选型和节能

选型和节能（共7篇）

选型和节能 篇1

FBC (D) Z风机是近年来我国专门为煤矿研制的新型、高效、低噪音防爆轴流式主要通风机, 作为矿用主要通风机的更新换代产品, 在我国煤矿得到了推广应用。该通风机静压效率较高, 但是一些矿井特别是中小型矿井, 由于技术力量薄弱, 存在风机选型不合理、运行中工况调节不当、运行效率低下、能耗浪费过大的问题。据统计, 风机在整个服务年限内, 电费占到总费用的80%以上。为保证风机高效运行, 达到节能的目的, 应从风机选型、工况调节和加装风机专用变频器等方面进行综合考虑。

1FBC (D) Z风机的选型

在选择该类型通风机时, 应根据矿井的实际情况, 考虑初期、末期风量和风压的要求, 在该类型通风机中合理选择满足要求的通风机。风机选型的原则是:技术先进, 安全可靠, 运行效率高 (经济性) 。①从技术先进性的角度上来讲, 并不是越先进越好, 要和矿井的技术力量相适应, 即矿井现有技术力量应能对所选用的风机进行安装、调试、运行、检修和维护等工作。②从安全可靠的角度上讲, 一是设计、生产制造的通风机应安全可靠;二是在生产实际中能够保证其运行的安全可靠性。③从经济性的角度上讲, 所选择的风机效率高, 并在整个服务年限内都能高效运行。在选择风机时, 还应详细考虑风机在运行中的调节, 使其在整个服务年限内都在高效区运行。如现有风机难以满足上述要求, 应提供矿井通风参数, 让厂家设计出满足该矿井通风要求的高效风机 (即个性化设计) , 以达到节能的目的。

2FBC (D) Z风机的调节方法

为满足通风要求和节能, 风机运行中一般需要进行调节。轴流式风机的调节方法很多, 主要有闸门节流法、改变叶片安装角度调节法、改变转速调节法、减少叶轮数目调节法和减少叶轮叶片数目调节法等。FBC (D) Z通风机主要采用改变叶片安装角度调节法和改变转速调节法[1]。

2.1闸门节流法

闸门节流法是利用闸门或调节闸门对风量进行调节, 通过适当关闭闸门, 达到减小风量的目的。这种方法人为增大了通风网络的阻力, 增大了损失和能耗。对于FBC (D) Z风机, 在同一叶片安装角度下, 风机轴功率随风量的减小而增大, 采用闸门节流法减小风量, 不仅不能达到节能的目的, 反而造成能源浪费。这是一种不经济的调节方法, FBC (D) Z通风机不宜采用该调节方法, 一般仅作为应急方法暂时使用。

2.2调整叶片安装角度调节法

FBC (D) Z风机的叶片安装角度是可调的, 改变叶片安装角度, 风机的性能参数即发生相应的变化。当风量过大时, 可以把叶片的安装角度适当调小;当风量不能满足要求时, 把叶片安装角度适当调大, 调节到满足风量和风压要求的叶片角度。该方法叶片调节角度范围较大, 风量和风压的调节范围也较大。

如图1所示为厂家给出的FBCDZ-6-№17B风机在不同叶片安装角度下的性能曲线。曲线1为调节前的通风网络特性曲线, 采用出厂时的叶片安装角度46°/38°, 工况点为M1。随着开采深度的增加, 通风网络阻力增大 (有时风量也需要增加) , 把调节后的通风网络特性曲线作在通风机的性能曲线上, 确定出要调节的角度, 并把叶片调到需要的安装角度, 图1中曲线2, 调节至52°/44°, 工况点为M2。应该注意的是, 风机性能曲线有一定误差, 调节后应对矿井风量和风压进行实际测定, 如不能满足要求, 应重新调节角度。如需减小风机叶片安装角度, 应按相反的方法进行。现以一实例说明减小叶片安装角度调节时的节能效果。

某矿主要通风机采用FBCDZ-8-№22B型对旋风机, 出厂时叶片安装角度为46°/38°。通过现场测定, 实际风量为84 m3/s, 电动机功率为205 kW。而该矿井实际所需风量为68 m3/s, 把叶片安装角调节至最小安装角度40°/32°, 通过测定, 实际风量为72 m3/s, 电动机实际功率为150 kW。调节后电动机功率比调节前减少了55 kW, 每天节约电量1 320 kWh, 节电效果十分显著。

2.3改变转速调节法

通风机的相似准则是, 风量与转速成正比, 风压与转速的平方成正比, 轴功率与转速的3次方成正比。依据现在的风量和风压及转速, 以及所需风量和风压大小, 根据相似准则, 计算出调节后风机的转速, 改变电动机转速至所需转速。但是应该注意, FBC (D) Z风机电动机内置, 如采用调速电动机则比较方便, 如采用更换电动机进行调速, 还应考虑电动机的尺寸和安装问题, 比较麻烦。如果是增大转速, 还应计算出通风机的轴功率, 用以验证电动机的功率是否满足要求。这种调节方法, 调节前后的效率几乎不变。如果风机原工况运行在高效区, 则调节后风机的效率依然较高, 节能效果明显。

2.4减少叶轮数目和叶轮叶片数目调节法

减少叶轮数目调节法针对的是FBCDZ对旋风机。在开采初期, 风量和风压较小, 可以拆除第二级叶轮动叶片, 只运转第一级风机, 开采末期随风量、风压增大再运行第二级风机。

减少叶片数目是把动叶片对称地减少几片, 以减小风量和风压。随风量和风压逐渐增大, 再逐渐增加动叶片[2]。

现在FBC (D) Z风机生产厂家一般未给出拆除一级叶轮和减少部分动叶片后的性能曲线, 这就需要对拆除一级叶轮和减少部分动叶片后的风机性能进行现场测试。

3加装风机专用变频器

矿井在开采过程中, 随开采深度的增加, 风压和风量逐渐增大, 而配备的电动机一般应满足风机整个服务年限的要求。所以, 风机在运行初期, 轴功率较小, 电机功率富余系数较大, 功率因数较低, 能耗浪费较大。加装风机专用变频器, 可提高电动机的功率因数, 达到风机节能降耗的目的。近年来, 通过对FBC (D) Z风机加装变频器改造的经验来看, 加装专用变频器前, 电动机功率因数初期大多在0.8, 能耗浪费较大;加装风机专用变频器后, 电动机的功率因数大多都能提高到0.99以上, 提高了电网的有功功率, 节能效果十分显著。另外, 风机加装专用变频器运行, 减小了启动电流, 提高了安全性, 杜绝了由于电流过载而烧毁电机和造成大面积停电现象, 对电动机和电网具有很好的保护作用, 并可延长风机的使用寿命。

4结语

矿井通风设备是煤矿高耗能设备, 通过合理选择矿井通风机、合理调节风机运行工况, 可使其高效运行;通过加装风机专用变频器, 可提高电动机的功率因数, 节能效果显著, 对矿井安全生产和节能减耗具有重要作用。

参考文献

[1]马立克, 张书征, 杨玉璋, 等.流体力学、通风与瓦斯抽放设备[M].北京:煤炭工业出版社, 2008.

[2]郭瑜.矿井通风机节能技术改造途径及原则[J].矿山机械, 2007 (5) :51-52.

牵引车主机选型节能改造 篇2

YJB-323B变速箱中变矩器的有效直径D为323mm, 同YQX5变速箱的变矩器有效直径相同, 故而其性能也基本一致。YJB-323B液力变速箱输入和输出轴在水平方向上无偏心, 同原驱动桥相配时, 需向左 (从前向后看) 移动一定尺寸, 以保证传动轴在水平面上传动角最小。受车架宽度尺寸的限制, 变速箱最多向左移动30mm, 而此时发动机也必须相应向左移动30mm, 结果造成主机的机油滤清器可能与左前板簧铰点相碰, 需改换铰座结构。此外YJB-323B液力变速箱微动阀和变速阀的阀杆是上下垂直运动, 而YQX5液力变速箱则是前后水平运动。前者两种阀的操纵系统在布置上困难较大, 主要问题是布置空间不足, 综合以上问题, 最终决定采用YJB-323B液力变速箱。

针对6102G型和6102BG型发动机, 我们分别进行了与YQX5液力变速箱的匹配计算。首先检验液力变矩器有效直径D选择的是否合适。

由柴油机全负荷速度特性曲线的变矩器的原始特征曲线 (图一) , 可得:

(1) 6102G型:DG=283mm

(2) 6102BG型:DBG=302mm

在同类型变矩器中, 有效直径D=323mm的变矩器最接近计算值, 而且6102BG略优。为进一步考核发动机与变矩器匹配的动力性和经济性, 需分别确定两种发动机和液力变矩器的匹配工况。绘制变矩器和柴油机共同工作的输入特性曲线

从变矩器的原始特性曲线 (图一) 上选取一系列转速比i, 查出相应的泵轮力矩系数λB。这样便可以得出变矩器的输入特性, 把它按相同的比例分别画到6102G型和6102BG型, 柴油机全负荷速度特性曲线上, 即得到YBQ323B型液力变矩器和两种柴油机共同工作的输入特性曲线 (图二, 图三) 。由此分析可知:

(1) 起步 (制动) 工况:两种匹配情况, 柴油机起动均很容易, 车辆起步性好。而且6102BG型柴油机比6102G型柴油机的起步性略优。参见表一

(2) 最大功率工况:最高效率η*=0.87时, 转速比i*=0.75, 此时6102G型柴油机的功率, NB1=70 kw, 6102BG型柴油机的功率N=78 kw, 均接近最大功率e2N=81kw, 允许取低效率η=0.75时, 转速比i=0.40和min 1i=0.975的两条附载线包括了最大功率范围.相对而2言, 6102BG柴油机的效率较高, 经济性较好。

(3) 耗油率:由输入特性曲线可知, 在ηmin=0.75工作范围内, 6102G的耗油率为230 (g/kw·h) , 6102BG的耗油率为236 (g/kw·h) , 后者略高。

由以上分析, 我们认为两种机型的匹配效果良好, 差别不大。

绘制液力变矩器和柴油机共同工作的输出特性曲线和牵引性曲线。

根据共同工作输入特性曲线上的共同工作点, 求得对应一定转速比i的系列M B和n B, 再由原始特性曲线查出对应于每一个转速比i的变矩系数K和效率η, 接方程n r=i·n B, -Mr=KM B, 求得-M r=f (n r) 和η=ψ (n r) , 这样便得到共同工作的有关参数, 由此绘出输出特性曲线, 见图四、图五。

根据柴油机和变矩器共同工作特性以及最后确定的固定传动比, 变速器各档传动比, 用下列公式计算牵引力Pt和速度v, 确定车辆牵引特性曲线, 见图六、图七。

主机的更换, 理论上完全可行。在实际布置上需做一定的技术改进, 下面是需要改动的主部位及结构。

(1) 柴油机调速器位于机体右侧 (从后向看) , 油门传动需重新设计、布置;

(2) 水泵出水口位于机体中间, 水箱及弯头需重新定做;

(3) 起动机在右侧, 布线需改为左侧;

(4) 主机进气口在右侧, 排气口在左侧, 需重新布置进、排气附属装置 (仪表架上的开口位置需改在左侧) ;

(5) 气泵在机体左侧, 气路部分位置需改动;

(6) 蓄电池位置需变动, 以方便手动输油泵的操作;

(7) 油管及邮箱需变动, 以方便手动输油泵的操作;

(8) 发动机需和车架线一定角度放置, 使油底壳和前桥保持一定距离;

(9) 发动机气泵最高点同机罩相干涉, 需在机罩上开天窗。

此外还有许多需调整的结构, 这里就不一一叙述了。

摘要：天津港机电设备安装工程有限公司生产的YQ45牵引车是最早开发的老产品, 其主机选择的是洛阳第一拖拉机厂发动机二分厂的LR6105g53型柴油机。与主机相匹配的是长沙中南传动机械厂生产的YQX5液力传动变速箱。根据用户反映, 这种柴油机的噪声比同类型柴油机要大得多, 影响司机的操作环境和驾驶的舒适性。另外, 发动机备件需单独配置, 占用了部分资金, 如能改用朝阳柴油机厂的6102发动机, 不仅降低了发动机所产生的噪声, 而且发动机配件与大连叉车厂生产的叉车通用, 降低了库存, 节约了资金。

关键词：牵引车,传动变速箱,节能改造

参考文献

医院建筑电气设备的选型与节能 篇3

关键词：医院建筑,电气设备,选型,节能

医院建筑电气设备主要包括供配电系统和电气照明两部分, 它们是医院建筑的重要构成部分, 是医院建筑正常运行的基本保障, 也是医院建筑节能的组成部分。因此, 在医院建筑电气设备的选型上应力求安全可靠、经济合理和高效节能。

一、供配电系统

供配电系统是整个医院建筑的心脏, 它为医疗设备提供配电, 为整个建筑输送动力和照明。供配电系统主要包括高低压配电柜、变压器、电缆桥架、电源配电箱等, 其选型核心是高低压配电柜型号的选择, 配电柜和电源配电箱中电气元件品牌的选择, 变压器型号的选择。高低压配电柜型号由建筑电气设计方设计确定, 该型号决定配电柜的结构和操作方式, 院方也可根据实际使用情况提出选型建议, 选型中配电柜结构需安全可靠、操作简便、易于检查维修。电气元件品牌的选择, 因品牌不同存在品质的差异, 也决定设备购置成本的高低。目前电气元件以德国穆勒、西门子、法国施耐德、瑞士ABB公司质量较好, 但是价格相对较贵, 国产元件可考虑正泰电气、华通电气等。变压器的选择应注重容量的确定和节能。

供配电系统的选型和系统中电气元件品牌的选择, 需根据医院规模、用电容量、负荷特点和经济状况综合考虑, 最终决定选型和配置的方向。医院按收治范围, 可分为综合医院、专科医院、康复医院、急救中心、疗养院等;按医院床位数量, 可分为300、400、500、800及1000床;按医疗技术水平划分为三级、二级、一级医院。医院用电容量和负荷特点受医院等级和规模的影响较大, 在选型中三级综合医院和大型专科医院床位数高、用电容量大、大型医疗检查设备多, 开展重大手术多, 经济状况相对较好, 因此该供配电系统选型和电气元件配置要求保障性高、技术先进、质量可靠, 可选购知名品牌, 如施耐德公司、西门子公司自主开发的配电系统, 并可注重节能新技术、新设备、新材料、新工艺的应用, 相反疗养院、一级医院选型配置综合考虑可以略低些, 配电柜的型号可采用通用的设计型号, 电气元件按照设计参数选择国产品牌。

其次, 重点医疗电气设备和医用电子仪器的配电, 在配电箱中电气元件品牌的选择要高度重视, 避免因电气元件故障率高, 影响大型医疗设备的正常运行, 甚至造成设备损坏, 如ECT室、CT室、X光室及核磁共振的供电电源;血透室配电, 手术室配电, 检验科、理疗科的医疗设备, 其配电箱电气元件的配置可给予特殊考虑, 高于非医疗设备。

(一) 供配电系统选型

1.高压配电柜

目前电气设计主要采用型号为KYN28—12型系列, 型号含义为室内铠装移开式金属开关柜, 设备性能具有防止带负荷推拉断路器手车、防止误分合断路器、防止接地开关处在闭合位置时关合断路器、防止误入带电隔室、防止在带电时误合接地开关的“五防”联锁功能, “五防”联锁功能是高压柜选型的核心标准, 是高低压设备操作安全保障。为了便于巡视、检查和操作, 在选型中开关柜每一路要设有电压、电流指示仪表, 明确的断开、接通指示灯。高压配电柜柜体应采用金属封闭箱型结构, 确保在正常使用时不发生断裂、变形、锈蚀。柜体材质采用进口敷铝锌板, 柜体面板须进行除油、除锈、酸洗及磷化处理, 表面为静电喷涂。配电柜关键电气元件真空断路器, 既可配置国内公司陕西宝光、正泰电气、吉林永大的ZN63-12型真空断路器, 也可配用ABB公司的VD4型、施耐德公司EV12型真空断路器。

2.低压配电柜

从结构上区分为抽屉式低压配电柜和固定式低压配电柜, 抽屉式低压配电柜每个抽屉完全独立, 抽屉间完全隔离, 控制回路明确, 通过操作手柄和机械联锁, 可以准确地将抽屉定位在连接、试验、分离、移出等位置, 各个位置标识清楚, 利于操作。当断路器合闸时, 由机械联锁装置禁止抽屉移出, 以保证操作安全, 但是因封闭性较好, 不利于巡视检查, 不利于电气元件的散热;当回路较多时, 控制柜排列较多, 安装空间较大, 如手柄机械装置安装不好, 在抽屉移出时相对比较困难。固定式低压配电柜, 也具有抽屉柜功能单元分隔明确、隔离可靠的特点, 机械结构相对抽屉柜简单, 故障率低, 操作方便, 检查比较直观, 配套原件可采用插入式元件, 维护和更换不需要切断电源, 只要将相应回路的元件抽出即可, 而不影响到整个配电系统的其他回路。配电柜是否安全可靠运行, 相应电气元件选型很重要, 元件可根据配电回路重要性有所选择。

3.变压器

医院用电负荷中, 空调电制冷约占45%～55%, 照明约占30%, 动力及医疗设备用电约占15%～25%, 医院建筑变压器容量一般为65～75VA/m2之间, 变压器的经常性负载为70%为宜。医院为一级用电单位, 医院变压器的台数建议设置两台以上, 当其中任何一台变压器断开, 其余变压器的容量能够满足重要负荷级以上的全部负荷的需要。对于医技楼因含有X光机、CT、ECT、核磁共振等大功率医疗检查设备, 照明和动力不宜采用共用变压器, 应设专用变压器。在选型上注意选择低噪音、免维护、高效节能、环保型的干式配电变压器, 变压器应具备自动温度控制器、风冷系统、防护等级为IP20的铝合金外壳。线圈绝缘等级F级以上, 建议医院选用型号为10型及以上、非晶合金的节能环保型变压器, 例如S11型变压器卷铁芯打破了传统的叠片式铁芯结构, 其铁芯材料采用卷绕成封闭形的高导磁取向冷轧硅钢片, 硅钢片中无对接缝, 铁芯卷之制后经退火处理, 能彻底消除内应力, 故空载损耗和励磁电流均可大幅下降。S11型变压器与目前常用的同容量最新S9型变压器相比, 空载损耗下降30%, 空载励磁电流下降70%, 噪音下降10dB以上。此外更具先进性的非晶合金变压器的铁芯材料因采用了最新的节能材料非晶态磁性材料2605S2, 其铁损仅为硅钢变压器的1/5, 铁损大幅降低, 空载损耗可比同容量硅钢芯变压器降低60%～80%, 节能效果更加显著。

(二) 供配电系统节能

为了更好地贯彻、落实国家颁布的有关建筑节能的法规和方针政策, 医院供配电系统节能需注意采取以下措施:

1.具有能够进行合理调配的电气主接线, 高低压配电柜输出线, 采用开环供电方式。负荷较轻时, 可切除部分变压器, 从而减少其损耗。

2.根据用电负荷的情况, 正确选择和配置变压器的容量和台数, 选择低能耗电力变压器, 保证变压器的负荷率, 提高变压器运行效率, 降低变压器的损耗, 做到变压器经济运行。

3.配电室选址应尽量靠近负荷中心, 以缩短配电半径, 减少线路的能量损耗。

4.提高电力系统的功率因数。选择高功率因数的电气设备, 使供用电设备合理运行。

二、电气照明

医院建筑应根据不同场所的使用功能, 选择合适的照明光源和灯具, 医院照明负荷用电指标应按《建筑照明设计标准》 (GB50034-2004) 规定的医院建筑照度标准所对应功率密度取值 (见表) , 医院建筑因场所功能区别较多, 因此在照明的设计时, 应从照度标准、照度均匀度、统一炫光值、光色、照明功率密度值、能效指标等来综合评价。同时还应充分重视照明节能。注重选择节能的灯具、光源、附件。医院建筑可从以下几方面考虑照明的节能措施。

1.在满足照明质量的前提下, 尽可能选择高光效的光源, 目前医院照明对节能光源的选用, 主要是对荧光灯的选用, 选择荧光灯光源时, 应使用稀土三基色细管径T8、T5荧光灯和紧凑型荧光灯, 以达到光效高、寿命长、显色性好的品质要求。

2.选用配光合理、效率高的灯具, 在满足眩光限制的条件下, 应优先选用开启式直接照明灯具。一般室内的灯具效率不低于65%, 并要求灯具的反射罩具有较高的反射比。

3.选择合适的安装高度, 在满足灯具最低允许高度及美观要求的前提下, 尽可能降低安装的高度, 以节约电能。

4.选择镇流器时, 应选择电子镇流器或节能型高功率因数电感镇流器。荧光灯单灯及气体放电灯单灯功率因数不应小于0.9, 并应采用能效等级高的产品。

5.照明电源主干线路尽可能采用三相供电, 并尽可能是三相负荷平衡, 以免影响光源的发光效率。

6.采用合理的照明控制装置, 如定时开关、接近式开关、调光开关、光控开关等。根据实际需要, 接通或断开照明灯电源, 避免电能浪费。如医院景观照明采用定时开关, 病房楼内楼道采用人体感应或动静感应方式开关。

7.充分合理地利用自然光。配合天然采光状况采取分区、分组控制方式, 按照需要采取调光和降低照度的控制措施。如病房、大厅、楼道的灯光开关要分区、分组控制, 达到节能效果。

净水厂调速水泵选型与节能分析 篇4

1 调速水泵应用条件

根据各地供水企业水泵调速运行经验,以下情况水泵可采取调速技术:

1)取水泵站中的水泵扬程选择,是根据原水最低水位至混合反应池的几何高度加水头损失确定的,因为原水在最低水位出现的几率很小,所以取水泵站的水泵在日常运行中,当原水水位变化较大时,水泵实际工作扬程常小于额定设计扬程,水泵有可能长期运行于低效区。

2)向配水管网供水的二级泵站中,一般都配置有多台水泵供调节水量之需,它们具有大致相同的高效区扬程和不同流量,有的甚至多台水泵皆用相同的型号。当配水管网流量发生变化时,组合台数会发生变化,就可能出现水泵运行偏离高效区,特别是当管道损失值与整个水泵工作扬程相比占有相当大的比例时,低效运行现象尤为显著。

3)大中城市不设调节水塔,配水管网扬程、流量随时变化,二级泵站水泵调速有实际意义。

2 调速水泵的选型

目前,市场上的成套调速水泵设备,生产厂家会提供两个基本参数,即该设备的最高效率点时所对应的供水量Q额和相对应的扬程H额。在实际工程中,给水系统并不总是在水泵高效区运行,如何选用调速水泵,其关键是如何确定运行参数,即确定调速水泵的Q,H和相关水泵工作曲线,下面以净水厂普遍采用的离心泵为例进行分析。

2.1Q—H曲线与高效率区

如图1所示的离心泵Q—H工作曲线,n0为水泵的额定转速,A0～B0曲线段为离心泵不调速时工作的高效率区,当水泵的转速改变时,转速为n1时的高效率区为A1～B1段,转速为n2时的高效率区为A2～B2段。根据相似定律,KA=HA0/QA02,KB=HB0/QB02,则水泵转速n改变时,其高效率区位于抛物线H=KAQ2与H=KBQ2所包含范围内,因此选择的调速水泵,其运行的工况点必须落在该高效区内。

2.2 调速水泵参数确定

调速泵运行参数须考虑扬程H、流量Q、调速比K。设调速水泵在额定转速为n0时所对应的额定流量和额定扬程分别为Q0,H0;转速为n设时,调速水泵提供的流量与扬程分别为Q设,H设;Kn为调速比,Kn=n设/n0,下面以图2为例进行调速水泵选型的分析。

1)不设定速泵,只设调速水泵。

水泵调速后,水泵工况点仍沿着离心泵装置管道特性曲线移动,若调节的转速n设能满足工况点(Q设,H设)在高效区AOC范围内,说明调速水泵能很好地适应供水系统,反之就应根据Q设,采取调整管道特性曲线或考虑另选其他型号调速水泵从而使工况点落在高效区内。

调速水泵选型条件:a.工况点(Q0,H0)在高效区AOC范围内;b.(H设/HA)1/2≤Kn≤(H设/HC)1/2。

2)设调速水泵的同时,还设同型号定速泵并联运行。

在此种情况下,除需考虑1)中所述的情况外,还应考虑定速泵的高效区范围,调速泵运行的工况点应在定速泵工作的高效区范围内。

调速水泵选型条件:a.工况点(Q0,H0)在高效区AOC范围内;b.HC≤H设≤HA;c.(HC/HA)1/2≤Kn≤1。

因大部分离心泵的调速范围在0.85～1,即最小调速比Kn=(HC/HA)1/2在0.85以上,低于0.85的很少,所以可以先通过估算调速比0.85来预选调速泵,然后进行校核。

3)设调速水泵的同时,还设不同型号定速泵并联运行。

在此种情况下,除需考虑1),2)中所述的情况外,还应考虑不同型号定速水泵的高效区范围,此时调速泵运行的工况点,应在不同型号的定速泵共有的高效区范围内。

设有两台不同型号定速泵,其额定转速下的高效区内扬程变化范围分别为(HC1,HA1),(HC2,HA2)。

设HC3=max(HC1,HC2);HA3=min(HA1,HA2)。

调速水泵选型条件:a.工况点(Q0,H0)在水泵并联工作共有高效区范围内;b.HC3≤ H设≤HA3;c.(HC3/HA3)1/2≤Kn≤1。

综上所述,调速水泵和定速水泵都运行在高效率区范围内,是调速水泵选型的基本条件。

3 调速水泵节能分析

3.1 节能效率

调速水泵转速为:

调速水泵轴功率为:

调速后的节能效率为:

由上式可知:设定的扬程值越大,节能效率E越小;水泵Q—H特性曲线越平缓,节能效率E越小。调速水泵最优化选择时,可从以上两点着手,选择节能效率大的调速泵。

3.2 节能费用

1)供水企业除了考虑是否要调速外,尚需考虑因调速而投资增加部分的回收,在通常情况下,回收期为2年可认为较合理。若调速装置费用为T,因调速而节约的电费为A,若T/A≤2,则可认为该机组可立刻改造;若2<T/A<5,则可认为该台机组应列入改造计划,限期改造;若T/A≥5,则应通过其他更经济的手段使水泵运行效率提高。

2)因调速而节约的电费A公式推演如下:高1 m的水柱,作用在底面积上的压强为0.009 806 3 MPa。设水泵的效率为100%,则水泵供应量Q=1 000 m3,进出压强差为1 MPa水柱时所作的功:W=9.806 6×103×103×1/0.009 806 3=1 000.028×106 J=277.79 kW·h。设水泵的实际效率为η,则水泵实际消耗的能量为WX=277.79/ηkW·h。

在水泵的工作曲线上有一高效区。调速时取高效区平均值作为水泵调速后的运行效率,并顾及到电动机的效率,设为ηav,则电动机所消耗的能量为:277.79/ηavkW·h。

水泵在实际工作中,由于流量和扬程的变化,其工作点会偏离高效区,这时每1 000 m3,每MPa的消耗能量一定比上式大,其差值即意味着采用调速技术后应能节约的能量值。

在水泵的年运行记录中,可以统计出水泵工况点(Qi,Hi)和该点所对应的效率值ηi及该值在全年中所出现的频率Ci,故节约的电能可用下式计算:

由于Qi=CiQ年(Q年为水泵全年的供水量)。

故上式又可写为:(277.79/ηi-277.79/ηav)HiCiQ年。

考虑到每kW·h的单价为K,则全年中,因调速而节约的电费为:

参考文献

[1]柯水洲,张云,尚耀宗.变频调速水泵几个问题的探讨[J].给水排水,2001,27(9):75-76.

[2]许保玖.给水处理理论[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.30-31.

选型和节能 篇5

某新建化工工程项目需建110kV总降压站1座,10/0.4kV车间变电所8座,该项目总运行负荷约30 000kW,总降压站拟设40 000kVA主变压器1台,负载率约为75%。根据各工序负荷情况,每个车间变电所拟设2台车间变压器,共计14台,车间变负载率均在60%左右。为使该项目电气工程建设达到投资省、效益高、节约资源的目的,在变压器的选型中,充分考虑变压器的能效等级,并分别对S11、S9的损耗、价格及价差回收期进行了对比计算,作出优化选择。

1 主变压器选型

主变压器选型有两种方案:

A方案主变采用SFZ9-110/10kV,40 000kVA油浸式三相双绕组有载调压电力变压器;

B方案主变采用SFZ11-110/10kV,40 000kVA油浸式三相双绕组有载调压电力变压器。

1.1 基本参数

根据《JBT 3837—2010变压器类产品型号编制方法》规定,S9系列110kV油浸式三相双绕组有载调压电力变压器空载损耗、负载损耗应符合《GB/T 6451—2008油浸式电力变压器技术参数和要求》,S11系列110kV油浸式三相双绕组有载调压电力变压器空载损耗、负载损耗在此基础上分别下降20%和5%。40 000kVA,110kV油浸式三相双绕组有载调压电力变压器损耗参数见表1。

1.2 损耗计算

变压器的损耗分为铁损和铜损,铁损包括基本铁损和附加铁损,对这部分损耗的估算可以以变压器的年运行时间直接算出;铜损即负载损耗,与负载电流的平方成正比,对主变压器损耗计算可采用近似算法。变压器损耗计算式为:

式中,ΔP为变压器总损耗;ΔP0为变压器的空载损耗;Scp为变压器的平均容量;Sn为变压器额定容量;ΔPsc为变压器的短路损耗。

A9变压器的总损耗:

S11变压器的总损耗:

因此,S9与S11总损耗差值为12.47kW。根据化工行业连续运行的特点,年平均运行时间可按330天计算,则S11变压器比S变压器可节电量98 762.4kW·h。按0.4元/(kW·h)电价计算,节省的电费为39 504.96元。S9变压器购置费为200万元,S11变压器购置费为218万元,S11与S9价差回收年限为4.56年。

2 配电变压器选型

该项目有10/0.4kV车间变器14台,其中500kVA 2台,800kVA 4台,1 250kVA 4台,2 000kVA 4台,负载率均在60%左右。配电变压器损耗计算式为:

式中,Q0为空载无功损耗,kvar;P0为空载损耗,kW;PK为额定负载损耗,kW;SN为变压器额定容量,kVA;I0%为变压器空载电流百分比;UK%为短路电压百分比;β为平均负载系数;KT为负载波动损耗系数;Qk为额定负载漏磁功率,kvar;KQ为无功经济当量。以800kVA变压器为例,计算S11与S9的综合损耗、价差及回收年限,其余容量的变压器均可按此方法计算。800kVA,10/0.4kV油浸式三相双绕组无载调压电力变压器损耗参数见表2。

计算条件有:

(1)取KT=1.05;

(2)变压器容量SN=800kVA,联结组别为Yyn0;

(3)对工业企业电网的10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;

(4)变压器平均负载系数,取β=60%;

(5)变压器(800kVA)价格S9为73 500元,S11为78 370元;

(6)变压器运行小时数T=7 920h,最大负载损耗小时数t=5 500h;

(7)综合电费为0.40元/kW·h;

(8)变压器空载损耗P0、负载损耗PK、I0%、UK%。

根据上述公式计算,SN=800kVA的S11较S9多投资4 870元,多投资的回收年限为3.61年。同理,500kVA变压器回收期为3.9年,1 250kVA回收期为2.83年,2 000kVA回收期为2.55年。

3 结束语

《关于节约能源基本建设项目可行性研究的暂行规定》中指出,计算投资回收年限一般不应超过5年,最长不超过7年。根据以上计算结果可知,主变压器与配电变压器在利用S11代替S9时多投资的部分均能够在政策规定的年限内收回,符合节约能源的国家政策导向,且其投资效益显著。根据GB 24790—2009《电力变压器能效限定值及能效等级》,S9系列变压器的损耗对应能效标准为3级,是变压器能效标准的门槛值,电力变压器目标能效将在4年后开始实施,S9系列变压器将逐渐退出市场;而S11系列变压器的损耗对应能效标准为1级,是大力推广的节能型变压器。为了避免短期的重复投资,本项目主变压器及配电变压器均采用S11系列,一次性投资到位,是经济合理的选择。

参考文献

[1]姚志松,姚磊.新型节能变压器选用、运行与维修[M].北京:中国电力出版社,2010

选型和节能 篇6

污水处理厂常用的水泵有离心泵、螺杆泵、隔膜计量泵、螺旋泵等。

1.1 离心泵

离心泵的泵体部分由叶轮和泵壳组成, 叶轮由电动机带动高速旋转时, 充满在泵体中的液体被带着转动, 由于离心力的作用, 液体离开叶轮时具有一定的压强, 并以较大的速度被抛向泵壳。与此同时, 在叶轮的中心形成低压, 使液体不断吸入, 这样, 液体源源不断地吸入泵内并产生一定的压强而排至压出管, 输送到需要的地方。

离心泵在出厂前在泵体上都有一块铭牌, 上面标有泵的型号、流量扬程、转数、轴功率和效率等有关离心泵性能的指标, 它表明了该泵的整体性能。

(1) 泵的流量。

又称输液量, 指泵在单位时间内输送液体的体积。表示流量Q的各种单位有L/s、m3/h等。

(2) 泵的扬程。

又称压头, 它表示泵提供给液体的压头, 用H表示, 单位一般简称“m”。通常一台泵的扬程是铭牌上的数值, 实际扬程比此值要低, 因为沿管路有阻力损失, 多少要由管路布置情况来决定。

(3) 泵的转速。

指叶轮每分钟的转速。转速有规定的数值 (额定转速) 。实际转速和规定转速不一致时会引起泵性能发生变化;增加转速可加大排水量, 但会造成动力机械超载或带不动, 且零件损坏。通常不允许改变泵的转速。

(4) 泵的轴功率。

泵的有效功率可用下式表示:

式中, N有效为泵对液体所做的有效功率 (W) ;ρ为液体的密度 (kg/m3) ;Q为泵的流量 (m3/s) ;H为泵的实际扬程 (m) ;g为重力加速度 (9.81 m/s2) 。

(5) 泵的效率。

是指泵的有效功率和轴功率的比值。轴功率一定时, 有效功率越大, 泵效率越高;反之, 泵效率就越低。目前, 一般离心泵的效率大约是60%～80%。

1.2 螺杆泵

污水处理中使用的污泥螺杆泵为容积式泵, 主要工作部件由定子与转子组成。转子是一个具有大导程、大齿高和小螺纹内径的螺杆, 定子是一个具有双头螺线的弹性衬套, 转子与定子相互配合形成互不相通的密封腔。当转子在定子内转动时, 密封腔由吸入端向排出端运动, 输送的污泥介质在密封腔内连续排出。一般螺杆泵均可实现反向排泥。螺杆泵可输出动力黏度达50 000 MPa·s的污泥, 污泥含固率可达60% (在污水处理厂使用时, 污泥含固率一般不超过8%) , 可以通过调节转速实现对流量的控制。

1.3 螺旋泵

螺旋泵提水的原理不同于叶片泵, 也不同于容积泵, 是一种特殊形式的提升设备。螺旋泵构造简单, 不需要真空泵、润滑冷却水泵等辅助机械, 螺旋叶片敞开安装, 维修保养都很方便。小于螺距的杂质都可以通过, 不会被污泥堵塞。螺旋泵转速低, 不会出现高速泵的气蚀现象, 而且磨损小, 即使有磨损, 修复也很容易, 因此使用寿命长、可靠性强。

螺旋泵的缺点是体积较大、扬程低, 不适用于高扬程泵站和水位变化较大的场合, 出水侧不能配压力管道, 只能是明渠或重力流管道。必须倾斜安装, 泵体体积也大, 因而占地面积大, 而且槽体敞开、容易挥发臭气。

2 污水厂水泵选型应注意的问题

在污水处理厂中, 水泵是整个污水处理运行过程中的重中之重。污水处理厂由于其进水水质特点, 大多使用特制的污水泵, 例如潜水排污泵和立式污水泵等。因此对污水处理厂水泵进行优化选型不仅会对污水处理投资造成很大的影响, 同时与节约能源和降低成本以及提高经济效益都密不可分。污水处理厂水泵的优化选型应遵循以下原则: (1) 在规定年份内, 水泵应满足扬程和流量的技术要求, 其运行工作点应控制在高效区范围内; (2) 在水泵长期运行的过程中, 应使多年平均扬程下的装置保持高效率和低运用费; (3) 在校核最高扬程下, 水泵能正常高效工作。表1给出了污水处理厂水泵的特点和使用场合。

3 水泵的节能技术

3.1 水泵调速节能技术

在绝大部分时间里, 系统需流量小于最大设计流量, 由相似定理可知, 调速泵的运行转速将比其额定转速低, 输出的轴功率也随之降低, 从而达到节能的目的。用调速方法来调节水泵的流量, 这是节电的有效措施。但并非所有水泵都需要通过调速来节能, 一般来说, 需要调速水泵占总量的20%左右, 对于大中型 (50～500 k W) 的水泵应大力推广调速。水泵采用变转速来调节工况时, 其效率几乎不变 (当负荷低于80%时, 才略有下降) , 且水泵类的负载特性, 是流量与转速的一次方成正比, 压力与转速的平方成正比, 轴功率与转速的三次方成正比, 即:

式中, Q1、H1、P1分别代表转速为额定转速n1时的流量、压力、功率;Q2、H2、P2分别代表转速为额定转速n2时的流量、压力、功率。

例如, 当转速降低到80%时, 流量减少到80%, 而轴功率却下降到额定功率的 (80%) 3=51%;若流量需减少到40%, 则转速相应减少到40%, 此时轴功率下降到额定功率的 (40%) 3=6.4%。因而, 通过改变转速来调节流量其节能效果是显著的。

由此可见, 对这类负载, 只要转速有较小的变化, 则功率的变化就很大, 可见调速节能的意义很大, 即通过调速, 能节省的泵功耗为:

由上式可知, 当负载转速调节量越大, 节约的功耗就越大, 同时, 由于负载转速的降低, 对提高负载的机械使用寿命也有极大好处。

3.2 功率因数补偿节能

无功功率不但增加线损和设备的发热, 更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低, 大量的无功电能消耗在线路当中, 设备使用效率低下, 浪费严重, 由公式P=S×cosΦ, Q=S×sinΦ (S为视在功率;P为有功功率;Q为无功功率;cosΦ为功率因数) 可知, cosΦ越大, 有功功率P越大, 普通水泵电机的功率因数在0.6～0.7之间, 使用变频调速装置后, 由于变频器内部滤波电容的作用, cosΦ≈1, 从而减少了无功损耗, 增加了电网的有功功率。

3.3 软启动节能

由于电机为直接启动或Y/D启动, 启动电流等于4～7倍额定电流, 这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击, 而且还会对电网容量要求过高, 启动时产生的大电流和震动对挡板和阀门的损害极大, 对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后, 利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始, 最大值也不超过额定电流, 减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求, 延长了设备和阀门的使用寿命, 节省了水泵的维护费用。

4 结语

本研究针对污水处理厂常用的各种水泵分类进行了描述, 提出了污水厂水泵选型应注意的问题, 给出了水泵选型的指导性意见。从几个方面定性地分析了水泵的节能降耗技术, 给污水处理厂建设中采用节能降耗技术提供了帮助。同时, 为已建污水处理厂节能降耗技术改造提供了参考。

参考文献

[1]谢经良, 沈晓南, 彭忠.污水处理设备操作维护问答[M].北京:化学工业出版社, 2006

[2]纪轩.废水处理技术问答[M].北京:中国石化出版社, 2003

[3]张文钢, 黄刘琦.水泵的节能技术[M].上海:上海交通大学出版社, 2010

选型和节能 篇7

关键词：污水处理厂,水泵选型,节能技术

作为污水处理厂重要设备之一的水泵, 其耗电量约占全厂总电能用量的38%左右。水泵能否高效运行直接对污水处理厂的污水处理效率和运行成本产生着至关重要的影响。但实际生产中水泵运行往往不能高效运转, 并且其能耗较大, 控制方式较为落后。因此水泵的优化选型即合理确定流量Q和扬程H值及采用节能降耗的新技术对降低污水处理厂的运行成本具有实质性的意义和作用。

一、例证节能技术对污水处理厂水泵的作用和影响水泵节能的因素

(1) 例证节能技术对污水处理厂水泵的作用。

以我公司下属一处理160000m3/d污水厂的配置为例, 其水泵在整个运行过程中起着不可小觑的作用。水泵的主要工作是提升进水, 回流污水, 排放剩余污泥和外排处理污水, 其中20kW以上使用变频器的水泵 (见表1) 。

使用变频器控制的水泵达到了以下几种效果:使泵机的转速在可控制范围, 取消了阀门调节和降低了设备的故障率, 最终节电效果明显。同时实现了电机的软启动, 使设备的使用寿命得以延长, 避免了对电网的冲击。水泵在低于额定转速的状态下运行, 降低了噪声对环境的影响;采用计算机控制技术则实现了系统的全自动控制, 提高了设备的稳定性和可靠性;使变频器具有了过载和过压、过流和欠压等自动保护功能及声光报警功能;自动化程度高, 操作简单, 且可与压力、液位、阀门等其他自控装置进行电气联锁。因此必须对变频器进行研究, 以至于更好地实现节能的功效。

(2) 影响水泵节能的因素。

①工艺运行状况及附属管线因素的影响。

当水泵流量低于设计流量时, 由于液流离心力的作用容易在泵出口处形成轴向旋涡, 轴向旋涡的存在使叶轮出口的液流从叶轮背面又返回到工作面, 造成二次回流, 使得水泵运行效率降低。此外工艺管线设计存在不合理, 例如管路弯头和阀门设计过多, 造成额外的水力损失。前池设计不合理或者水泵入口最小淹没深度不足, 均会诱发水泵进和出口产生旋涡的现象, 额外增加电能损耗。

②水泵效率因素的影响。

水泵效率与自身各种损失密切相关, 主要因素为机械因素所造成的损失、水力因素所造成的损失和容积因素损失:a.机械因素所造成的损失。包含叶轮圆盘粗糙造成与液体之间产生的阻力而造成的损失, 泵轴与填料密封装置之间产生摩擦力所造成的损失, 以及轴与轴承之间的摩擦损失, 其中以叶轮圆盘粗糙造成与液体之间产生的阻力而造成的损失为主。b.水力因素所造成的损失。这里的损失主要指液流进入吸入室和叶轮扩散管时过程中产生的摩擦力而造成的损失, 因流道转弯及收缩或扩大等因素所产生的阻力损失和液流流入叶道时产生的冲击损失。c.容积因素所造成的损失。水泵内部存在着许多间隙, 并且间隙两端的压力存在差异。液体通过间隙从高压侧向低压侧泄漏, 造成从泵内获得一定能量的液体并没有完全输送出来同时以节流损失的形式将能量损失掉。所以泄漏部位点通常有叶轮密封环、级间密封环和平衡轴向力装置。

(3) 水泵电动机效率的影响。

水泵电动机功率与水泵轴功率密不可分, 而轴功率与水泵实际流量、扬程等参数具有关联, 即

N =ρgVh/1000η (kW)

式中:ρ——水密度, 单位为kg/m3;g——9.8;V——流量, 单位为m3/h;h——扬程, 单位为m;η——水泵效率。

如果电动机设计选型不当, 电动机的适配功率与泵轴功率不相互匹配, 则出现“大马拉小车”的现象, 造成不必要的电能浪费。其次电动机效率与外部供电电压质量的好坏有关, 如果电源质量不合格势必造成更多的水泵电动机能耗。

二、水泵的优化选型

在污水处理厂中, 水泵是整个污水处理运行过程中的重中之重。污水处理厂由于其进水水质特点, 大多使用特制的污水泵, 例如潜水排污泵和立式污水泵等。因此对污水处理厂水泵进行优化选型不仅会对污水处理投资造成很大的影响, 同时与节约能源和降低成本以及提高经济效益都密不可分。污水处理厂水泵的优化选型首先应遵循以下原则:①在规定年份内, 水泵应满足扬程和流量的技术要求, 其运行工作点应控制在高效区范围内。②在水泵长期运行的过程中, 应使多年平均扬程下的装置保持高效率和低运用费。③在校核最高扬程下, 水泵能正常高效工作。

基于上述原则, 对水泵进行优化选型可从以下几方面入手:

(1) 确定水泵稳定运行工作点。

当水泵安装到特定的管路系统中工作时, 实际工作扬程和流量与泵本身的性能和管路的特性的关系密不可分, 即泵稳定运行时的工作点由泵性能曲线H—Q与管路特性曲线He—Qe决定 (见图1) , 两曲线的交点 (He, Qe) 即为运行工作点。图1中η—Q 为泵的效率曲线, 其上有一最大值点为泵的最高效率点;通常水泵运行的工作点应该位于泵的最高效率区内, 一般为最高效率点的92%左右, 只有这样水泵才能够高效运行。曲线H-Q的数值由水泵生产厂家提供, 曲线He-Qe的数字化则由具体的管路系统自然形成, 两者都具有固定性。可根据具体的管路进行流体力学计算, 曲线方程一般具有下列通式形式, 即: He=K+Be2与H-Q曲线方程进行联立求解, 即可解得泵的工作 (Qe, He) 。

(2) 确定流量Q。

针对流量变化不大的情况, 能较容易选对水泵流量, 直接根据流量确定即可。但污水处理厂的污水主要来自工业废水、生活污水和雨水径流等, 水量具有在时间段上的不确定性, 表现为在不同的时间段内, 流量差异较大。此时如果按某一峰值流量Qmax作为泵选型时所需的流量Q值, 结果可能造成所选泵大部分时间都运行在小流量工作点上, 偏离高效区, 增加运行费用和能量损失。如图2所示, 由于Q偏大, 为了使泵能稳定运行于Qe点, 只有减小出口调节阀的开度, 人为增加△h的能力损失, 增加运行费用因此对于污水处理厂这种变流量的场合而言, 一般可取Qe=Qmax/1.2较为合适。

(3) 确定扬程H。

在泵流量Q确定后, 同时可以确定泵进出口管径, 进而完成整个管路系统的布置, 管路装置的扬程He=K+Be2同时也可以确定获得 (Qe, He) 点。目前我国进行污水处理厂的设计时, 存在水头损失普遍偏高的情况, 进而导致水泵的扬程计算值偏高。从水泵的有效功率:Nu=rQH可以看出:r、Q一定时, Nu和H成正比, 因此降低水泵的扬程, 会有显著的节能效果。降低水泵的扬程可以采取以下措施:①各个结构总体布置要紧凑, 连接管路要短且直, 管材的阻力系数尽量要小, 减少水头损失。②改非淹没式的堰为淹没式的堰, 水流的落差可以大大减小。③利用地形实现污水自流, 弥补部分污水管路水头损失。

(4) 水泵具体选型。

根据可以明确的流量Qe和扬程He从水泵的产品样本中选出合适的型号。选用流量与扬程尽量达到设计要求且效率高的污水泵, 例如液下泵和潜污泵与普通卧式离心泵相比, 安装形式简单, 而且当直接能耗相等时, 液下泵和潜污泵的间接能耗大大小于通卧式离心泵的间接能耗。此外水泵机组尽量采用同一泵型, 以便维修管理, 不同流量大小搭配的水泵的型号尽量一致。

在实际选泵的过程中, 对于选出的泵所能提供的流量和扬程没有必要与管路所要求的流量Qe和扬程He完全相符。对于如何选用一个最优规格的水泵, 原则上就是根据视曲线He—Qe与曲线H—Q与 (Qe, He) 点的接近程度, 如果最为接近的即是最优规格的。但该过程实施的过程较为繁琐, 此时可借助一些专用的泵选型软件, 提高工作效率, 合理地对泵进行优化选型。

三、水泵节能的原则和技术改造具体措施

(1) 水泵节能改造原则

首先是从与水泵节能有紧密关联的附属工艺设施、水泵本体和配套电动机三方面入手, 关键是提高水泵和电动机的运行效率, 减少无功损失, 同时遵循即安全性、可靠性和经济性的原则, 切实保障水泵机组的安全运行和保障设备安全及人员操作安全。其次尽量节省投资, 对目前现有的装置和设备充分利用, 做到安全性、实用性与经济性的有机结合。

(2) 水泵节能技术改造的具体措施

(1) 工艺设计方面的节电措施。依据水泵产品样本, 在满足工艺要求的条件下, 选择效率高的水泵, 或者选用新型节能换代泵型, 如选用高效率三元流型节能水泵叶轮, 并经优良的铸造工艺制造, 使水泵的工作效率提高。

(2) 加强水泵的维护检修:①严格执行水泵检修质量标准, 提升泵内过流部件表面粗糙度。对于已经腐蚀的水泵表面, 利用现代防腐技术, 进行零件表面处理, 减少泵的内部阻力损失。为减少轴封摩擦引起的机械损失, 采用柔性石墨填料代替普通油浸石棉填料, 及时更换已经磨损的叶轮和口环、填料和轴承。定期调整转子轴向间隙, 防止叶轮口环和轴向间隙不当引起的容积损失。②改良泵的密封结构, 采用机械密封装置代换原填料密封装置, 以减少摩擦机械损失和减少泄漏。据已有测试结果显示, 采用机械密封与采用填料密封相比, 可减少泵轴功率消耗的3%左右, 使泵的运行效率提高6%左右。

(3) 水泵实际运行工况点的控制方面。当设计选型过于传统或者水泵容量选择偏大时, 泵的实际运行工况与其最佳工况点就会出现较大偏离。如果水泵长时间偏离高效区间运行, 就可能造成电能的极大浪费。对于离心泵和小型混流泵, 可通过切削叶轮和叶片, 或者更换小叶轮来降低泵的使用容量。通过改变叶轮直径, 使泵的特性曲线下移, 让实际运行工况点接近最佳工况点, 一旦水泵运行于高效区间内, 轴功率就会降低, 达到节能的目的。对于轴流泵和斜流泵, 可以改变叶片角度或前置导叶的叶片角度, 达到改变水泵的最佳工况。此外在运行上还可通过微机控制多台水泵并联运行的方式, 使负荷合理分配, 使扬程-流量特性曲线中的工作点处于高效区。

(4) 水泵的调速节电方面。对水泵进行合理调速, 使水泵以适应负载变化的需要, 达到降低输入功率的效果。以往对流量和扬程的调节是利用控制阀门开度大小来实现的, 一旦有一部分能量损失在调节阀上, 就加大了管道系统的阻力。在水泵技术改造时选用了2台ABB公司生产的ACS800型变频器, 对笼型异步电动机进行高效无级调速, 改善了水泵电动机的起动性能, 其节电率一般在30%左右, 调速范围从20%～100%, 是目前较为有效的节电技术措施。

四、结束语

水泵是污水处理厂运行的重要设备, 对水泵进行优化选型是污水处理厂优化设计和经济运行的重中之重, 并且与节约能源和降低成本, 提高经济效益都密切相关。如果对水泵采用变频调速、优化组合和污水源热泵等先进而又高效的节能技术, 将会大大降低污水处理厂的能耗, 从而节约运行成本, 并且会取得良好的经济效益。因此对于污水处理厂而言, 首先应加强对泵的优化选型工作, 努力保证水泵能够高效运行, 其次运用先进且高效的节能技术对泵类设备进行节能技术改造, 从而达到节能降耗的目的。

参考文献

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