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摘要:能源产业在国民经济中占据着重要地位,对促进社会和经济发展具有重要意义,对人们的生产生活有很大影响。泵与风机是其中重要的设施,广泛应用于化工、石油等生产中,纺织、轻工和农业等生产中也离不开泵与风机的应用。在泵与风机应用中,其耗电量的占比是比较大的,其耗电量大约占到全国用电量的1/3。而当前能源紧缺问题和环境问题凸显,在各行业生产中实现节能环保成为发展趋势。在泵与风机的应用方面也要积极改进,实现技术节能,本文主要对泵与风机的节能技术进行分析探讨,对其节能改造进行科学的了解,以促进其节能发展。
关键词:泵与风机;节能技术;节能措施
随着环境问题逐渐被人们重视,在工业生产中节能环保成为重要的发展内容,电机系统节能也列入了我国节能计划当中,通过节能举措实现泵与风机的经济运行。对此,我们要了解其节能趋势,认识到其科学的节能途径,并采取合理的节能措施改善其运行耗能,最终实现节能目标。
1.以火电厂为例分析泵与风机的运行状况和节能潜力
在火电厂的运行中,运用到的泵与风机种类较多、数量大,且其总装机容量大,因此耗电量巨大,其在全国火电发电容量的占比达到6%。因此,泵与风机的运行耗电量对发电厂的用电率有很大的影响。
现阶段在我国的火电厂中,少量采用汽动给水泵、液力耦合器和双速电机外,其它水泵和风机主要应用定速驱动。这种泵采用了出口阀,并利用入口风门对风机的流量进行调节,在运行中会产是严重的能耗。特别是在机组的变负荷运行中,水泵和风机的运行会偏离高效点,也降低了运行效率。我国很多机组锅炉的风机运行效率在70%以下,约有2/3的泵和风机需要在运行中调节流量,其调节功能主要是通过阀门式当班实现的,造成的能源浪费是巨大的。
泵与风机运行耗能的大原因,主要是我国此前在该方面的科研投入不足,科研与生产缺乏有机结合。同时,生产中应用工艺落后,存在较大的型线误差。且很多设备是采用本模整体铸造而成的。一些设备的造型起模困难,会产生较大误差,使得设备的实测值与样本给定值存在较大误差。
2.泵与风机的节能趋势分析
在泵与风机系统中,其节能工作涉及到的方面较多,包括管理、设备效率、设备选型和配套电控系统等,此外还涉及到对泵与风机新技术的开发利用。其节能趋势主要体现在以下三方面:
2.1泵与风机本身效率的提高
提高泵与风机本身的效率,可以有效节约能源。因此,对其节能技术的额实现要积极研制高效泵和风机,并积极进行推广,满足企业泵与风机运行的节能需求。同时,还要注意对老设备及时更新,还可在其基础上进一步改造。
2.2泵与风机调速控制应用
在泵与风机的运行中,采用挡板或阀门进行流量调节,此种调节方式会造成严重的电能浪费。要实现节能减耗,可以将其风量和流量的调节方式改造为调速控制。调速控制可使用的方法种类较多,包括了调压、调阻和液力耦合器等。在具体调速控制应用中,要对具体情况进行分析选择合适的调速方案,并比较其技术经济方案决定。
2.3以电子控制为核心的高效调速节能装置
开发和推广高效调速节能装置也可实现节能要求,目前可控硅串级调速技术已发展比较成熟,我国已实现系列生产,在一些企业在积极推进使用的过程中,不断实现标准化和系列化,以顺利实现泵和风机的配套和定量生产。
高效调速控制方法中包含了可控硅变频调速、无换向器电机调速装置,以及串级调速,串级调速会受到绕线式异步电动机的限制。其中,中大容量的泵和风机中鼠笼式异步电动机可使用理想变频调速、同步机采用无换向器电机调速装置,从而在调速环节实现节能。
3.泵与风机的节能途径分析
泵与风机的节能途径有:泵与风机本身节能,系统节能,运行节能。
这三种节能途径中,节能实现的重要前提是泵与风机本身的节能,系统节能是其中的关键,而运行节能是其节能效果的最终体现。这三项途径是相互关联、互为因果的关系。
3.1泵与风机本身节能途径
泵与风机在制造过程中,要保证其高效、可靠,以及使用方便。在确定泵与风机的结构之后,此种情况下泵与风机的机械损失和容积损失基本不变,因此其节能实现主要是减少其内部的水力损失。还要对泵与风机的节能设计可靠性进行研究,保证设计和试验的可靠性,以及进行严格的可靠管理。保证泵与风机的使用可靠性,延长其使用寿命。同时,要合理选择其应用材料,延长易损坏部件的使用寿命,确保泵与风机是可靠和耐用的。
3.2泵与风机系统节能途径
选泵的过程中,要保证其汽蚀性符合使用要求,具体要达到装置、系统能够提供的汽蚀余量值。在实际泵型选择过程中,如果对吸入管路系统的阻力损失估计不准确,存在估计不足的问题,或者介质温度波动和吸入池液面水位变化等估计不足,都会造成泵的运行状态为汽蚀状态,会加快泵的损坏,甚至发生汽蚀问题而影响其正常工作运行。
3.3泵与风机运行节能途径
建立泵与风机的节能系统是其实现运行节能的必要条件,但还需要其他工作辅助实现。在泵与风机的实际运行中,会因为工艺流程的变化和为工艺参数调节设置的,对泵与风机进行实时调节。在调节中,针对需要经常进行工艺改变的系统,要注意回收能量和减少消耗,尽量避免应用截流调节方式。因此,可采用调速和风流方式,使其处于高效运行状态。
4.泵与风机节能措施
4.1提高本身的运行效率
要提高泵与风机本身的效率。要从以下三方面进行:第一是提高其水力效率,水力损失对其效率有很大影响,所以提高其水力效率是很有必要的。在额定工况下工作、装配多级泵时对正叶轮出口中心和导叶、避免叶轮流道和导叶流道的腐蚀问题、输送清洁介质等;第二,提高其容积效率,具体可以进口处装设密封环、密封环要设置合理间隙、防止轴封处漏损过大;第三,提高其机械效率,加注润滑油减少轴承磨损、填料要保持适当松紧减少轴封处磨损、降低叶轮盖板和壳体内壁的表面粗糙度。
4.2合理选择泵与风机
泵与风机的选型关系到节能效果,因此要保证选型合理。其选择要遵循安全性和经济性原则。根据其在具体工作中需要的最大流量和扬程选择合适的规格、转速等,同时要尽量选择体积小、结构简单的泵与风机。最关键的就是保证其运行过程是安全可靠的,要具备抗汽蚀性能、性能曲线良好的设备。
4.3改造旧有泵与风机
企业在实现泵与风机运行节能中,如果大规模淘汰旧设备,会加大其运营成本,因此对旧有泵与风机的改造是比较可行的。具体可以根据企业技术力量,对叶轮和蜗壳等部分改造,将调节装置改为轴向导流器,不仅减少了成本还可以降低电能消耗。
4.4严格进行泵与风机的安装和维修工作
首先要确保泵与风机、静部件之间的间隙合理,如果其间隙过大,会加大高压侧流体向低压侧的泄露,并降低其容积效率,因此要尽量减少这一间隙;其次,流体会产生流动损失,流动损失与流道的形状、叶片和流道光滑程度等有关,因此在泵体的内壁涂漆增加光滑度,可以有效减少轮盘摩擦损失,提高其运行效率;最后,要做好泵与风机的流道型线修复工作,避免在使用中存在磨损和灰垢而改变原型线。因此要对其进行清理和修复,保证泵与风机的性能、保证其工作效率。
结束语:
实现泵与风机的技术节能是系统性的工作,在选择节能途径时要选择高校节能的类型,且各系统组成要保证合理,将其落实到具体运行中,保证泵与风机的节能运行,实现节能减耗的目的。
参考文献:
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