在對循環(huán)水泵節(jié)能改造案例中,可以用到很多水泵節(jié)能技術(shù)。下面對水泵中幾種節(jié)能技術(shù)進行分析。
1.三元流節(jié)能技術(shù)
三元流節(jié)能技術(shù)是指把葉輪的內(nèi)部三元立體空間進行無限地分割,利用對葉輪流道內(nèi)各個工作點的分析,建立起真實完整的葉輪內(nèi)流動的數(shù)學模型。通過一種節(jié)能技術(shù),可以準確的對葉輪流道進行分析,使流體的流場和壓力分布接近實際情況。葉輪出口是“射流-尾跡”旋渦的流動特性,會在設計計算中得到體現(xiàn)。使設計的高效葉輪可以更好的滿足實際工況的要求,運行效率明顯提高。但假如只是單純的把普通水泵的葉輪更換為三元流葉輪,節(jié)能效果可能達不到預期,在泵殼和其他零部件已經(jīng)確定的情況下,單獨的三元流葉輪是不可以改變整個水泵內(nèi)部所有的過流部件的水阻力與水損失。
2.葉輪切割節(jié)能技術(shù)
在離心式水泵的結(jié)構(gòu)中,決定水量大小與揚程高低的重要部件之一就是葉輪。工作原理是指高速旋轉(zhuǎn)的葉輪會帶動內(nèi)部的液體進行運轉(zhuǎn),進而產(chǎn)生離心力。在上物理課時就學習了決定離心力大小的重要因素之一就是旋轉(zhuǎn)半徑,這時我們可以清楚地看出,只要離心泵的葉輪被切割,葉輪的直徑將會變小,葉輪內(nèi)部液體的離心力也會隨之變小,這會導致離心水泵的流量和揚程等性能參數(shù)進行降低,可能會對生產(chǎn)安全造成隱患。
3.高效節(jié)能水泵
高效節(jié)能水泵是專門為各類循環(huán)水系統(tǒng)量身打造定制的一款節(jié)能產(chǎn)品。通過各項綜合技術(shù)把虹吸原理、三元流技術(shù)和水泵專利技術(shù)巧妙的結(jié)合在一起,把節(jié)能泵從設計、開模、鑄造和加工全過程都進行嚴格把關(guān),做到設計合理,使開模都符合設計要求,再應用精湛的鑄造工藝減少鑄造誤差,再經(jīng)過精心加工與打磨,使高效節(jié)能水泵和設計理念相符合達到較佳工作狀態(tài)。流體在節(jié)能泵內(nèi)部循環(huán)時,可以真實呈現(xiàn)出相對規(guī)則的流動狀態(tài),進口沖擊將會減少,出口尾跡脫流損失也會減少,很大程度的避免了紊流的出現(xiàn),普通水泵單通道水力模型設計中流體的撞擊和脫流也會減少,防止水在葉片之間形成回流,確保水在葉輪間的流動更接近設計狀態(tài),水泵流量得到了提高,無用功也會減少,能耗有所降低,節(jié)能水泵效率有了明顯的提高。這種水泵節(jié)能技術(shù)可以在流量不發(fā)生任何變化的情況下使水泵的有效軸功率明顯減少,并且完全滿足工業(yè)系統(tǒng)的工況運行,不會導致冷卻水系統(tǒng)的水溫升高,效率會提高,在不改變系統(tǒng)性能參數(shù)的前提下,不會對正常的生產(chǎn)工作造成影響。
4.變頻節(jié)能技術(shù)
無負壓供水設備中變頻器的工作原理是利用變頻改變水泵驅(qū)動電機的頻率,電機的轉(zhuǎn)速降低后便能實現(xiàn)節(jié)能效果。主要應用范圍有以下幾點。
(1)電機的負荷會隨著生產(chǎn)工況的需要進行周期性變化,在這種工況條件下,負荷產(chǎn)生降低時電機的負荷也會一起降低,使用變頻技術(shù)能使電機在這時的轉(zhuǎn)速有所降低,進而達到節(jié)能的效果,假如運行工況在比較穩(wěn)定的系統(tǒng)中,變頻技術(shù)的節(jié)能率會明顯降低。
(2)針對適應在某些循環(huán)水系統(tǒng)因設計參數(shù)富余量較大的水泵,也就是平時所說的“大馬拉小車”時才會有一定的效果,在這種工況條件下,利用變頻改變水泵的電機頻率,水泵的轉(zhuǎn)速會降低,調(diào)整水泵流量和揚程值的工況點,保證水泵的實際流量值低于水泵的額定流量值,可以達到節(jié)能的目的。無負壓供水設備中離心泵是在水力特性較佳條件下的比轉(zhuǎn)速作為相似準則進行設計的,每一種水泵的流道水力模型的幾何尺寸要和它的設計參數(shù)流量、揚程、轉(zhuǎn)速等一一對應,這樣才能產(chǎn)生水泵的總效率。水泵葉輪模型和幾何尺寸不可能隨轉(zhuǎn)速的改變而進行改變,變頻調(diào)速會使水泵的額定轉(zhuǎn)速有所降低,水泵的輸出流量會減少,水泵的揚程會降低,水泵的實際效率也會隨之降低,遠遠低于水泵的原效率值。工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)選用的循環(huán)水泵性能參數(shù)流量和揚程富余量不大時,假如使用變頻調(diào)速把水泵的實際參數(shù)流量和揚程變小,可能會使水泵流量減小值過大,會使系統(tǒng)冷卻水量出現(xiàn)不足,會導致冷卻水系統(tǒng)水溫升高。
5.水泵本身的節(jié)能
水泵制造商在設計水泵過程中應該建立起完整的規(guī)章制度,對于設計人員的培訓工作加大力度,培養(yǎng)出具有節(jié)能意識與專業(yè)技能的設計人員,宣傳力度加大,向更多用戶提供高效節(jié)能水泵產(chǎn)品。引進國內(nèi)外的節(jié)能技術(shù)進行進一步的研究,選擇優(yōu)異的水力模型,研發(fā)出科學合理的水力設計方案,設計時應該從穩(wěn)定性、可靠性等因素出發(fā),采取選擇性試驗,水泵的運行效率進行提高,水力的損失進行減少。在制造時應該從整體出發(fā),然后進行全面控制,減小過流部件的粗糙程度,連接縫隙處進行精心處理,水泵的使用效率進行提高,進而達到節(jié)能降耗的目的。
6.水泵運行中的節(jié)能
水泵本身的節(jié)能效率提高了,對于整個水泵系統(tǒng)也進行了節(jié)能設計,這只是其中一方面,還有一個很重要的方面是水泵運行中的節(jié)能。在實際應用中會對水泵使用不當造成水泵不能高效地發(fā)揮作用,再加上水泵使用環(huán)境相當復雜,在不同的使用環(huán)境需要不同的型號參數(shù)與工藝流程,使用過程當中要對以上方面進行靈活的調(diào)節(jié)。比如在調(diào)節(jié)水泵系統(tǒng)時,要盡可能的減少能量的損耗,節(jié)流調(diào)節(jié)方式少用,可以通過變速、變角、車削等方面去考慮并解決問題,區(qū)別電機與水泵可以高效率地工作。水泵安裝過程中要根據(jù)具體使用環(huán)境需求來調(diào)整消耗葉輪的角度進行變角調(diào)節(jié),葉片安裝角合理確定,以實現(xiàn)水泵高效率地工作。車削調(diào)節(jié)是指利用車削葉輪直徑來對水泵的性能進行調(diào)節(jié),這時水泵節(jié)能措施中較為簡單的一種方法,使用車削調(diào)節(jié)時需要注意的一點就是調(diào)節(jié)要在一個安全的范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié),不可以無限制地進行調(diào)節(jié)。變速調(diào)節(jié)是日常使用中較為常見的一種調(diào)節(jié)方式,它不會對功率產(chǎn)生損耗,可以通過水泵的轉(zhuǎn)速變化來達到水泵性能改變的目的。在日常生活中主要實現(xiàn)方式可以利用齒輪變速箱來實現(xiàn)、利用變頻來實現(xiàn)、利用電機來實現(xiàn)等。在以上方式中效果理想的是變頻調(diào)速,使用變頻調(diào)速的優(yōu)點是可以實現(xiàn)無級調(diào)速、效率高、調(diào)速范圍廣等,缺點是投資成本較高。
7.提高水泵系統(tǒng)中的節(jié)能
用能單位在注重提高水泵各個指標的同時,應該關(guān)注水泵自身的節(jié)能,可以從水泵節(jié)能的角度去開展系統(tǒng)工程進行設計,使整個系統(tǒng)在各個環(huán)節(jié)節(jié)能都可以達到較佳的匹配效果,進而使水泵系統(tǒng)的使用效率得到提高使用壽命得到延長。
8.用能單位和個人在水泵使用中的節(jié)能
在用戶使用水泵工程中,用能單位和個人應該根據(jù)實際使用需求,樹立起節(jié)能環(huán)保意識,選擇適合的水泵系統(tǒng)來實現(xiàn)水泵節(jié)能降耗的目的。在水泵運行中應該加強對水泵的日常維護與保養(yǎng)工作,確保水泵系統(tǒng)的正常運行,通過日常的檢修工作來發(fā)現(xiàn)水泵存在的一些問題,采取必要的應急措施來解決水泵出現(xiàn)的問題,水泵的系統(tǒng)使用壽命得到延長,保證水泵的工作效率可以一直都在高效區(qū)。
水泵節(jié)能技術(shù)可以總結(jié)為以上幾點,水泵節(jié)能應該從水泵系統(tǒng)整體出發(fā),建立全面的規(guī)范要求制定詳細的水泵節(jié)能措施,定期對高新技術(shù)水泵設計人員進行培訓工作,培養(yǎng)水泵設計人員的節(jié)能環(huán)保意識提高專業(yè)素養(yǎng),使水泵設計人員可以熟練的掌握水泵專業(yè)技能。循環(huán)泵廠家從國內(nèi)外引進很多水泵節(jié)能技術(shù),并對水泵節(jié)能技術(shù)進行深入的研究與創(chuàng)新,將更多的新工藝和新設計方案應用到水泵生產(chǎn)當中,水泵的使用效率和節(jié)能率都得到提高。為了實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的道路,節(jié)能水泵公司應該有更長遠的眼光,節(jié)流損失減少可以提高生產(chǎn)效率,確保節(jié)能水泵長期在高效區(qū)范圍內(nèi)正常運行。