现在机泵节能的主要方法比较
① 三元流技术
三元流技术概述:全三元水泵设计就是根据最新的水流三元模型设计水泵叶轮研究思路,分析研究水泵实际运行工况,对低效率叶轮的叶片形状、叶片进出口几何尺寸、叶轮前后盖板几何形状等要素进行优化设计。改进设计的重点在于根据叶轮内部流动特性的要求,运用全三元设计方法优化叶片的进出安放角、叶片数、扭曲叶片各截面形状等要素,从而避免叶片工作面的流动分离,减少流动损失,提高叶轮的工作效率。另外,叶轮的前后盖板的形状也将直接影响叶轮内的流动的状态,在不改动水泵壳体尺寸条件下,利用全三元方法优化前后盖板的局部形状,改善叶轮和蜗壳内部的流动形态,减小流动损失,提高水泵效率。经过上述系列优化改进,将获得水泵内部的最佳流动状态,从而得到最优的叶片形状,最高效率的叶轮。
技术特点:
适用范围:针对现场实际工况及使用要求,对水泵进行如下四种节能改造:
⑴ 提高单泵压力同时提高汇管压力;
⑵ 增加单泵流量同时增加汇管流量;
⑶ 同时提高压力和增加流量(电机功率许可前提下);
⑷ 保证流量和压力不变的情况下降低电机工作功率。
三元流技术优势:对在用水泵,应用《射流—尾迹全三元流动》设计高效率可互换的全三元叶轮,无论对工频泵或变频泵都是行之有效的节能改造方案,其投入产出比最优。
② 叶轮切割技术
定义:水泵制造厂或用户对在用水泵不符合使用要求时,可以采用的方式只有切割叶轮。切割叶轮是对流量、扬程都减小时使用的方法,此时电机功率会减小,人们往往以为这样是节能了;但要知道由于流量的减小,单耗(吨水电耗)不但不减,反而还会增加,因此水泵自身的水力效率是下降的。特别是对于要求水泵扬程减小,流量增大;或扬程、流量都在电机的功率许可条件下一起增大的情况,切割叶轮是无法办到的。
特点: 切割叶轮外径将使泵的流量、扬程(压力)、功率改变。
原则:叶轮外径的切割应不影响效率不至于降低太多,叶轮外径的最大切割量跟比转数有关系(即中、高比转数叶轮切割范围较小)
适应范围:适应于恒改变泵输出功率即同时减小(或增大)流量、扬程。(即常见的大马拉小车的情况)
③ 变频调速技术
变频技术概述:它是在降低频率,因而降低电机转速(即水泵转速),使水泵的扬程下降,流量减少。变频调速减小了阀门的节流损失;因而减小了电机功率损耗,是一种节能措施;但如果水泵的运行工况是稳定的(压力、流量稳定),变频调速方案就不可取。只有针对工况变化频繁或较频繁、压力和流量有富裕量的水泵采用变频调速方案才是可取的。全三元技术与变频调速并不能互相取代。即使采用了变频调速,但是水泵效率低下的问题仍然存在。因此仍可使用全三元改造(射流—尾迹全三元改造)技术,提高水泵的效率。
调速的原理:见下图
特点:通过变频技术改变电机转速(即泵转速),因此使泵的扬程下降,流量改变。减少阀门节流的损失,适用于泵运行工况不稳定的情况。
缺点:投资较大、效率相对降低、使用、维护繁琐。
④ 涂层技术
定义:金属材料过流件遭受水流冲刷、汽蚀、腐蚀性介质的腐蚀、含颗粒液体的磨损磨蚀,导致流道表面损坏、泵效率降低、使用寿命缩短。用非金属涂层可以对受损的过流件表面进行修复,增加叶轮表面的光滑度,提高泵的效率。
涂层技术特点:无污垢,增加叶轮表面光滑度、耐腐蚀性,遏制气蚀,延迟叶轮使用寿命、提高泵的效率。
综上所述:
1、 三元流技术:是一种量体裁衣的帮用户根据水泵的实际运行工况重新设计方案提高泵的效率的技术,改造简单。适应于运行工况稳定下:增大(减少)流量、扬程;保持流量不变,改变扬程;保持扬程不变,改变流量;在功率不变的情况下,提高流量、扬程。
2、叶轮切割技术:只适用于恒改变泵的扬程、流量,操作简单。
3、变频调速技术:对于运行工况不是稳定,需要同时增大(减少)流量、扬程的情况,该技术投资大,操作、维护繁琐。
4、涂层技术:侧重于要求叶轮耐腐蚀、叶轮更换频繁或繁琐,叶轮污垢、气蚀严重的。提高叶轮表面的光滑度且在一定程度上能提高泵的效率。