文摘：該文根據(jù)影響中、小型軸流泵裝置效率的因素，提出提高中、小型軸流泵裝置效益的技術(shù)措施。實(shí)踐證明，只要認(rèn)真落實(shí)軸流泵站的各項(xiàng)節(jié)能措施，提高泵站的裝置效率，使其達(dá)到部頒標(biāo)準(zhǔn)，是完全可以實(shí)現(xiàn)的。
運(yùn)城尊村引黃提水灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積160萬畝，總揚(yáng)程：165.8m，裝機(jī)容量6.2萬kW，以種植小麥、棉花為主。全灌區(qū)現(xiàn)有八級(jí)九站，軸流泵是主要提水工具之一。由于設(shè)計(jì)、\施工及管理等方面原因，其設(shè)備大多“帶病工作”，耗能高，效率低，一旦到用水高峰期，用水緊張現(xiàn)象極為嚴(yán)重。近幾年對(duì)10座中、小型軸流泵站進(jìn)行測(cè)試，其平均裝置效率僅為396%，而能源單耗達(dá)7.33kW/（kt*m），大大超過了部頒標(biāo)準(zhǔn)，浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重，因此，節(jié)能潛力很大，下面對(duì)尊村灌區(qū)中、小型軸流泵站，提高裝置效率等方面的問題進(jìn)行初步的探討。
1影響泵站裝置效率的因素泵站裝置效率是指泵站運(yùn)行中水泵、電機(jī)、傳動(dòng)裝置、管道，進(jìn)出水池的綜合效率，其關(guān)系式如下：n裝=n泵動(dòng)管傳池費(fèi)用2.2.1效益計(jì)算若不考慮過去投資的影響，計(jì)算效益時(shí)只應(yīng)計(jì)算改造投資所帶來的那部分，對(duì)現(xiàn)有效益不應(yīng)計(jì)入。仍以上面所舉工程為例。當(dāng)投入60萬元對(duì)該工程進(jìn)行改造后，所生產(chǎn)的效益有兩個(gè)方面：一是新增水地2000畝，年灌溉效益8萬元。
二是將現(xiàn)有1萬畝水地的年運(yùn)行費(fèi)用由30萬元降到24萬元。整個(gè)改造投資所帶來的效益應(yīng)為：8萬元+（30萬元一24萬元）=14萬元。
假如改造后未增加水地面積，只是降低了現(xiàn)有水地的年運(yùn)行費(fèi)用，改造投資所帶來的效益應(yīng)為6萬元。
2.投資和年運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算這種方法是將以往投資以全部沉沒看待，只計(jì)改造工程所需的投資。在上面例子中，投資應(yīng)以60萬元計(jì)與效益的投資的計(jì)算方法相對(duì)應(yīng)，年運(yùn)行費(fèi)用也不應(yīng)是改造后整個(gè)工程每年年需的動(dòng)力費(fèi)、維修費(fèi)和管理費(fèi)，而只是要保證改造效益所需的年運(yùn)行費(fèi)用。在上面例子中，當(dāng)改造后新增水地2000畝時(shí)，改造工程的年運(yùn)行費(fèi)用應(yīng)為灌溉這2000畝地每年所需的電費(fèi)、維修費(fèi)、管理費(fèi)共計(jì)5萬元。
若改造后未增水地，只是降低了現(xiàn)有水地的年運(yùn)行費(fèi)用，那么改造工程的年運(yùn)行費(fèi)用可按零計(jì)。
3.對(duì)兩種計(jì)算方法的評(píng)價(jià)上述兩種方法中，第一種雖然整體概念清晰，但計(jì)算繁雜，尤其是對(duì)中小型工程，由于基本資料缺乏，對(duì)始建和運(yùn)行過程中的投資以及固定資產(chǎn)的形成情況都很難如實(shí)掌握，因而計(jì)算結(jié)果也就很不準(zhǔn)確。第二種方法雖然反映不出改造后整個(gè)工程的經(jīng)濟(jì)效益如何，但能夠比較直觀實(shí)際地反映出改造投資的經(jīng)濟(jì)效益的好壞，能為上級(jí)主管部門決定是否投資改造現(xiàn)有工程提供。因而我們認(rèn)為作提灌工程技術(shù)改造技術(shù)時(shí)，采用第二種方法計(jì)算較好。
王廣：淺談提高大中型軸流洋裝置效率由公式可以看出，水泵、電機(jī)、傳動(dòng)裝置、管道、進(jìn)出水池等效率高，整個(gè)裝置效率就高；反之整個(gè)裝置效率就低�？梢�，要提高泵站的裝置效率必須首先提高水泵、電機(jī)、傳動(dòng)裝置、管道、進(jìn)水池的工作效率1.1電機(jī)效率的影響根據(jù)調(diào)查，有70%以上的泵站存在“大馬拉小車”問題，在泵站的節(jié)能改造中，有人認(rèn)為調(diào)整大機(jī)帶小泵是提高裝置效率的關(guān)鍵措施，理論數(shù)據(jù)和試驗(yàn)分析證明；調(diào)整電機(jī)對(duì)裝置效率影響不大，這是因?yàn)�，電機(jī)是一種高效動(dòng)力機(jī)，當(dāng)負(fù)荷率在075左右時(shí)，電機(jī)效率達(dá)到最大值，當(dāng)負(fù)荷率小于0 5時(shí)，效率才開始下降，但電機(jī)的負(fù)載率一般都在06以上。
通過對(duì)電機(jī)的效率進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明：無論電機(jī)結(jié)構(gòu)型式如何，基本上都達(dá)到性能曲線要求值，因此，淘汰電機(jī)意義不大。
1.2水泵低效多耗的影響提高水泵的效率，減少水力損失是關(guān)鍵。水泵的水力損失包括摩擦損失，局部損失和沖擊損失。由于設(shè)計(jì)、施工、管理及其它方面的原因，再加上黃河含泥沙量大，水泵往往在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)以下工作，水流進(jìn)入葉片時(shí)不與葉片相切，在葉輪入口處，出口處及壓出室內(nèi)引起沖擊損失的增加，使水泵處在低效區(qū)運(yùn)行。致使水泵運(yùn)行的工況點(diǎn)偏離高效區(qū)，水泵效率大大降低。
1.3管道的影響一般管道影響主要因素是指“三多一長(zhǎng)”現(xiàn)象，三多即閥門多，彎管多，高射炮式出流多；一長(zhǎng)即管道長(zhǎng)三多一長(zhǎng)“造成了管道效率的下降，這是泵站裝置效率降低的另一個(gè)主要因素。象高射炮式出水跌落大多在06~1.1m之間，可見浪費(fèi)也是很嚴(yán)重的。但是在尊村引黃灌區(qū)一般都是淹沒出流。彎管水多，因此，管道影響不大。
1.4傳動(dòng)方式影響長(zhǎng)期以來，軸流泵傳動(dòng)方式泵是直接傳動(dòng)，傳動(dòng)效率是比較理想。
1.5水池效率的影響水池效率對(duì)泵站裝置效率有較大影響，往往被人們忽視。據(jù)測(cè)試資料分析，進(jìn)口有雜物，影響裝置效率5%~ 20%；前池淤積影響裝置效率5%~8%；另外進(jìn)水流態(tài)對(duì)水池效率也有較大影響。
2.提高泵站裝置效率的技術(shù)措施根據(jù)以上情況分析，要提高泵站的裝置效率，必須抓好以下幾個(gè)方面的工作。
2.1抓好水泵的調(diào)整配套主要措施是：①機(jī)泵合理配套，避免大馬拉小車，嚴(yán)格控制水泵轉(zhuǎn)速，按實(shí)際揚(yáng)程配動(dòng)力，配轉(zhuǎn)速，如果水泵額定揚(yáng)程遠(yuǎn)大于揚(yáng)水站實(shí)際揚(yáng)程，可使水泵降速運(yùn)行，但不得超60%，使水泵始終在高效區(qū)工作。
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③注重水泵的小停小改，經(jīng)常進(jìn)行保養(yǎng)，更換易損件，如鑲口環(huán)，換葉輪等，這些小修小換，投資小，收益大，應(yīng)予以重視。
2.2取消“三多一長(zhǎng)”，提倡管道斜進(jìn)斜出，減少彎管，縮短管道，堅(jiān)決取消高射炮式出水，同時(shí)要優(yōu)化管道設(shè)計(jì)，適當(dāng)擴(kuò)管，推廣和使用經(jīng)濟(jì)管徑，保證管道不漏水，不漏氣，使管道的沿程損失和局部損失降到最低限度。
2.3改善進(jìn)、出水流態(tài)，減少損失，對(duì)于進(jìn)水池的形狀、尺寸設(shè)計(jì)不當(dāng)，導(dǎo)致池內(nèi)發(fā)生旋渦、回流等現(xiàn)象，應(yīng)優(yōu)化進(jìn)、出水池設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行進(jìn)、出水池的技術(shù)改造，保證水流平穩(wěn)，銜接順暢，保證水池中水泵水管有足夠的淹沒深度，防止發(fā)生有害的漩渦，消除出水池水位壅高。
2 .4采取有效的節(jié)能措施，如前池清淤，運(yùn)行中清除雜草，攔污柵清理，安裝自動(dòng)清除雜草機(jī)，改善水質(zhì)，運(yùn)行時(shí)吊起拍門等都是行之有效的措施。另外，在泵站技術(shù)改造提高泵站裝置效率的同時(shí)，還應(yīng)注意提高水泵的出水流量，保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和工業(yè)用水。
另外還可以適當(dāng)調(diào)換大水泵，這樣既可彌補(bǔ)水泵降速后水量的減少，又可解決大機(jī)帶小泵的矛盾，一舉兩得。
直接傳動(dòng)，減少傳動(dòng)損失。
3.結(jié)束語經(jīng)過1a的努九尊村引黃灌區(qū)已完成對(duì)二級(jí)站5臺(tái)水泵的節(jié)能改造更新，2001年春澆運(yùn)行裝置效率由原來的39.6%，提高到589%，節(jié)約電費(fèi)43%.實(shí)踐證明，只要認(rèn)真落實(shí)軸流泵技術(shù)改造更新及各項(xiàng)節(jié)能措施，提高泵站的裝置效率，達(dá)到部頒標(biāo)準(zhǔn)是完全可以現(xiàn)實(shí)的。 |