循环水池的设计

循环水池设计与节能

1.循环水池位置的选择：循环水池的建造位置应该就近建造需求循环水量最大的装置区周围，其余生产装置区尽可能建立在循环水池四周，以减少给排水管线长度和弯头，降低管阻损耗，对于较远的生产装置区，可采用单独建造循环水池的方式。

同时尽可能将循环水池建立在地势较高部位，高位供水系统中，生产装置区内的循环水进口压力和出口压力会同时加大，可以满足较多平面层的用水需求。

例如：某项目需求建设一个循环水池，分别向0.00平面、6.00平面和12.00平面供水，如果将水池建在0.00平面，供水压力必须达到0.12Mpa以上方能满足需要，如果将水池和泵房建在12.0平面，只需供水压力大于最远处的管阻压力便能满足供水需求，可以看出，产生很明显的节能效果。

2、设计时尽可能的降低泵的进口管阻。

泵的进口管阻的影响，要比同样管阻泵的出口管阻影响大的多。因为在实际的生产运行过程中，泵的进口管阻除会产生压力降外，同时会因为泵的进口管阻大，容易造成泵的进水扩散的流态不稳，存在旋流现象，容易发生“喘振”及“气蚀”现象，降低了泵的吸水能力和效率，造成能源浪费。

3、打破原先循环水压集中供给的设计方式，根据各个项目的提姿对循环水的压力进行统计，按照压力进行分级，首先确定需求流量最大的压力，作为主要供给对象，对于压力低，流量很小的，可以并入确定的压力供给。对于，需求循环水压力大或压力小、流量大的生产单元或设备采用另选泵单独供给的方式。为确保生产的稳定，可以将各个压力区的泵群总管利用连通阀门连接起来，以满足各等级水压系统互为备用。

4、泵的选择

我国水泵耗能总量约占全国总发电量的20～25%，而我国水泵的平均设计效率为75%，比国际先进水平低约5个百分点，因此，泵型号的选择，存在着极大的节能潜力。我们在设计过程中，应当选择水力模型设计先进，高效率，高节能的泵，另外，每种型号的泵都有自身最合理、最高效的运行范围，泵的设计运行工况应该尽量选择或靠近泵自身的运行高效范围。

5、管道经济流速的选择

所谓经济流速是一次投资与运行费用之和最小时的流速为经济流速，而相应的管径即为经济管径。所以选择输配水管管径的大小涉及投资与耗电的大小，管径大基建费用高，电费却省，管径小一次投资省，但水头损失大，水泵扬程高，电费贵。故以往设计中以经济流速来控制。为了更合理设计管网，我们往往采用计算机对管网进行平差，以便降低能耗。根据以上设计原则，我们在计算管道的经济流速时，应当首先确定管道的使用年限、年使用率，多次拟定管径大小，并计算管道的投资和管道寿命内，管阻损失带来的经济浪费金额，以管道投资和运行浪费金额之和最小的管径和流速作为设计依据。为避免装置区或设备的“争水”现象，回水管线的经济流速还需重新确定，通常，为缓解“争水”现象，必须加大供水管线和回水管线的压力差，比较经济的方法就是降低回水管线的回水压力，如：一般设计，供水管线的经济流速我们选择1.8-2.5米/秒，回水管线，可以选择1.3-2.0米/秒。

6、水泵大小搭配

在设计过程中，泵的选择尽可能选流量大、电机电压等级高的泵，通常，流量大、电机电压高泵的效率也同样高，同时配合部分小泵作为调节。在正常的生产过程中，当大泵不在最合理，最节能的工况范围内运行时（既大马拉小车或不能满足负荷需求时）。小泵的选择以大泵额定流量的50%为宜，当一台小泵不能满足需求时，可以再以小泵额定流量的50%添加一台小泵。

7、跟踪调查

项目建设完毕后，对于已安装的泵进行实地技术测量，收集泵的出口压力、流量和消耗功率，计算泵的实际效率是多少，当泵的效率低于70%时，予以更换。或通过节能技术服务中心，根据测量的技术指标，定做或选择更高效的泵，将原泵予以拆除，更换新泵。此项技术，现已成熟并已推向市场，虽然前期投资较大，可能造成部分设备不能再利用，但节能效果明显。

8、安装变频器

在一般情况下，水泵采用恒速交流电动机拖动，而用水量却是变化的，为了保证水池的正常供水，工人要在现场经常调节挡板或阀门开度大小来控制水泵的抽水量，或者将水池中用不完的水白白流掉。这样做不仅增大了工人的劳动强度，而且有大量的电能浪费在水泵阀门阻力的损失上。因此就要求水泵处于变工况运行，若利用变频器进行调速，以调节电动机转速的方法取代调节挡板或阀门，则不仅可以减轻工人劳动强度，还能达到节约电能目的，对提高企业经济效益有重要意义。由电机特性分析可知，均匀改变电机供电频率F，就可以平滑地改变电动机的转速，从而改变泵机的转速；结合泵机特性分析，降低电动机转速，电动机输入功率也随之减少，泵机轴功率就相应减少。这就是变频器控制水泵的节能原理。