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摘 要：对于供水企业，电费约占自来水制水成本的70%，供水企业降低供水电耗是供水企业发展的永恒课题。离心泵作为供水企业的主要能耗设备，对其进行节能措施及应用的研究，对降低供水企业的供水电耗有重大意义。为了实现离心泵的节能最大化，本文将从降低水力损失、改善水泵性能曲线、优化运行方式三方面介绍离心泵的节能措施。并结合本厂实际情况，对离心泵节能技术的应用进行分析，具有一定的实践指导意义。
关 键 词： 离心泵;节能; 实例
0 引 言
国家发改委明确提出了要改变工业增长方式，鼓励采用高新技术和先进适用技术改造系统产业，提出“大力振兴装备制造业”的重要指导思想，大力推进机电一体化，寻找新的增长点和着力点，确保经济持续高速发展。中国政府把“电机系统节能”列为重中之重，发展电机调速节电和电力电子节电技术，逐步实现电动机、风机、泵类等设备和系统的经济运行[1]。水厂作为供水企业的生产场所，其主要能耗设备就是水泵，下面就离心泵的节能措施及其在本单位的应用进行介绍和分析。
1 降低水泵的水力损失
降低水泵水利损失的主要措施：①利用打磨或在叶轮表面及泵壳内壁涂覆水泵抗磨减阻复合材料来提高泵内通流部件表面光洁度，实验表明可提高水泵效率3％左右；②液体在过流部件各部位的速度大小确定要合理，而且速度的变化要平缓；③避免在流道内出现死区；④合理选择各过流部件的入、出口角度以减少冲击损失；⑤避免在流道内存在尖角、突然转变的情况[2]。
我厂在2012年9月采用在叶轮表面及泵壳内壁涂覆水泵抗磨减阻复合材料来提高泵内通流部件表面光洁度的方式，为我厂4台送水泵组进行了整体喷涂，从而实现提高水泵效率，降低供水电耗的目标。分析对比数据如下：
表1：喷涂前后23组合数据对比
表2：喷涂前后34组合数据对比
表3：喷涂前后234组合数据对比
表4：喷涂前后2347组合数据对比
表5：表1-4对比数据汇总
2013年我厂供水总量为150110dam3，2#、3#、4#、7#开机时间占总机时77.69%，年节能量为：
年节能量=年供水总量*节约电耗*开机率
=150110dam3*6.09kW·h/dam3*77.69%
=710218 kW·h
2 改善水泵性能曲线
在实际生产中，如果离心泵的工况点偏离高效区，而且通常情况下工况要求流量与扬程都比较稳定，没有特别高或特别低的工况需求，此时可以考虑用切削叶轮的办法来进行调整以适应工况[3]。
当离心泵叶轮的出口直径D2 被车削变小时，离心泵的流量和扬程均相应地下降，其特性曲线移向原始直径叶轮的特性曲线的下方，切削量越大(D2 越小)特性曲线下移越远[4]。如图1所示：
 图1：叶轮切割的性能曲线
我厂在2013年5月份采用叶轮切削的方法，对送水5#机进行节能改造。通过改善其性能曲线，使其在特定工况下有较优的性能。由于5#机改造前高效区间在高扬程段，改造后高效扬程区间在较低扬程段，改造前后数据没有可比性。因此需通过对比改造后5#机组合，与其他组合的数据进行分析，对比数据如下：
表6：开两台机时的数据对比
表7：开三台机时的数据对比
表8：开四台机时的数据对比
表9：表6-8数据汇总
2013年我厂日均供水总量为41.13万m3，5#机2013年5月9日后的开机率为5.22%，2013年节能量计算如下：
2013年节能量 = 节约电耗*开机率*日均供水总量*236天
= 4.46 kW·h/dam3*5.22%*41.13万m3*236
= 22598 kW·h
3 优化运行方式
对于给水泵的运行，可以优先运行效率较高的给水泵，尽量减少给水泵的启停操作，可适当降低给水系统压力，在保证系统运行安全的前提下，达到经济运行的提高。
我厂主要采用优先运行效率较高水泵的方式来优化运行模式。由于水泵生产厂家只提供单台水泵的性能曲线，而在实际运行过程中，我厂多采用多台水泵并联运行的方式。因此绘制多台水泵并联运行的性能曲线，对在不同工况下选用效率较高的水泵具有一定的指导意义。
对多台水泵并联运行的性能曲线进行拟合，其中一种方法是应用Matlab的曲线拟合功能。图2-5为我厂应用Matlab，对不同的机组组合进行性能曲线拟合的结果，其中：前部分数据点为参照单台水泵曲线计算得出的理论数据点，后部分数据点为实际运行数据点。  图2：送水2#、3#机组并联运行性能曲线
 图3：送水3#、4#机组并联运行性能曲线
 图4：送水1#、2#、3#机组并联运行性能曲线
 图5：送水1#、3#、4#机组并联运行性能曲线
确定运行工况，再对照性能曲线进行对比，就可以初步判断出最优运行方式。
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