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水泵节能技术在水厂中的应用
郑少燕
汕头市自来水总公司

摘要:在实际生产中,水泵长时间偏离高效区间运行,造成电能极大浪费的现象在
很多水厂的生产中普遍存在,它是传统水泵选型方法带来的弊端。通过水泵叶轮切削改
造等方法可改变水泵的运行工况点,使水泵运行于高效区间内,达到节能的目的。
关键词:节能水泵选型高效区间叶轮切削


在传统的净水厂设计中,进行送水泵选型时,首先考虑水泵应满足最
不利工况点的要求,即以供水管网的最高日最高时用水量和压力来计算水
泵的设计流量和设计扬程。根据此法选型的水泵满足了最不利工况点的要
求,却忽略了对能耗的考虑。因为在净水厂的实际运行中,水泵在最不利
工况点运行的时间相对较少,绝大部分时间是在平均流量和平均扬程工况
附近运行,甚至长期在低扬程大流量工况运行,这样水泵有可能长时间偏
离高效区间运行,此时水泵的泵轴功率已接近甚至超出配用的电机功率,
而且水泵效率低,还容易发生汽蚀。在实际生产中,为了确保水泵的安全
运行,也为了使水泵运行于高效区间内,只能通过关小出水阀门来改变管
道特性曲线,从而改变水泵的运行工况点。此举使水泵安全运行于高效区
间内,却致使大量的能量消耗在阀门上,造成电能很大的浪费。为了节约
能耗,有必要对送水泵实施节能改造。水泵的节能改造,主要是通过改变
水泵的运行工况点,使水泵始终运行中国城镇水网于高效区间内,且运行工况与管网实
际所需一致。
改变水泵的工况点,通常可通过两条途径来实现:一是调速运行,即
通过改变水泵的转速,来改变水泵的运行曲线,使水泵的出水压力与管网
实际所需一致,从而达到节能的目的。变频调速是调速技术中最好的一种,
它是解决能耗问题的最好方法之一,并已在国内一些水厂得以应用,且取
得了很好的经济效益。但因变频调速设备造价较高,改造投入大,且调速
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设备的维修技术要求高,故此,变频调速技术在水厂的改造中暂时未能得
到广泛推广。另一种改变水泵工况点的途径是叶轮切削改造,其原理是经
过切削的叶轮,其特性曲线会按一定规律发生变化。根据切削后的运行参
数,计算切削量,改变叶轮的外径,使水泵特性曲线按要求发生变化,从
而使水泵运行于与管网实际所需一致的高效区间内,达到节能的目的。叶
轮切削是改变水泵性能的一种简单易行的方法,在水厂的改造中已得到了
广泛的应用。


传统的送水泵选型方法带来的能耗问题在国内诸多水厂中普遍存在,尤
其在八十年代末九十年代初,我国几家引进进口设备的水厂,问题更为突
出,我司新津水厂即为典型的一例。该厂的设计规模为 40 万 m3/d,水厂分
两期(各 20 万 m3/d 规模)建设,分别于 92 年 7 月和 94 年 7 月建成投产。该
厂送水泵采用德国 KSB 公司生产的 RDL600-710A 型双吸离心泵,水泵的
额定流量 Q=3800m3/h,扬程 H=52m,功率 P=710kW,转速 n=991r/min,
共七台。其中一台配变频调速电机,电机型号为 HKJ145C09,电压 660V,
电机额定功率 710kW,变频调速可调至 840kW;另六台配 10kV 高压电机,
电机型号