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增压泵站水泵机组运行效能提升分析

日期:2016-12-12

  随着我国社会水平的提升,经济步伐的推进,我国的水利事业也在这个过程中得到了较大程度的发展。其中,泵站是我国基础水利建设中的一项重要措施,其中水泵机组运行效率的高低将直接对泵站的运行效果产生影响。在本文中,将就增压泵站水泵机组效能提高改造效率进行一定的研究与分析。

  近年来,我国的基础水利事业得到了较大的发展,并在此过程中加大了各地区中型泵站的改造力度。而在目前被纳入到改造名单的泵站中,其大多数都建造于上世纪六七十年代,存在着以下问题:第一,泵站中设备破损、老化的情况较为严重,由于这部分设备运行时间较长,并逐渐出现了外壳同叶轮间隙加大、叶片磨损严重等情况,并以此使泵站的工作效率以及出水量都已经不能够满足现今灌溉工作的需要;第二,水泵机组选型存在着不合理的现象。由于这部分泵站在建设时所具有的水泵机组类型较少,就使得很多泵站在建设时就没有选择到适合其发展的泵型。面对此种情况,就需要我们在对这部分泵站实施改造时能够以针对性措施的应用提升装置效率。

  1 泵站装置效率的提升方式

  对于泵站装置的运行效率来说,其不仅与我们泵站建设的投资成本存在较为密切的联系,对于泵站投入运行之后所具有的运行费用以及电能消耗也会产生较大的影响。对此,就需要我们能够从以下几个方面提升泵站装置的运行效率。

  1.1 提升电机效率 对于我们所需要实施改造的泵站来说,其中配备的电机设备往往是从泵站建设开始就安装的设备,不仅生产效率低,而且其所具有的能耗也非常的高,且部分设备在实际运行中还存在着安全隐患等问题。对此,就需要我们首先能够从电机入手,通过对于电动机的改造及更新帮助我们提升电机运行效率。比如,我们可以通过将泵站中原有的JSL以及JO型电机更换为Y系列电机、将电机制造工艺升级为真空VPI技术、提升电压等级、更换硅钢片和铜线以及增强绝缘强度等方式来起到提升电机运行效率的目的。对于设有立式轴流泵机组泵站来说,泵站处于最高扬程可以说是其运行当中最为不利的工况。这种情况的存在,则代表着内涝水位处于最高的状态,而从中我们也可以看出泵站排涝能力对于泵站具有着较大的意义。而从这方面来说,我们则需要以加大配套电机容量的方式来提升泵站排涝能力。在一般情况下,当电机负荷系数大于50%时,其所具有的运行效率可以说就已经同其最高效率非常接近了。在这种情况下,只有我们保证泵站电机所具有的容量小于水泵轴功率在平均扬程下值的一倍,才不会对泵站的效率产生影响。对此,我们在对这部分老旧泵站开展改造工作时则可以对原有的电机容量进行适当的增加,并保证其小于水泵轴功率在平均扬程下值的一倍。

  1.2 研制新型水力模型 具体来说,双吸离心泵以及轴流泵可以说是这部分泵站中应用较多的设备类型,且当时的轴流泵仅仅具有700与500这两种模型可以选择。多年的经验可以使我们认识到,优良水力模型的选择能够有效提升泵站运行效率,且一般情况下转速比高的设备往往能够具有更好的应用效果。目前,在一般扬程下我们可以选择转速比为1250的模型,而如果我们需要对扬程较高的情况进行兼顾,则可以选择转速比为1000的模型。在类型选择方面,离心泵具有着结构复杂、水力性能好的特点,特别适合应用在小流量、高扬程的泵站建设之中;而轴流泵则具有着占地面积小、结构简单的特点,特别适合应用在扬程低、流量大的泵站建设之中,但是其却具有着一定的缺点,即在小流量区具有着性能不稳定的特点,并以此使轴功率以及水利损失都会出现增加的情况。另外,对于混流泵来说,其无论是在性能方面还是结构方面都处于以上两者之间,并在对两者优点进行集成的同时排除了两者所存在的缺点,使其在我国现今灌溉、排涝工作兼顾的泵站建设中得到了较为广泛的应用。

  1.3 减少管路损失 首先需要从流速的降低上入手,在沿程损失方面,增加管壁所具有的光滑度以及管路长度;而在局部损失方面,则需要重点对水流的均匀性以及平顺性进行考虑,并避免水流出现突变的情况。同时,我们在对泵站进行改造时也可以尽可能地多使用新产品以及新技术。在水头小于20m的情况下,我们可以在水泵出口位置使用侧翻拍门,以此来减少水头造成的损失,进而获得更好地降低能耗效果。

  1.4 选择合适流道 在水泵装置中,进、出水流道是非常重要的一项组成部分,其水力设计方式将会对泵站装置所具有的性能产生较大的影响,且目前泵站中进、出水流道具有着较多的种类与形式。对于进水流场来说,其所具有的状态会对水泵所具有的状态产生影响,如果该状态存在一定的不良情况,不仅会对泵所具有的空化性能产生影响,也会使泵所具有的能量性能会因此得到降低。通过对泵站装置能量性能的提升,能够有效帮助我们节约泵站运行所需电能;通过装置空化特性以及稳定性的改善,则能够有效的帮助泵站所具有的使用寿命以及运行可靠性得到提升。可以说,经过对泵站进、出水流道的优化,则能够在对泵站水利性能进行保证的基础上有效的使泵站投资成本得到降低。

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