水泵是靠什么节能的?
水泵节能技术在我国已应用多年,其途径有两类,一是改进水泵结构,这是水泵生产厂要研究的,目前我国的水泵制造技术在国际上不算落后,大型水泵、低噪声的效率和功耗有的可以和进口水泵相抗衡。
二是提高控制水平,这是使用单位经常应用的,最早的控制方法就是通过关闭阀门、降低输出来减少功耗,后来,也就是在80年代末,我国引进了“变频器”控制技术,此时水泵节电技术得到突破性进展,到90年代末,“水泵节电器”控制技术像雨后春笋遍布神州大地,鱼目混珠的产品也铺天盖地而来,例如干扰电表、降压运行等等欺骗手段遍布大街小巷。
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水泵的节电措施有:
(1)采用高效节电水泵和高效低损耗电动机(如Y系列 电动机),并要提高传动装置的效率。
(2)正确选择水泵电动机的功率,防止“大马拉小车”。 更换容量过大的水泵电动机。
(3)选择合理的扬程。当水泵的扬程留有过多余量时, 会浪费电能,因此应合理确定水泵的运行点的扬程。
(4)减小管道阻力。消除管道上多余的管件和不必要的 转弯及锐角,以减小管道阻力,降低输送水的单位耗电量。
(5)采用调速装置节电。水泵的耗电量与机组的转速的 三次方成正比,所以根据实际需要的负荷状况,改变机组转 速,可大大节约电能。
(6)改造水泵叶轮。当使用中的泵流量比实际所需要的 流量大,而又不能采用调速控制或调速装置价高不合算时, 可将原有泵的叶轮车削一段或更换叶轮,以降低流量及减小扬程,以降低水泵的运行电耗。
前两项大家都明白,重点介绍一下第三项:水泵腐蚀、汽蚀和冲刷是避免不了的,进而出现过流表面出现蜂窝状点蚀和沟槽,造成水流阻力加大,耗能也相应增加。防腐憎水涂层是利用材料本身对水的排斥性能和表面超光滑度,降低摩擦系数,从而降低轴功率。
综合三项,高效节能泵和变频调速可以节能30%----60%左右,憎水涂层可以节能10%左右,三项技术一起采用,将会节能40%---70%左右,而且,憎水涂层还有抗腐蚀汽蚀性能,延长水泵寿命,三项合用节能效果明显。
其它方面也要经常检查,如口环槽腐蚀出现间隙,口环摩擦叶轮,尤其是老式盘根密封过紧等方面都会降低泵效。
由流体力学可知,P(功率)=Q(流量)╳
H(压力),流量Q与转速N的一次方成正比,压力H与转速N的平方成正比,功率P与转速N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N可成比例的下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。例如:一台水泵电机功率为55KW,当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量为28.16KW,省电48.8%,当转速下降到原转速的1/2时,其耗电量为6.875KW,省电87.5%.
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╳COSФ,Q=S╳SINФ,其中S-视在功率,P-有功功率,Q-无功功率,COSФ-功率因数,可知COSФ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,COSФ≈1,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。
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时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。节省了设备的维护费用。
循环水泵是能耗大户之一,一般水泵都是铸造件,在出厂时经过简单打磨处理便交付使用,泵的流体表面极为粗糙,水泵内流体流过时阻力过大,增加泵的轴功率,造成能量的浪费。另外由于泵运行环境的不同,泵的过流部件受气蚀、冲刷及化学腐蚀侵害,逐渐出现沟槽、蜂窝状破坏,影响泵的运行效率。
有一种进口耐冲刷憎水节能涂层,是一种超光滑憎水聚合物,固化后可得到高光泽、低摩擦系数的涂层,表面粗糙度只有聚乙烯表面的1/7,加上材料本身所具有的憎水性和高弹性表面,可降低水流的冲击力,而且抗多种酸碱腐蚀,使降低现阶段装备泵的能耗、延长使用寿命的理想变为现实。
企业不需投资,节能改造前签署“能源管理合同”,技改方从节省的电费中提取成本费用,很合算。
现场操作,一般节电率为8%--15%左右,效果明显。