水泵节能技术

水泵节能技术一、水泵节能的必要性或意义水泵是我国工农业生产中最主要的耗能设备之一，广泛应用于生产生活的各个方面，据统计现现阶段水泵的耗电量大致占到全国发电总量的20%，由此可见提高水泵的效率、降低水泵能耗对我国节能工作有着重要的意义。但是在现阶段，我国的水泵效率普遍比较低，尤其是和一些发达国家相比，水泵效率更是要低很多。随着水泵发展对水泵节能的要求越来越高，现在已经有很多水泵设计单位和水泵生产厂家已经开始在水泵的节能建设上有所认识，开始加入投入在水泵的节能建设方面，但在水泵的节能建设过程中仍然存在着一些问题，制约了水泵节能建设的发展。如何才能高效地提高水泵节能技术，这已经是摆在我们面前的一个非常紧迫的问题。水泵运行高能耗原因分析—四大因素1、设计因素a设计任务书不明确，负荷计算往大的靠；b滥用单位负荷指标估算，造成“一大三大”的后果；c安全系数层层加码；d对复杂水路系统水泵参数计算或组合配置错误；2、施工因素a堵气现象；b水力不平衡；c有堵塞现象；3、材质因素a阀门关闭不严;b水泵效率不高;4、运维因素a水泵主机运行组合错误；b系统维护不良，有跑、漏、堵塞现象具体体现在以下六个当面：1、水泵和管道不相匹配，“大马拉小车现象”严重，水泵处于“大流量、低效率、高功耗”的不利工况运行；2、对复杂系统，水泵并联或串联运行配置不合理，增加水送能耗；3、管路因设计、施工或运行原因导致局部阻力偏高的不正常现象，增加了水送能耗；4、回路漏渗、水流旁通，增加无效流量，增加水泵能耗；5、系统回路阻力严重不平衡，增加主机能耗和水泵能耗；、水泵质量偏差，效率偏低，增加能耗。三、现阶段的节能技术（一）、“3+1”流体输送高效节能技术（3个核心1个重点）1、技术理念：针对目前循环水系统普遍存在"大流量、低效率、高能耗"的状况，"3+1"流体输送高效节能技术利用精密的仪器和先进的检测技术，检测系统当前运行的工况参数和相关的设备参数，分析系统存在高能耗的原因，准确找到设备与流体输送相匹配的最佳工况点，并提出最佳方案，整改系统存在的不利因素，采用高效节能泵替换低效泵或更换高效节能的三元流叶轮，从而消除因系统配置不合理引起的高能耗，提高流体输送效率。对负荷变化较大的系统，安装必要的自动控制系统，降低因负荷变化大引起的高能耗，标本兼治，达到系统、彻底和最佳的节能效果。2、技术体现：核心1：高效节能水泵的设计与制造技术

采用三元理论对水力模型及流道进行变分有限元三元流动分析，采用CFD分析和试验研究，对水力模型进行筛选和修正，已开发多个国内领先，覆盖离心泵、混流泵和轴流泵的高效水力模型。

水力部件全部采用精密铸造，提高表面质量和型线尺寸精度；中、大型叶轮采用焊接工艺，其中叶片为模锻或数控加工。

转子部件精细加工，提高零件尺寸精度，减少密封间隙。

过流部件表面喷涂特殊涂料，提高表面光洁度。核心2：泵系统数据采集、诊断分析和优化改造技术1、专业技术人员利用高精度仪器仪表现场采集数据。2、由计算软件诊断分析，提出优化改造方案。核心3：泵系统故障诊断、实时监控、高效经济运行与优化调度技术

1、根据泵系统的设备参数和工艺要求，通过在线软件实时监控，自寻优给出满足工艺要求条件下，实时电耗最低的运行调度方案。

2、实时监控设备振动、轴承温度等，进行故障诊断，确保设备安全运行。1个重点：水泵故障诊断、维修保养技术

专业设备诊断水泵故障，同步解决振动、噪音、泄漏、轴承发热和汽蚀等运行故障，改善运行环境。3、“3+1”流体输送高效节能技术实施效果系统节电率达15%～60%；设备维修费节省20%～40%；设备使用寿命延长30%～40%；保养时间减少20%～30%；工作环境明显改善。注：有一定夸张成分，是用于宣传该技术的统计数据4、业务范围中央空调循环水系统的节能改造；水泵系统的节能改造及经济运行优化；水泵系统设计与设备选型；水泵的性能试验、考核试验和鉴定性试验；（二）变频调速节能技术1、工作原理：根据系统的工艺要求，通过实时检测系统运行参数（包括压力、流量、温度等），调整电动机的电源输入频率，改变电机的转速，控制电动机的输入功率，实现“所供即所需”。

变速节能

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由水泵工作原理可知,流量与转速的一次方成正比，扬程与转速的平方成正比，功率与转速的立方成正比，如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速可成比例的下降，而此时功率成立方关系下降。例如：一台水泵电机功率为200kW，当转速下降到原转速的80%时，其耗电量为102.4kW，省电48.8％。

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。使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，功率因数很高，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。

软启动节能

电机一般为直接启动或Y/D启动，启动电流等于4～7倍额定电流，这不但要求电网容量高，而且启动时会对设备和电网造成严重的冲击，影响使用寿命。使用变频装置后，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，延长了设备的使用寿命。

2、变频调速节能技术

—技术特点

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1）、采用闭式（或开式）变频控制技术，由能耗优化模块、智能控制系统、变频控制系统、远程监控制系统等组成，实时监控泵系统工艺参数并与目标值比较，自寻优给出满足工艺要求且实时电耗最低的运行匹配和调速策略，实行最优运行调度方案，达到最佳节能效果。

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2）、采用国内名优变频器和电气元件，性能稳定，设备运行安全可靠。

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3）、自动寻优功能。自寻优给出满足工艺要求且实时能耗最低的运行搭配和调速策略，实行最优运行调度方案，调节及时、平稳、准确。

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4）、实时计量运行功率，累计电量和运行时间，精确掌握能耗情况及节电量。

（5）、实时监测变频器的工作状态、系统运行参数、电流、电压的超标报警以及欠压、短路等保护功能。实时监控泵系统设备振动、轴承温度等，进行故障诊断，确保系统安全运行。

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6）、手动/自动操作，人机界面友好，触摸操作，防反光，可在恶劣环境下运作。3、应用范围

适用于流量不稳定，变化频繁且幅度较大以及管路损失占总扬程比例较大的供水系统。不适用于流量较稳定，工况点单一以及静扬程占总扬程比例较大的供水系统。4、水泵变频调速应用的注意事项。水泵调速一般是减速问题。当采用变频调速时，原来按工频状态设计的泵与电机的运行参数均发生了较大的变化，另外如管路特性曲线、与调速泵并列运行的定速泵等因素，都会对调速的范围产生一定影响。超范围调速则难以实现节能的目的。因此，变频调速不可能无限制调速。一般认为，变频调速不宜低于额定转速50％，最好处于75％～100％，并应结合实际经计算确定。四、水泵技能技术发展趋势节能减排现已成中国经济开展规划大纲的首要内容特别对电力、钢铁、有色、石油化工、水处置等工业范畴高耗能提出了愈加严厉的减排方针。水泵作为工业中心流体运送设备占有着耗能的首要有些，现已成为节能作业首要需处置的疑问。对发展农用水泵的要求是提高效率、降低能耗和充分利用自然能源。用一台大泵代替多台小泵可提高机组效率、节约材料、降低能耗和工程造价，且便于实现自动化管理。因此，各种大型轴流泵和混流泵发展较快，最大叶轮直径分别达到4.