现有设备进行改造,例如更换水泵,以适应夜间用水量少时运行,使水泵效率提高,动力单耗下降,每年可以节约的电能是不少的。
采用水泵调速技术节能
水泵调速节能的原理可以根据流体力学的相似定律推导出,其性能与转速的关系是:流量正比于转速,扬程正比于转速的平方,功率正比于转速的三次方。
2、水泵调速的条件及调速水泵的选择
①选择水泵调速的条件
供水量随季节、昼夜变化而明显变化或时变化系数较大时,水泵经常在偏高扬程或偏离高效区的大流量、低扬程的工况点运行,在无法改选泵型时,应考虑采用调速水泵;
②调速水泵的选择
在有多台水泵时,应选流量最大、经常运行的水泵作为调速泵,调速水泵的运行工况点应位于水泵高效段的中间,即额定转速时的工况点位于高效段的右端,甚至可超出而位于高效段以右,另外,比转数ns过小或过大的水泵均不宜作为调速泵,中、高比转数的离心泵(ns=80-300)作为调速泵效果最好。
3、水泵调速的方式及特点
①可控硅串级调速 特点是效率高、技术成熟,适用于70—95%调速,但调速装置功率因数低,并对电网有污染;
②电磁滑差调速 特点是控制简单,运行平稳可靠,便于遥控和自控,功率因数高,缺点是具有滑差损耗;
③液体粘性调速器(又称油膜离合器)特点是调节容量大,体积小,可在30%—100%额定转速范围内调速,造价低,但油膜离合器对机械油的要求非常高,且有一定滑差损失;
④变频调速 是调速技术中最为先进的方式,它节能潜力大,噪声小,供水管网压力稳定,维护管理方便,故障少,但价格昂贵。
4、水泵最佳调速比的确定
由水泵理论可知,在调速范围不很宽时,水泵转速的改变会导致特性曲线的改变,从而导致工况点改变,使水泵处在高效区运行。
加强对水泵的能平衡测试,并及时更新改造,提高水泵运行效率,达到节能目的
2、选型不当或扬程、流量过大时,对单级泵可采用车削叶轮外径的办法降低扬程和流量,使其在高效区运行,叶轮切削量与比转数有关,如车削量过大会引起泵效率过低反而得不偿失,一般采用逐步车削的办法以获得最佳的叶轮车削量。
加强水泵的维护管理,积极采用新技术新材料,提高水泵效率
2、加强维修,及时修补合理的泄漏间隙,当发现口环破裂或磨损后的泄漏间隙以超过规定值时,应进行修理或更换,根据经验及实测数据确定口环半径间隙为叶轮口环外径的2.5—3.5%;
3、积极采用新型的密封填料。填料在轴封装置中起着阻水或阻气的密封作用,选择一种密封性能好的填料,不仅可以解决泄漏、降低耗用,还可在一定程度上提高水泵效率。
水泵常见的问题及处理方法
1水泵无法启动
首先:应检视电源供电情况:接头连接是否牢靠;开关接触是否缜密;保险丝是否熔断;三相供电的是否缺相等。若有断路、接触不良、保险丝熔断、缺相,应查明原因并及时进行修理。其次:检视是否是水泵自身的机械故障。
常见原因:填料过紧或叶轮与泵体之间被杂物堆积而堵塞;泵轴、轴承、减漏环锈住;泵轴严重弯曲等。
排除方法:放松填料,疏通引水槽;拆开泵体清除杂物、除锈;拆下泵轴校正或更替新的泵轴。
产生原因:多是吸水管漏气、底阀漏气;进水口堵塞;底阀入水深度不足;水泵转速太低;密封环或叶轮磨损过大;吸水高度超标等。
排除方法:检查吸水管与底阀,堵住漏气源;清理进水口处的淤泥或堵塞物;底阀入水深度必须大于进水管直径的1.5倍,加大底阀入水深度;检查电源电压,提高水泵转速,更换密封环或叶轮;降低水泵的安装位置,或更换高扬程水泵。
产生原因:泵体内有空气或进水管积气,或是底阀关闭不紧,灌引水不满、真空泵填料漏气厉害,闸阀或拍门关闭不严。
排除方法:1.先把水压上来,再将泵体注满水,然后开机。同时检视逆止阀是否严密,管路、接头有无漏气现象,若发现漏气,拆卸后在接头处涂上润滑油或调合漆,并扭紧螺丝。2.检查水泵轴的油封环,若磨损严重应更换新件。3.管路漏水或漏气。可能安设时螺帽拧得不紧。若渗漏不严重,可在漏气或漏水的地方涂抹水泥,或涂用沥青油拌和的水泥浆。临时性的修理可涂些湿泥或软肥皂。若在接头处漏水,则可用扳手拧紧螺帽,若漏水严重则必须重新拆装,更换有裂痕的管子;降低扬程,将水泵的管口压入水下0.5m。
产生原因:泵体和吸水管没灌满引水;动水位低于水泵滤水管;吸水管破裂等。
排除方法:排除底阀故障,灌满引水;降低水泵的安装位置,使滤水管在动水位之下,或等动水位升过滤水管再抽水;修补或更换吸水管
产生原因:水泵安装不牢或水泵安装过高;电机滚珠轴承损坏;水泵主轴弯曲或与电机主轴不同心、不平行等。
处理方法:装稳水泵或降低水泵的安装高度;更换电机滚珠轴承;矫正弯曲的水泵主轴或调整好水泵与电机的相对位置。
产生原因:水泵转速太高;水泵主轴弯曲或水泵主轴与电机主轴不同心或不平行;选用水泵扬程不合适;水泵吸入泥沙或有堵塞物;电机滚珠轴承损坏等。
处理方法:检查电路电压,降低水泵转速;矫正水泵主轴或调整水泵与电机的相对位置;选用合适扬程的水泵;清理泥沙或堵塞物;更换电机的滚珠轴承。
产生原因:缺少润滑油或轴承破裂等。
处理方法:加注润滑油或更换轴承
水泵保养方法
有小故障,必须马上检查?
如果水泵有任何小的故障切记不能让其工作,如果水泵轴的填料完全磨损后要及时添加,如果继续使用水泵会漏气,这样带来的直接影响是电机耗能增加进而会损坏叶轮。