浅析自来水厂机泵设备节能降耗措施

王宇彬

摘 要：目前，实现机泵设备的节能降耗已成为众多自来水厂提高其经济效益的有效途径。首先介绍了自来水厂机泵设备能耗大、效率低的原因，并据此提出机泵设备节能降耗的有效措施。

关键词：自来水厂；机泵；节能降耗；新型材料

中图分类号：TU991.6 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）11-0052-01

在自来水生产制备过程中，自来水厂需要用大量的机泵设备对原水进行处理，因而成为了耗能大户，尤其是电能的消耗。而在整个电能消耗中，机泵设备的耗电量达到了90%以上，这也就使机泵设备的节能降耗成为自来水厂降低投资成本、减少资源浪费的主要途径。由于节能降耗不仅促进了节约型社会的建设，而且也大大提高了自来水厂的经营效益，因而具有非常重要的现实意义。

1 机泵设备能耗大、效率低的原因

机泵设备通过将机械能转换为液能完成了液体的抽送工作。目前，机泵设备已被广泛应用于供水、污水处理、石油化工等多个领域。然而，经过长时间的工作，机泵设备由于受锈蚀、腐蚀等作用的影响，泵壳和泵轮表面凹凸不平，导致这两者之间的摩擦系数上升，进而增加了电能的消耗，降低了设备的运行效率。自来水厂机泵设备出现能耗增大、效率降低的主要原因有以下几个：①机泵设备在长期使用过程中，由于受水流的冲刷，叶轮过水面和流道内壁渐渐变得粗糙，内流道受到的阻力增大，从而降低了设备的使用效率。②机泵叶片背水面在运行过程中会产生一定的负压，导致蜂窝表面和气穴的形成。同时，叶轮表面在电化学的腐蚀作用下，发生汽蚀现象，从而增大了能源的消耗。③由于在制水过程中，会在泵壳内投入相关药物，再加上受原水水质因素的影响，泵坑内会出现积垢，严重情况下还会增加泵壳的壁厚，从而使水泵水力效率下降。④机泵生产、加工工艺不过关，机械、容积等出现了损失，这些情况均会增加机泵能源的消耗，从而降低设备的工作效率。

2 机泵设备实现节能降耗的措施

2.1 选择宽范围、高效率的机泵设备

离心泵为多数自来水厂使用的制水设备，其工作原理为：开动水泵前，用水将整个泵和进水管灌满，在正式运行过程中，叶轮流道里的水在高速旋转产生的离心力作用下，被压入蜗壳内，并在叶轮的入口处形成真空状态。在大气压的作用下，吸水管便将水池中的水吸入，对形成的空间进行填补。同时，蜗壳内的叶轮将吸入的水连续不断地甩出。如果水泵的叶轮片和泵壳构造良好，那么水流就会处于更好的状态，进而大大提高机泵的运行效率。因此，自来水厂可选择泵壳构造良好、叶轮片优质的机泵设备，用宽范围、高效率的机泵设备替换运行效率低的水泵，从而促进机泵的高效运行，降低能源的消耗。

2.2 加强对机泵设备节能降耗的控制

在自来水生产过程中，传统的做法是通过采用关闭阀门的方法来减少机泵设备的功能消耗。随着科学技术的进步，机泵技能也逐步朝着智能化的方向发展，变频调速节能控制技术也得到了广泛的应用。变频调速性能显著，对运行负荷低，设备实际受到的负荷较大的情况，能起到很好的节能降耗效果。然而，变频调速器的价格偏高，所要求的维修技术水平也较高，因此自来水厂应根据自身的实际情况对变频调速器进行选择。

2.3 加大叶轮的切割改造力度

机泵的特性曲线不吻合、机泵的扬程过高等是目前大部分自来水厂出现机泵配置不合理，导致机泵设备运行效率偏低的原因。针对这种情况，最简便的解决方法就是对叶轮进行切割。在进行叶轮切割操作中，需依照具体的参数设置对切割量进行准确计算，从而将叶轮的外径改变。在完成叶轮的切割后，设备运行电流就会大大降低，实现了节约电能的目的。同时，机泵的特性曲线随着叶轮外径的改变而发生变化，机泵设备也达到了实际需要的高效运行区间，大大降低了能源的消耗。因此，自然水厂将叶轮的切割改造广泛运用于节能消耗工作中。

2.4 采用新型喷涂材料和密封技术

自来水厂的机泵设备由于受腐蚀、水力、机械、容积等损失的影响，加大了机泵与叶轮表面的摩擦力，使机泵运行效率降低。针对这个问题，可以采用新型喷涂材料和密封技术进行解决。由于机泵设备消耗的能源会随着叶轮与机泵表面摩擦力的增大而增多，因此可以将新型高分子材料喷涂在叶轮表面，使叶轮表面形成光滑的表层，这样可以减少水泵因抵抗摩擦力而消耗的能量。叶轮表面所形成的这种光滑表层能够有效减少与泵内流体的分层，使容积损失得到降低，进而达到节能的目的。同时，使用的新型喷涂材料一般都具有较强的抗腐蚀性，能在很大程度上延长机泵设备的使用寿命。

此外，运用新型密封技术还可以有效解决因摩擦力带来的能源消耗问题。密封技术的基本原理：首先利用专用油压将密封填料注入机泵的填料函中，在运行过程中，机泵的轴套上就会附着易携带填料，形成旋转层。剩下的填料便与机泵的填料函发生接触，形成不动层，从而有效防止了机泵轴套发生磨损，降低了能源的损耗。

3 结束语

综上可知，在日常生活和工业生产中占据着重要地位的自来水厂由于存在能源消耗量大的问题，已成为人们关注的重点对象。目前，实现节能降耗已成为众多自来水厂面临的重要课题。机泵作为消耗能源的最大设备，对其实施节能降耗措施对水厂整体节能降耗的实现起着决定性作用。在这种形势下，自来水厂应当对机泵设备存在的能耗大、效率低的问题进行全面、深入的分析。通过选择宽范围、高效率的机泵设备，加强对机泵设备节能降耗的控制，加大叶轮的切割改造力度，以及采用新型的喷涂材料和密封技术等，在促进节能降耗目标实现的基础上，获得更多的经济效益。

参考文献

[1]王智为.水厂水泵运行的节能问题探讨[J].科技咨询导报，2012，11（06）：218-220.

〔编辑：刘晓芳〕