文摘:該文根據影響中、小型軸流泵裝置效率的因素,提出提高中、小型軸流泵裝置效益的技術措施。實踐證明,只要認真落實軸流泵站的各項節能措施,提高泵站的裝置效率,使其達到部頒標準,是完全可以實現的。
運城尊村引黃提水灌區設計灌溉面積160萬畝,總揚程:165.8m,裝機容量6.2萬kW,以種植小麥、棉花為主。全灌區現有八級九站,軸流泵是主要提水工具之一。由于設計、\施工及管理等方面原因,其設備大多“帶病工作”,耗能高,效率低,一旦到用水高峰期,用水緊張現象極為嚴重。近幾年對10座中、小型軸流泵站進行測試,其平均裝置效率僅為396%,而能源單耗達7.33kW/(kt*m),大大超過了部頒標準,浪費現象十分嚴重,因此,節能潛力很大,下面對尊村灌區中、小型軸流泵站,提高裝置效率等方面的問題進行初步的探討。
1影響泵站裝置效率的因素泵站裝置效率是指泵站運行中水泵、電機、傳動裝置、管道,進出水池的綜合效率,其關系式如下:n裝=n泵動管傳池費用2.2.1效益計算若不考慮過去投資的影響,計算效益時只應計算改造投資所帶來的那部分,對現有效益不應計入。仍以上面所舉工程為例。當投入60萬元對該工程進行改造后,所生產的效益有兩個方面:一是新增水地2000畝,年灌溉效益8萬元。
二是將現有1萬畝水地的年運行費用由30萬元降到24萬元。整個改造投資所帶來的效益應為:8萬元+(30萬元一24萬元)=14萬元。
假如改造后未增加水地面積,只是降低了現有水地的年運行費用,改造投資所帶來的效益應為6萬元。
2.投資和年運行費用計算這種方法是將以往投資以全部沉沒看待,只計改造工程所需的投資。在上面例子中,投資應以60萬元計與效益的投資的計算方法相對應,年運行費用也不應是改造后整個工程每年年需的動力費、維修費和管理費,而只是要保證改造效益所需的年運行費用。在上面例子中,當改造后新增水地2000畝時,改造工程的年運行費用應為灌溉這2000畝地每年所需的電費、維修費、管理費共計5萬元。
若改造后未增水地,只是降低了現有水地的年運行費用,那么改造工程的年運行費用可按零計。
3.對兩種計算方法的評價上述兩種方法中,第一種雖然整體概念清晰,但計算繁雜,尤其是對中小型工程,由于基本資料缺乏,對始建和運行過程中的投資以及固定資產的形成情況都很難如實掌握,因而計算結果也就很不準確。第二種方法雖然反映不出改造后整個工程的經濟效益如何,但能夠比較直觀實際地反映出改造投資的經濟效益的好壞,能為上級主管部門決定是否投資改造現有工程提供。因而我們認為作提灌工程技術改造技術時,采用第二種方法計算較好。
王廣:淺談提高大中型軸流洋裝置效率由公式可以看出,水泵、電機、傳動裝置、管道、進出水池等效率高,整個裝置效率就高;反之整個裝置效率就低。可見,要提高泵站的裝置效率必須首先提高水泵、電機、傳動裝置、管道、進水池的工作效率1.1電機效率的影響根據調查,有70%以上的泵站存在“大馬拉小車”問題,在泵站的節能改造中,有人認為調整大機帶小泵是提高裝置效率的關鍵措施,理論數據和試驗分析證明;調整電機對裝置效率影響不大,這是因為,電機是一種高效動力機,當負荷率在075左右時,電機效率達到最大值,當負荷率小于0 5時,效率才開始下降,但電機的負載率一般都在06以上。
通過對電機的效率進行測試,結果表明:無論電機結構型式如何,基本上都達到性能曲線要求值,因此,淘汰電機意義不大。
1.2水泵低效多耗的影響提高水泵的效率,減少水力損失是關鍵。水泵的水力損失包括摩擦損失,局部損失和沖擊損失。由于設計、施工、管理及其它方面的原因,再加上黃河含泥沙量大,水泵往往在設計工況點以下工作,水流進入葉片時不與葉片相切,在葉輪入口處,出口處及壓出室內引起沖擊損失的增加,使水泵處在低效區運行。致使水泵運行的工況點偏離高效區,水泵效率大大降低。
1.3管道的影響一般管道影響主要因素是指“三多一長”現象,三多即閥門多,彎管多,高射炮式出流多;一長即管道長三多一長“造成了管道效率的下降,這是泵站裝置效率降低的另一個主要因素。象高射炮式出水跌落大多在06~1.1m之間,可見浪費也是很嚴重的。但是在尊村引黃灌區一般都是淹沒出流。彎管水多,因此,管道影響不大。
1.4傳動方式影響長期以來,軸流泵傳動方式泵是直接傳動,傳動效率是比較理想。
1.5水池效率的影響水池效率對泵站裝置效率有較大影響,往往被人們忽視。據測試資料分析,進口有雜物,影響裝置效率5%~ 20%;前池淤積影響裝置效率5%~8%;另外進水流態對水池效率也有較大影響。
2.提高泵站裝置效率的技術措施根據以上情況分析,要提高泵站的裝置效率,必須抓好以下幾個方面的工作。
2.1抓好水泵的調整配套主要措施是:①機泵合理配套,避免大馬拉小車,嚴格控制水泵轉速,按實際揚程配動力,配轉速,如果水泵額定揚程遠大于揚水站實際揚程,可使水泵降速運行,但不得超60%,使水泵始終在高效區工作。
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③注重水泵的小停小改,經常進行保養,更換易損件,如鑲口環,換葉輪等,這些小修小換,投資小,收益大,應予以重視。
2.2取消“三多一長”,提倡管道斜進斜出,減少彎管,縮短管道,堅決取消高射炮式出水,同時要優化管道設計,適當擴管,推廣和使用經濟管徑,保證管道不漏水,不漏氣,使管道的沿程損失和局部損失降到最低限度。
2.3改善進、出水流態,減少損失,對于進水池的形狀、尺寸設計不當,導致池內發生旋渦、回流等現象,應優化進、出水池設計參數,進行進、出水池的技術改造,保證水流平穩,銜接順暢,保證水池中水泵水管有足夠的淹沒深度,防止發生有害的漩渦,消除出水池水位壅高。
2 .4采取有效的節能措施,如前池清淤,運行中清除雜草,攔污柵清理,安裝自動清除雜草機,改善水質,運行時吊起拍門等都是行之有效的措施。另外,在泵站技術改造提高泵站裝置效率的同時,還應注意提高水泵的出水流量,保證農業生產用水和工業用水。
另外還可以適當調換大水泵,這樣既可彌補水泵降速后水量的減少,又可解決大機帶小泵的矛盾,一舉兩得。
直接傳動,減少傳動損失。
3.結束語經過1a的努九尊村引黃灌區已完成對二級站5臺水泵的節能改造更新,2001年春澆運行裝置效率由原來的39.6%,提高到589%,節約電費43%.實踐證明,只要認真落實軸流泵技術改造更新及各項節能措施,提高泵站的裝置效率,達到部頒標準是完全可以現實的。 |