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供水泵选型及调节方式

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供水泵选型及调节方式


2016-12-21     分享次数:570   作者:admin


据统计,给水工程中能耗费占供水成本的30~70%,水泵的能耗费占总能耗费的90%左右。实际运行中,水泵的效率大多数不足60%,泵站的综合效率不足50%,存在着较大的能源浪费。
  在能源供应紧张的今天,工程设计中运用水泵供水节能技术,正确地进行泵站设计,使水泵能经常高效运行,将具有重大经济意义。
  水泵把水从水源中取出送至用户或净水厂;把净化的水送至供水管网;在长距离输水中将水加压;在分压供水系统中增加管网的压力;在用水高峰季节调节管网供水量;在工业循环供水系统中提升冷却水和补充新鲜水等。按照功能划分,水泵在供水系统各环节中构成取水泵站(一级泵站)、配水泵站(二级泵站)、加压泵站、调节泵站、循环泵站等。可以说水泵站是供水系统中的枢纽,水泵是这枢纽中的心脏。对于水泵的选型、在系统中的运行情况与节约能源、降低成本、提高经济效益密切相关。

2 选泵方法
  水泵的选型是根据所需流量、扬程及其变化规律,同时考虑水泵经常供水时能高效运行确定。
  一级泵站、加压泵站是按高日平均时用水量设计,满足高日供水量与扬程来确定泵型及台数。二级泵站按供水区逐时用水量变化设计,满足高日高时供水量与扬程来确定泵型及台数。
2.1 取水泵的选择
  在一级泵站选泵的扬程中,对水源取用设计低水位。实际上水源出现低水位的机率小,大多数时间是高于这个低水位的,造成选泵扬程高于大多数时间所需要的扬程。在水位变幅大的水源中,这一因素的影响更大。对选泵所用的高日水量来说,在一年之中高日水量出现的天数往往只占百分之几。大多数时间低于选泵所用的高日水量。输水管中的水头损失是随水量的变化成平方关系变化。显然,在大多数时间里,系统上所需扬程和水量皆小于选泵时的扬程和水量。
2.2 供水泵的选择
  二级泵站供水管网的用水量不是一个固定值。是逐年、逐月、逐日、逐时地变化着的。管网的水头损失也是随水量的变化成平方关系变化,管网所需的水压也随水量的变化而变化。选泵中的扬程和水量采取以点兼面、以大兼小的取值方法,不仅增加了初期设备费,也因为水泵长时间的低效率运行造成能量浪费,在经济上是不允许的。
  对于复杂的管路,当不能准确地求出管路特性曲线时,是无法选择合适的泵型的。选泵参数不当,泵不可能高效运行。
2.3 水泵的配置
  一般离心泵的效率为80%左右,选型时往往考虑设备在使用中挖潜,选泵参数留有裕量,造成投产初期水泵低效率运行。即使初期使用小泵运行,也存在效率低的问题。
  对于扬程、水量变化较大的工况,若使水泵在大多数时间高效运行,实际是做不到的。
  鉴于上述各种情况,选泵时,在满足大工况的前提下,在用水量和所需水压变化较大的情况下,可选用多台性能不同的水泵组合运行,但台数多、型号多、管理麻烦。也可考虑多台同型号水泵并联运行与单台水泵独立运行相结合的方式,选泵时应选择在并联运行时每台水泵的工况点接近高效区的左边界,水泵在单独运行时,工况点向右移动,仍可处在高效区运行,这样选择的结果,可促使水泵在整个工况变化范围内的运行效率都较高。这种方式,同样也因台数多,管理麻烦。因此,在水泵供水系统中,采用其他多种节能措施是非常必要的。
3 水泵适应流量、扬程变化的调节方式
  按照大工况选泵,与实际运行工况相差较大,降低水泵效率。为此,运行中根据工况中流量与扬程的变化进行水泵运行工况的调节,常用的调节方式有下列几种。
3.1 流量调节
3.1.1 减少阀门的开启度
  这是生产中常采用的调流方式。当水泵的工作扬程高于管路所需要的水压时,为满足管路的要求,减小水泵出水阀门的开启度,使阀门增加的水头损失恰好等于某供水量时水泵扬程与管路所需压力之差,改变管路的特性来符合相应供水量时水泵的扬程。该调节方法使大量的电能损失在减少阀门开启度而产生的阻尼上,使工况在水泵的特性曲线上向左移动,降低了系统运行效率,多耗了电能。
3.1.2 多台水泵并联运行
  如前所述,在用水量变化较大的供水系统中,设置多台同型号或多台不同型号的泵并联工作,通过调节水泵的台数进行流量调节,以适应管网对水量变化的要求。这种运行方式,台数不能太多,这不仅因台数太多带来管理麻烦,降低运行效率,而且会增加水泵的开停次数,缩短设备的使用寿命,这种方式不能连续调节流量变化,也不能用来调节时变化。