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水泵叶轮切削的能效分析

水泵叶轮切削的能效分析

岳建祥

【摘要】在供暖行业中,因为实际负荷与设计负荷偏差较大,使得很多水泵扬程、流量选型偏大,造成在实际使用中能耗过高,而通过简便的低成本的水泵叶轮切削可以极大改善这种情况,本文重点介绍了水泵叶轮切削数据的确定以及切削方法对效率的影响.

【期刊名称】《产业与科技论坛》

【年(卷),期】2011(010)015

【总页数】2页(P69-70)

【关键词】水泵;叶轮切削;节能;效率

【作者】岳建祥

【作者单位】包头市热力总公司

【正文语种】中文

一、背景资料

包头市青山热源厂供热面积140万m2,装备有4台29MW的锅炉,设计安装5台12SH-6热网循环泵;

水泵参数:H=94m,Q=790t/h,叶轮直径φ=540mm;

配用电机:6kv,300kw;转速:n=1456r/min

二、问题的提出

该热源厂设计供热面积140万m2,设计流量2,000吨/小时,而实际运行过程中,所需流量为1,200吨/小时,所需扬程70m。水泵处于节流状态,阀门只能开1/4开度,电机满载,吨水电耗0.34kwh/吨·小时,循环水电耗偏高,占热源厂总电耗60%。

三、方案确定

可以选用的办法有:一是更换水泵;二是安装高压变频调速设备;三是切削叶轮。

对于方案一:因为远期供热负荷不确定,暂不能更换水泵;况且更换水泵需重新投资100多万元,涉及改动的设施多,施工周期长,故不适用;

对于方案二:需要投入400万元购置调速设备,改造投资大周期长,故也不适用; 对于方案三:如果切削量计算得当、切削方法恰当,是投资小,周期短,见效快的可以采用的方案。

四、切削理论

(一)泵的性能曲线。泵的性能曲是指泵的流量Q、扬程H、功率P、效率η之间的相互变化关系的性能曲线。

通常循环水泵多用单级单吸或单级双吸且叶轮角度为后弯式的离心水泵。水泵生产厂家提供的循环水泵的性能曲线,一般为两种形式(图1)。

图1中性能曲线a代表的水泵的特点是当水泵的扬程变化很大时流量变化很小;性能曲线b代表的水泵的特点是当水泵的扬程变化很小时,流量变化很大。

在锅炉供暖行业中,供暖单位都力求在不增加装机容量的条件下,用降低水泵扬程(即降低整个系统阻力)来增加水泵的流量,弥补供暖系统失调的问题。因此图1中性能曲线b代表的扬程变化小,流量变化大的水泵适用于供暖循环水泵。

图1

图2

在应用叶轮切割技术的过程中发现,图1中曲线a代表的泵不适合进行叶轮的切

割,因为这类水泵的叶轮切割后,即使降低了系统的阻力,水泵的流量也不会增加,反而有可能降低,不能达到水泵叶轮切割的目的。

(二)叶轮切割理论。在一定条件下,叶轮切割后,泵的性能参数、流量、扬程、功率(Q、H、N)存在下列关系:

式中Q、H、N、D2分别为泵流量、扬程、轴功率、叶轮直径;

Q'、H'、N'、D2'为泵切割后的流量、扬程、轴功率、叶轮直径。

以上三式称为水泵的叶轮切割定律。它是由试验总结得来的,在实际当中存在一定的误差。叶轮的切割必须在一定的范围内,否则会大大降低水泵的效率,甚至使切割后的水泵失效,不能正常工作。水泵的切割量与比转数有关。

(三)切割抛物线、管路特性曲线。实际当中,由于水泵叶轮切割前后改变了系统的阻力,因此导致切割抛物线和管路特性曲线发生变化,如图2所示。

图2中a、b分别代表切割前切割抛物线和管路特性曲线;a'、b'分别代表降阻

切割后的切割抛物线和管路特性曲线。

五、切削后理想水泵扬程的确立

根据现场实测:

外网阻力 PW=0.45mPa,Q=1200 吨/小时;

锅炉阻力 PG=0.15mPa,Q=420 吨/小时;

车间内管网阻力PN=0.10mPa,Q=1200吨/小时;

水泵管件阻力PP=0.05mPa,Q=790吨/小时;

合计所需最小扬程P=0.75mPa,Q=1200吨/小时

六、比转速的计算

式中:ns——比转速,r/min;水泵的流量 Q=0.22m^3/s,;水泵扬程H=94m;水泵

的转速n=1456r/min。

七、叶轮切削量计算

根据当前水泵参数计算出的该泵比转速:ns=85.3,可知该泵最大切削量不得超过15%,则允许切削量:

(D1-D2)/D1<0.15 D1=540mm,则有:D2=459mm

根据切削定律:Q1/Q2=D1/D2;H1/H2=(D1/D2)2;

当Q1=792m3/h,H1=94M,P1=300KW 时,则有Q2=673m3/h,H2=65M,P2=184KW。

为保证水泵压头有一定裕量,拟在切削后保证扬程70M,则重新计

算:H1/H2=(D1/D2)2,D2=476mm

验算切削量(D1—D2)/D1=11.8%,满足要求。

八、切削效果

(一)用普通切削。将叶轮前后盖板及叶轮舌一并切削至476mm后,分不同工况进行测试。

表1 普通切削测试参数流量(m3/h) 扬程(m)电流(A)功率(kw)0 82 3.3 30 500 72 19.5 180 700 65 23 210

在同流量状况下,扬程下降20M,轴功率下降120KW,可以满足要求,节能量

达到30%。

表2 改进后的切削测试参数流量(m3/h) 扬程(m)电流(A)功率(kw)0 82 3.9 30 500

75 19.5 180 750 70 23.5 200

(二)为提高水泵切削后的整体效率。对第二台水泵采取只切削叶轮舌至476mm,而保留前后盖板的方式,切削计算和数据同前,则切削后参数对比。

九、能效分析

(一)切削前后的节电分析。按此数据对其他三台泵进行同样的切削改造。在当前工况下,按1200吨流量计算,总循环水电耗由切削前0.34KW/吨·小时,下降为0.24KW/吨·小时,节能率达30%,每采暖期节电量,0.1kwh×1200吨×4320小时=52万kmh,折合人民币30万元/年。

(二)不同切削法对水泵效率的影响。在方法1切削后额定工况下,按Q=700吨,H=65M,

则有效耗能:P=0.0028 QH=137KW,

实际输入功率PD=200KW,则η=69%;

在方法2切削后额定工况下,按Q=750吨,H=70M,

则有效耗能:P=0.0028 QH=147KW,

实际输入功率PD=200KW,则η=74%。

由此可见,水泵叶轮在保留前后盖板的方法切削量下,其总能耗下降30%,但水泵效率下降很小,采取只切削舌不切削叶轮盖板的方法,可以在一定程度上补偿叶轮切削对水泵效率下降的影响。

叶轮产生的扬程主要体现在叶轮出口处液体的绝对速度的圆周分量与叶轮出口处叶片的圆周速度的比值上。但是切削叶轮时同时切削前后盖板的做法使得泵体的基圆直径和叶轮外径之间的间隙加大,形成环形空间。环形空间的液体是从叶片上得到了能量的流出液体,这部分液体若不受外界力的干扰,它们将保持自己的速度矩,流进扩散锥管,将动能转换成压力能,此时泵体内的水力损失最小。但是叶轮前后盖板直径的切削,使得从叶片出口流出的液体受到泵腔内液体的混合和干扰。叶轮前后盖板与泵体内壁问构成了泵的前后泵腔,泵腔是因结构需要而形成的,它们不是泵内流动液体的通道。泵腔就好比是一个死水区,在叶轮盖板的作用下,泵腔内的液体质点在有限的空间内做既有圆周运动又有径向和轴向运动。泵腔中的液体的流态和叶片出口的液体流态完全不同,当盖板不切割时,可以认为盖板将泵腔内的

液体与叶片出口的液体隔离开来免受干扰。当盖板在叶轮切割时,切割量越大,则泵腔内液体对叶片出口液体的流动干扰就越大,结果就是水力损失越大,扬程降低得越多。

十、结语

循环水泵叶轮的切割不仅取得了较好的经济效益,同时降低了水泵的噪音,也减少了循环水泵设备的维修量。另外,在不增加电机容量的前提下增加了循环流量,有利于供暖系统的平衡,一定程度上避免了局部不热的现象。

【参考文献】

【相关文献】

1.范朝朴,闫雪兰.叶轮削切方法对泵性能的影响[J].通用机械,2009

2.姜乃昌.水泵及泵站[M].北京:中国建筑工业出版社,2001

3.遇景奎,方自财,杜治文.循环水泵叶轮切割技术应用[J].北京节能,2000

水泵叶轮切削的能效分析

水泵叶轮切削的能效分析 岳建祥 【摘要】在供暖行业中,因为实际负荷与设计负荷偏差较大,使得很多水泵扬程、流量选型偏大,造成在实际使用中能耗过高,而通过简便的低成本的水泵叶轮切削可以极大改善这种情况,本文重点介绍了水泵叶轮切削数据的确定以及切削方法对效率的影响. 【期刊名称】《产业与科技论坛》 【年(卷),期】2011(010)015 【总页数】2页(P69-70) 【关键词】水泵;叶轮切削;节能;效率 【作者】岳建祥 【作者单位】包头市热力总公司 【正文语种】中文 一、背景资料 包头市青山热源厂供热面积140万m2,装备有4台29MW的锅炉,设计安装5台12SH-6热网循环泵; 水泵参数:H=94m,Q=790t/h,叶轮直径φ=540mm; 配用电机:6kv,300kw;转速:n=1456r/min 二、问题的提出

该热源厂设计供热面积140万m2,设计流量2,000吨/小时,而实际运行过程中,所需流量为1,200吨/小时,所需扬程70m。水泵处于节流状态,阀门只能开1/4开度,电机满载,吨水电耗0.34kwh/吨·小时,循环水电耗偏高,占热源厂总电耗60%。 三、方案确定 可以选用的办法有:一是更换水泵;二是安装高压变频调速设备;三是切削叶轮。 对于方案一:因为远期供热负荷不确定,暂不能更换水泵;况且更换水泵需重新投资100多万元,涉及改动的设施多,施工周期长,故不适用; 对于方案二:需要投入400万元购置调速设备,改造投资大周期长,故也不适用; 对于方案三:如果切削量计算得当、切削方法恰当,是投资小,周期短,见效快的可以采用的方案。 四、切削理论 (一)泵的性能曲线。泵的性能曲是指泵的流量Q、扬程H、功率P、效率η之间的相互变化关系的性能曲线。 通常循环水泵多用单级单吸或单级双吸且叶轮角度为后弯式的离心水泵。水泵生产厂家提供的循环水泵的性能曲线,一般为两种形式(图1)。 图1中性能曲线a代表的水泵的特点是当水泵的扬程变化很大时流量变化很小;性能曲线b代表的水泵的特点是当水泵的扬程变化很小时,流量变化很大。 在锅炉供暖行业中,供暖单位都力求在不增加装机容量的条件下,用降低水泵扬程(即降低整个系统阻力)来增加水泵的流量,弥补供暖系统失调的问题。因此图1中性能曲线b代表的扬程变化小,流量变化大的水泵适用于供暖循环水泵。 图1 图2 在应用叶轮切割技术的过程中发现,图1中曲线a代表的泵不适合进行叶轮的切

水泵叶轮切削方案

水泵叶轮切削方案 1. 引言 水泵叶轮是水泵的核心部件之一,负责将水从进口处吸入并通过离心力将水推出。叶轮的质量和形状对水泵的性能十分关键。因此,在制造水泵叶轮时需要采用适当的切削方案来保证叶轮的质量和性能。本文将介绍水泵叶轮切削方案的设计与实施。 2. 设计原则 在设计水泵叶轮切削方案时,需考虑以下因素: 1.切削效率:通过选择合适的切削工艺和切削参数,提高切削效率,降低生产成本。 2.切削质量:确保切削后的叶轮表面光滑度高、精度达标,以减少叶轮与水之间的摩擦阻力,提高水泵的效率。 3.切削工艺可行性:确保切削工艺在现有设备条件下可以实施,并且操作简便、稳定可靠。 4.切削工艺经济性:在满足切削质量和效率的前提下,尽可能降低切削工艺的成本。 基于以上原则,我们将设计一种水泵叶轮切削方案。

3. 切削工艺设计 选择适当的切削工艺是保证叶轮切削质量和效率的关键。根据叶轮的材料(通常为铸铁、铜合金等),我们选择了以下切削工艺: 1.切削工具选择:采用硬质合金刀具,其硬度高、耐磨性好,适合切削铸铁和铜合金等硬材料。 2.切削方式选择:根据叶轮的复杂形状和切削要求,选择多轴数控车床进行精密切削。该切削方式具有高精度、高效率的优点。 3.切削参数选择:根据材料的性质、叶轮的几何形状和切削要求,确定切削速度、进给速度和切削深度等参数。经过试验和实践经验总结,我们建议采用以下参数:切削速度300m/min,进给速度0.1mm/rev,切削深度0.5mm。 4. 切削工艺实施 在进行切削工艺实施之前,需要做好以下准备工作: 1.检查刀具的磨损情况,确保刀具处于良好状态。 2.根据叶轮的几何形状和切削要求,选择合适的夹具和装夹方式,确保叶轮固定牢固、位置正确。 具体的切削工艺实施步骤如下: 1.将刀具装夹在多轴数控车床上,并调整好切削速度、进给速度和切削深度等参数。

水泵叶轮切割计算案例

水泵叶轮切割计算案例 离心泵常用的流量调节方式: 离心泵在水利、化工等行业应用十分广泛,对其工况点的选择和能耗的分析也日益受到重视。通常,离心泵的流量、压头可能会与管路系统不一致,或由于生产任务、工艺要求发生变化,需要对泵的流量进行调节,其实质是改变离心泵的工况点。除了工程设计阶段离心泵选型的正确与否以外,离心泵实际使用中工况点的选择也将直接影响到用户的能耗和成本费用。因此,如何合理地改变离心泵的工况点就显得尤为重要。 离心泵的工作原理是把电动机高速旋转的机械能转化为被提升液体的动能 和势能,是一个能量传递和转化的过程。根据这一特点可知,离心泵的工况点是建立在水泵和管道系统能量供求关系的平衡上的,只要两者之一的情况发生变化,其工况点就会转移。工况点的改变由两方面引起:1、水泵本身的特性曲线改变,如叶轮切割。2、管道系统特性曲线改变,如阀门节流。 下面就这两种方式进行分析和比较: 一、叶轮切割 当转速一定时,泵的压头、流量均和叶轮直径有关。对同一型号的泵,可采用切削法改变泵的特性曲线。设离心泵原叶轮直径为D、流量为Q、扬程为H、功率为P,切削后的叶轮直径为D′、流量为Q′、扬程为H′、功率为P′,则其相互关系为: 上述三式统称为泵的切削定律。切削定律是建立在大量感性试验资料基础上的,它认为如果叶轮切割量控制在一定限度内(此切割限量与水泵的比转数有关),则切割前后水泵相应的效率可视为不变。叶轮切割是改变水泵性能的一种简便易

行的办法,即所谓变径调节,它在一定程度上解决了水泵类型、规格的有限性与供水对象要求的多样性之间的矛盾,扩大了水泵的使用范围。当然,叶轮切割属不可逆过程,用户必须经过精确计算并衡量经济合理性后方可实施。 二、阀门节流 改变离心泵流量简单的方法就是调节泵出口阀门的开度,而水泵转速保持不变(一般为额定转速),其实质是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工况点。关小阀门来控制流量时,水泵本身的供水能力不变,扬程特性不变,管阻特性将随阀门开度的改变而改变。这种方法操作简便、流量连续,可以在某流量与零之间随意调节,且无需额外投资,适用场合很广。但节流调节是以消耗离心泵的多余能量来维持一定的供给量,离心泵的效率也将随之下降,经济上不太合理。 现在很多企业的调节方式是叶轮切割,因为叶轮切割可以节能降耗,但是在进行叶轮切割之前必须精确计算之后才能实行,以保证叶轮切割之后能够满足使用工况。

离心泵的能耗分析与调节方式

https://www.sodocs.net/doc/0a19457395.html,/ 离心泵的能耗分析与调节方式 离心泵是广泛应用于化工工业系统的一种通用流体机械。它具有性能适应范围广(包括流量、压头及对输送介质性质的适应性)、体积小、结构简单、操作容易、操作费用低等诸多优点。通常,所选离心泵的流量、压头可能会和管路中要求的不一致,或由于生产任务、工艺要求发生变化,此时都要求对泵进行流量调节,实质是改变离心泵的工作点。离心泵的工作点是由泵的特性曲线和管路系统特性曲线共同决定的,因此,改变任何一个的特性曲线都可以达到流量调节的目的。目前离心泵的流量调节方式主要有调节阀控制、变速控制以及泵的并、串联调节等。由于各种调节方式的原理不同,除有自己的优缺点外,造成的能量损耗也不一样,为了寻求最佳、能耗最小、最节能的流量调节方式,必须全面地了解离心泵的流量调节方式与能耗之间的关系泵流量调节的主要方式1.1 改变管路特性曲线离心泵的调节方式与能耗分析height:离心泵管路系统特性曲线改变离心泵流量最简单的方法就是利用泵出口阀门的 开度来控制,其实质是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工作点1.2 改变离心泵特性曲线根据比例定律和切割定律,改变泵的转速、改变泵结构(如切削叶轮外径法等)两种方法都能改变离心泵的特性曲线,从而达到调节流量(同时改变压头)的目的。但是对于已经工作的泵,改变泵结构的方法不太方便,并且由于改变了泵的结构,降低了泵的通用性,尽管它在某些时候调节流量经济方便[1],在生产中也很少采用。这里仅分析改变离心泵的转速调节流量的方法。从图1中分析,当改变泵转速调节流量从Q1下降到Q2时,泵的转速(或电机转速)从n1下降到n2,转速为n2下泵的特性曲线Q-H 与管路特性曲线He=H0+G1Qe2(管路特曲线不变化)交于点A3(Q2,H3),点A3为通过调速调节流量后新的工作点。此调节方法调节效果明显、快捷、安全可靠,可以延长泵使用寿命,节约电能,另外降低转速运行还能有效的降低离心泵的汽蚀余量NPSHr,使泵远离汽蚀区,减小离心泵发生汽蚀的可能性[2]。缺点是改变泵的转速需要有通过变频技术来改变原动机(通常是电动机)的转速,原理复杂,投资较大,且流量调节范围小泵的串、并连调节方式当单台离心泵不能满足输送任务时,可以采用离心泵的并联或串联操作。用两台相同型号的离心泵并联,虽然压头变化不大,但加大了总的输送流量,并联泵的总效率与单台泵的效率相同;离心泵串联时总的压头增大,流量变化不大,串联泵的总效率与单台泵效率相同不同调节方式下泵的能耗分析size:14px;">在对不同调节方式下的能耗分析时,文章仅针对目前广泛采用的阀门调节和泵变转速调节两种调节方式加以分析。由于离心泵的并、串联操作目的在于提高压头或流量,在化工领域运用不多,方法基本相同。

GE 9FA燃气-蒸汽联合循环机组闭式冷却水泵叶轮节能改造

GE 9FA燃气-蒸汽联合循环机组闭式冷却水泵叶轮节能改造 摘要:某燃气轮机电厂闭式冷却水系统的实际运行情况进行分析,认为存在一 定的节能潜力,经过改造前的分析,计算出闭式冷却水泵叶轮切削的尺寸,改造 后节能效果良好,如此将该闭式冷却水泵叶轮切削节能改造进行总结。 关键词:燃气轮机;闭式冷却水泵;叶轮;节能改造 1 前言 某燃气轮机电厂1号~4号机组为F 级燃气-蒸汽联合循环发电机组,属于GE STAG 109FA SS(S109FA)系列。燃气轮机由美国GE公司生产,型号为PG9351FA,即为箱装式发电机组 MS9001系列FA 型。压气机采用轴流式,共有18级。燃烧室型号为干式低氮DLN 2.0+。 该电厂每台机组均配备有两台闭式冷却水泵,正常情况下一用一备。利用闭式冷却水泵 把膨胀水箱的除盐水升压后,用来冷却并带走电厂生产流程中设备运转所产生的大量热量, 还可冷却由于能量转换而产生热量的设备,从而保证电厂安全运行。 闭式冷却水系统主要用户有主机润滑油冷却器、发电机氢气冷却器、火焰探测器和透平 支撑腿、LCI冷却器、高压给水泵、中压给水泵、凝结水泵、空压机、EH油冷却器等设备。 2 闭式冷却水泵改造前分析 2013年通过对该电厂四台机组闭式冷却水系统的实际运行情况进行分析,认为存在一定 的节能潜力。闭式冷却水泵额定功率为315 kW,额定电流为37.5 A。实际使用的最大工况下 为279 kW,流量为1 400 m3/h,扬程50 m。对比闭式冷却水泵出口压力(0.68 MPa)及闭式冷却水母管的压力(0.46 MPa)情况,可发现闭式冷却泵正常运行时在调节阀处存在比较大的节流损失,故进行相关试验,将1号机组闭式冷却水旁路阀全开。从闭式冷却 水母管压力情况来看,约上升了0.13 MPa,闭式冷却泵的电机电流增加约2 A。因氢冷器运 行中,要求氢气压力(额定0.41 MPa)要大于水压力,故闭式水母管旁路电动阀门全开不能 作为正常的运行方式。如此,闭式冷却水系统在母管调节阀位置存在比较大的节流损失,约20%,如果采取一定的措施降低闭式冷却水泵的出口压力,并保持旁路阀全开,那么即可取 得相应的节能效果。 3 闭式冷却水泵改造方案 3.1 闭式冷却水泵改造参数核算 水泵节能技术改造途径的主要有两类,一是变速运行,二是变径(叶轮切削)运行。重 点对叶轮切削方案进行论证,具体如下: 根据现有运行参数:泵进口压力0.142MPa、泵出口压力0.68 MPa、母管压力0.466 MPa、电机电流31.8 A。 当前闭式冷却水泵做功扬程:0.466 MPa-0.142 MPa=0.324 MPa,水泵出口阀门、弯头、 变径管等管路局部损失按0.06 MPa估算;管路沿程损失按0.02 MPa估算;则闭冷泵所需实 际扬程:0.324 MPa +0.06 MPa +0.02 MPa=0.424 MPa。 水泵流量的确定:根据闭式冷却水冷却用户流量的计算为1 231.26 m3/h,考虑到一定的 富余量,水泵流量按1 300 m3/h计算。 如此,当前闭式水泵运行扬程为:0.68 MPa-0.16 MPa=0.52 MPa,此运行扬程与上述计算 需要扬程值0.424 MPa相差较大,通过调节阀来控制母管的压力,但也存在较大的扬程损失,并最终导致闭冷水管路系统未能高效运行。 3.2 闭式冷却水泵改造 根据闭式冷却水冷却用户流量的计算为1 231.26 m3/h(见下表4),考虑到一定的富余量,水泵流量1 300 m3/h,根据上述数据,Q =1 300 m3/h、H =0.424 MPa,选取高效叶轮 (η≥86%),在满足实际工况的情况下对旧叶轮尺寸进行切削或更换尺寸切削过的新叶轮, 叶轮材质采用304不锈钢。 为观察闭式冷却水泵叶轮节能改造效果,采取先改造一台闭式冷却水泵观察效果后再推 广的方案,故首先结合2015年3月1日到2015年3月30日2号机组C级检修期间,对2 号机组闭式冷却水泵A叶轮进行节能切削改造,更换尺寸切削过的新叶轮,叶轮尺寸参数:

水泵叶轮的设计与性能评估

水泵叶轮的设计与性能评估 随着工业现代化和城市化的进程,水泵作为一种重要的流体机器设备,广泛应 用于各行业生产和民用领域,如供水、排水、水利工程、消防、空调、农业灌溉等。水泵中叶轮作为核心元件,是将动能转化为流体压力的关键部件。因此,水泵叶轮的设计和性能评估显得尤为重要。 一、水泵叶轮的设计原理 水泵叶轮的设计需要遵循流体力学的基本原理,即流体的连续性方程和 Navier-Stokes方程,才能获得高效的流体动力学性能。其设计工作在一定的水质、流量、扬程和电机功率等工作条件下进行。 水泵叶轮的主要设计要素包括叶轮型号、叶轮数目、叶片数目、进口和出口直径、出口角度、中心孔径大小以及叶片厚度等。不同的叶轮型号和叶导片组合不仅在流量和扬程上有所区别,还会影响水力损失、流体运动规律、静压和动压力分布等性能指标。 叶轮设计的目标是使得在给定的流量和扬程条件下,水泵的效率最大化。根据 等动能线理论,叶轮的叶宽度和叶片角度应逐渐增大,以满足流体动能转化为压力的要求。同时,为了增加水泵的稳定性和可靠性,叶轮的进口和出口直径应合理安排,保证流速均匀,减小流量分布的偏差。 二、水泵叶轮的性能评估方法 水泵叶轮的性能评估主要包括静态和动态两个方面。静态性能包括叶轮出口压 力和流量之间的关系,即压力流量特性曲线;动态性能则包括运行状态下的振动、噪声、波浪、冲击等指标。 1.压力流量特性曲线

叶轮的性能特征主要通过压力流量特性曲线反映出来。其曲线可以通过实验或 计算两种方法获得。实验方法需要借助于水泵试验台设备,利用测力传感器和压力传感器测量进出口水压及流量等参数,从而绘制出压力流量特性曲线。 而计算方法则主要基于数值计算模拟方法和CFD模拟方法。数值计算模拟方 法依据流体连续性方程、Navier-Stokes方程以及叶轮运动方程,采用迭代求解方法求得叶轮在给定工况下的流体场分布和压力流量特性曲线,计算结果具有较高的可靠性和准确性。而CFD模拟方法则依赖于CFD软件平台,采用有限体积法、拉格 朗日方法等数值模拟技术,对流道几何、流体属性和运动状态等参数进行计算,从而反映出叶轮流动特性和性能表现。 2.动态性能评估 水泵叶轮的动态性能包括振动、噪声、波浪、冲击等指标。振动是指叶轮和泵 体在运转过程中的震动程度,高频振动易导致机械疲劳和失效。噪声则是水泵在运转中产生的声音。波浪是指叶轮出口流体的运动状态,包括射流角、变形角、湍流和漩涡等,影响水流变化和能量损失。冲击是指流体在叶轮进出口处的压力变化,主要是由于进口流场流体的折射和挤压而造成的。 动态性能的评估需要利用现代测试手段和分析方法进行。比如VIBRATION-X 公司的振动分析软件可以对水泵叶轮的振动进行谐波分析,快速定位故障点,提高设备可靠性。同时,还可以采用PIV粒子图像测速技术、试流分析仪等设备对水 泵叶轮动态特性进行分析和评估,从而改进设计方案,提高水泵性能。 三、水泵叶轮的应用和发展趋势 水泵叶轮作为泵类机械中的核心部件,广泛应用于多个行业领域,如建筑、环保、电力、水利、造船等。由于国家能源、环保政策的不断推进,水泵叶轮的节能、效率、环保等主题将越来越受到市场和用户的关注。 未来水泵叶轮的设计将更加注重精度和尺寸控制。通过利用先进的数值模拟方 法和材料制造技术,实现叶轮结构更加轻量化、高强度、高可靠、高效率的特点。

叶轮加工工艺分析

叶轮加工工艺分析 叶轮加工是现代工业中非常重要的一个制造工艺,广泛应用于风力发电、航空航天、汽车制造等领域。本文将分析叶轮加工的工艺流程、加工 方法和常见问题,并对未来的发展进行展望。 叶轮加工的工艺流程通常包括以下几个步骤:设计、制造模型、数控 编程、机床加工和表面处理。设计阶段是叶轮加工的基础,通过CAD软件 对叶轮进行建模,确定叶轮的几何参数和工作原理。制造模型是将设计好 的叶轮加工成模型样品,通常可以采用数控机床进行加工。数控编程是将 设计好的叶轮模型转换为机床可以识别的指令,以控制机床进行加工。机 床加工是将编程好的指令加载到数控机床,进行切削加工,通常采用高速 钻铣切削。最后,叶轮的表面处理是通过抛光、镀层、喷漆等方式对叶轮 的表面进行改善,提高其耐磨性和外观质量。 叶轮加工的方法主要有切削加工和成型加工两种。切削加工是通过切 削力将工件表面切削掉的一种加工方式,常用的切削加工方法有车削、铣削、钻削等。成型加工是通过对材料进行压力加工,将其塑性变形成预定 形状的加工方法,常用的成型加工方法有冲压、挤压、锻造等。对于叶轮 的加工来说,常用的方法包括车削、铣削和钻削。其中,车削是将旋转的 刀具和工件相对挤压,以获得所需形状和尺寸的加工方法;铣削是通过多 刃刀具在工件表面上运动,将金属从工件表面削除的方法;钻削是利用旋 转的钻头在工件上进行穿孔的方法。 在叶轮加工中常见的问题包括切屑处理、加工精度、加工难度等。切 屑处理是指在切削加工过程中产生的切屑的处理问题。由于切屑的形状复杂、尺寸不一,如果处理不当容易使切屑堵塞机床,造成工作停止。因此,切屑处理关乎整个加工过程的稳定性和效率。加工精度是指叶轮加工的尺

水泵节能降耗措施的实践与探讨

水泵节能降耗措施的实践与探讨 一、概述 电能是水厂日常生产中最主要的能源。经分析,电费可占水厂总生产成本的80%,甚至更多,而在全厂的总用电量中,水泵的用电量占到90%以上,可见水泵为水厂的主要能耗设备。要想降低水厂的能耗,首先要削减水泵的能耗。 目前,削减水泵能耗的措施主要有以下几种:优化泵站设计,选用高效水泵;科学调度,提高泵组运行效率;准时淘汰更换役龄过长、效率低下的机泵设备;适当调整水泵叶轮直径,转变水泵性能曲线,使水泵在新工况下高效运行;对水泵流道使用新型涂层材料,提高水泵叶轮、泵壳的表面光滑度,提高运行效率。 二、水泵节能降耗措施实践 南洲水厂电能的消耗主要集中在取水泵站、提升泵站和送水泵站等生产用电环节上。自2021年投产运行以来,南洲水厂乐观探究实践,寻求有效的削减水泵能耗的方法,取得了肯定的成果,详细实践如下:1、选择效率高、高效范围宽的水泵 2021 年,在西海取水泵站二期填平补齐项目中,通过对原有的 RDL600-710A和RDL900-1150型水泵的性能及实际管道特性曲线进行多次测试和分析,确定水泵的选型参数,最终大胆选择了佛山市安德里茨水泵厂生产的SFWP40-900CD型水泵二台,通过现场实际性能测试分析显示,该泵的效率可达 88%~93%。 2、科学调度,优化机组运行 南洲水厂送水泵站共有6台32SAP-10型水泵、2台40SAP-11型水泵和1台24SA-10水泵。通过对送水泵站泵组运行状况进行单机性能测试后,发觉在泵站实际工况下,除1台24SA-10型水泵效率为70%外,6台 32SAP-10型和2台40SAP-11型水泵效率均达到80%以上,但均未达到原设计要求,初步分析认为影响泵站运行效率的缘由是:目前南洲水厂的供水总量约为85万吨/日,还未达到原100万吨/日

供水泵站水泵节能改造技术及效益

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/0a19457395.html, 供水泵站水泵节能改造技术及效益 作者:伍健和 来源:《山东工业技术》2015年第12期 摘要:自来水公司负责整个城市城区的供水工作,供水服务少不了水泵的支持,然而, 从目前来看,水泵的电耗量较大,这样无疑加大了供水成本,影响了供水企业的经济效益。所以,必须加强对供水泵的节能改造,通过优化水泵内部结构,提高其性能,调整水泵配置方式等来达到节能效果。本文分析了供水泵站水泵节能改造技术以及改造后的效果。 关键词:供水泵站;水泵;节能改造;技术;效益 1 供水泵站的节能改造策略 1.1 数据采集及分析 (1)数据分析对于机泵节能降效改造有着非常重要作用;对机组运行相关数据进行采集,如电机电流、功率、管网压力、流量等数据采集,有条件情况下,首要采用PLC数据采集,方便提取相关数据,并分析离心泵运转相关曲线,计算各机组的配水电耗等数据。 (2)对症下药:通过数据分析,找出主要问题改善方法,做对比方案分析,并考虑经济成本,改造难度,节能效果等等因素。 1.2 提升水泵的运转效率 不同型号的水泵有着不同的运转效率,例如:双吸离心式水泵的运转效率通常在80%-85%,然而,在实际工作时,很容易出现水泵配置不合理,无法同现实工况有效配合等现象,通常会导致水泵运转的工况点远离高效区,使得水泵潜在的运转能力得不到充分发挥,影响其工作效率。经过实践分析表明:一些水泵在实际运转时效率仅达到设计标准的一半。对此可以选择下面解决对策: (1)切削叶轮。可以从水泵的叶轮入手,适度地加以切削,从而优化其性能,以此来提升其运转效率。然而,叶轮切削模式的使用方法的利用条件相对有限,一般适合水泵运转所在地叶轮切削程度最高的范围内,同时比转速也会影响离心泵的最大切削量。 (2)调换水泵。如果水泵工作的地方距离高效区较远,就不适合选择叶轮切削模式,取而代之是要科学地更换水泵,根据工况需求来进行适应性选择,以此来确保水泵运转效率,从而获得良好的经济效益。 1.3 安装调速水泵

某型水泵传动系统的能效分析与改进

某型水泵传动系统的能效分析与改进引言: 水泵传动系统作为工业生产中常见的一种动力传动装置,对于提升生产效率和节约能源起着关键作用。然而,在实际应用中,由于设计和使用不当等原因,部分水泵传动系统存在能效低下的问题。本文将针对某型水泵传动系统进行能效分析,并提出相应的改进措施,以期提高系统的能效。 一、能效分析 1.1 概述 某型水泵传动系统包括电动机、联轴器、减速机和水泵等部件。其能效的高低与各个环节的设计和运行状况密切相关。 1.2 输能损失 首先,我们需要对系统中的输能损失进行分析。 1.2.1 电动机效率 电动机是水泵传动系统的驱动设备,其效率直接影响整个系统的能效。通过实测和计算,我们可以得到电动机的额定效率,并评估实际运行时的效率损失。 1.2.2 联轴器损失 联轴器作为电动机和减速机之间的连接件,会存在一定的功率损失。该损失与联轴器的类型、安装质量等因素相关。我们需要对联轴器的选择和安装进行合理评估,以降低功率损失。 1.2.3 减速机传动效率

减速机是水泵传动系统中的关键组成部分,其传动效率直接影响系统的能效。 通过测量减速机的传动效率,分析其工作状态和润滑情况,并酌情进行调整或维护。 1.2.4 水泵效率 水泵作为水泵传动系统中的负载设备,其效率决定了传动系统整体的能效。通 过测量水泵效率并评估其运行状态,我们可以判断是否存在能效低下的问题,并采取相应的措施进行改进。 二、改进措施 2.1 优化电动机选择 根据能效分析的结果,如果发现电动机效率较低,我们可以考虑更换高效率的 电动机。合理选择额定功率和转速,能有效降低电动机的功率损失。 2.2 改善联轴器性能 针对联轴器的功率损失问题,我们可以选用低损失的弹性联轴器或直线连接装置,提高整体的能效。 2.3 优化减速机传动效率 对于减速机,我们可以通过调整齿轮的润滑方式和间隙,提高传动效率。此外,定期检查齿轮的磨损情况,修复或更换磨损严重的部件,也是提高能效的有效手段。 2.4 调整水泵工作状态 通过优化水泵的工作状态,可以提高其效率。例如,调整出口阀门的开度,降 低系统的水压损失。另外,合理选择水泵的工作点,使其在最佳工作效率范围内运行,能够有效提高能效。 2.5 维护与管理

水泵叶轮节能改造技术方案

水泵叶轮节能改造技术方案 水泵叶轮节能改造技术方案 背景介绍 •水泵作为重要的能源消耗装置,在工业生产和城市供水等领域具有广泛应用。 •水泵叶轮是水泵的核心部件,对水泵的性能和效率有着重要影响。目标 •提高水泵的能源利用效率,实现节能减排。 可行性分析 •统计数据显示,水泵在运行过程中存在着能量损耗问题,主要集中在叶轮部分。 •针对叶轮节能改造已经有相应的技术方案和成功案例,具备可行性。 技术方案 1.叶轮表面喷涂材料的改进 –采用高硬度、低摩擦系数的涂层材料,减小摩擦阻力。 –提高叶轮表面的光滑度,降低涡流损失。

–使用耐蚀材料,延长叶轮使用寿命。 2.叶轮几何形状的优化设计 –通过CFD(计算流体力学)模拟分析,优化叶轮的叶片弯曲角度、宽度等几何参数。 –增加静态离心力,减小能量损耗。 –改变叶轮的主要流道形状,提高水流进出效率。 3.变频技术的应用 –安装变频器,根据实际需求调节水泵的转速,使其工作在最佳效率点。 –提高水泵的运行效率,减少能耗。 4.智能监测与控制系统的引入 –安装传感器,实时监测水泵叶轮的工作状态、负荷大小等参数。 –自动调整水泵的运行状态,实现最优化的节能效果。 实施计划 1.调研阶段 –对现有水泵叶轮的性能进行评估和分析。 –调查市场上可行的技术方案和供应商。

2.设计阶段 –制定叶轮喷涂材料的改进方案。 –进行叶轮几何形状优化的设计。 3.实施阶段 –联系供应商,采购所需材料和设备。 –进行叶轮喷涂和几何形状改造工作。 –安装变频器和智能监测系统。 4.调试和测试阶段 –对改造后的水泵进行全面的测试和调试。 –验证改造方案的效果和节能效果。 5.运行和维护阶段 –建立定期维护和检修计划,确保水泵的持续稳定运行。 –监测节能效果,进行必要的优化和调整。 预期效果 •提高水泵叶轮的能源利用效率,节能达到20%以上。 •减少温室气体排放,降低环境污染。 •提高水泵使用寿命,减少设备维修和更换成本。

水泵能效比定义

水泵能效比定义 水泵能效比是指水泵输出能量与输入能量的比值,常用于评价水泵的能源利用效率。它是衡量水泵能源利用效率的重要指标,对于提高水泵的节能效果,减少水泵能耗、降低生产成本都具有重要的意义。在本文中,我们将从能效比的定义、计算方法、影响因素等方面对水泵能效比进行详细的介绍。 一、水泵能效比的定义 水泵能效比是指水泵输出能量与输入能量的比值,通常用百分比表示。它反映了水泵转换输入电能或热能等形式的能量为输出的水流动能或扬程能的效率,用来评价水泵能源利用效率的好坏。水泵能效比越高,说明水泵能够更有效率地将输入的能量转化为输出的流体能量,能源利用效率就越高。 二、水泵能效比的计算方法 水泵能效比可以用以下公式计算: η = Q×H/(1000×P) 其中,η表示水泵的能效比,Q表示单位时间内通过水泵的水流量,H表示水泵的扬程高度,P表示水泵的输入功率。

例如,一个涡轮式水泵单位时间内供水5立方米,扬程高度为25米,输入功率为2千瓦,则该水泵的能效比为: η = 5×25/(1000×2) = 0.625 这意味着水泵只有62.5%的能源被转换为输出能量,其余的能量被浪费掉了。因此,在实际应用中,我们应该利用各种手段提高水泵的能效比,从而达到节约能源、减少排放的目的。 三、影响水泵能效比的因素 水泵能效比受多种因素影响,主要包括以下方面: 1.水泵的类型:不同类型的水泵其能效比有所不同,如离心泵、涡轮泵、轴流泵等,离心泵的能效比一般较高。 2.水泵的设计参数:水泵的叶轮直径、叶片数、进出口管径、旋转速度等参数都会影响水泵的能效比,合理的设计参数可以提高水泵能效比。 3.水泵的运行状态:水泵在不同的流量和扬程条件下能效比有所不同,合理调节水泵的流量和扬程可以提高水泵的能效比。 4.使用环境:环境温度、水质、使用条件等也会对水泵能效比产生影响。 四、提高水泵能效比的措施

叶片曲率半径变化对离心泵叶轮水力性能影响的研究

叶片曲率半径变化对离心泵叶轮水力性能影响的研究 叶片曲率半径变化对离心泵叶轮水力性能影响的研究 引言: 离心泵作为一种常见的水泵形式,在工程领域中广泛应用。其水力性能直接影响到流体的输送效率和能耗。在设计离心泵叶轮时,叶片的曲率半径是一个重要的参数,其大小和变化将对离心泵的工作性能产生影响。因此,本研究旨在探究叶片曲率半径变化对离心泵叶轮水力性能的影响,为离心泵设计与优化提供有价值的参考。 一、叶片曲率半径的定义与作用 叶片曲率半径是指离心泵叶轮切线处曲率半径的大小,通常由叶片弯曲的半径确定。它直接决定了水在离心泵叶轮内部沿着叶片的流动路径和速度分布。叶片曲率半径越小,水流在叶轮内部的流速越大,压力损失也相应增加。在设计叶轮时,合理选择曲率半径,在保证一定强度和刚度的前提下,能够实现较小的能耗和较高的效率。 二、叶片曲率半径变化对水力性能的影响 1. 流量特性方面 离心泵的流量特性直接受到叶片曲率半径的影响。当叶片曲率半径较大时,叶轮流道内的流道面积较大,流通能力强,可以实现较大的流量;而当叶片曲率半径较小时,流道面积较小,流通能力相对较弱,流量较小。因此,通过调整叶片曲率半径,可以实现离心泵的流量特性匹配。 2. 转速特性方面 叶片曲率半径对离心泵的转速特性也有显著影响。当叶片曲率半径较大时,叶轮的转速特性较平缓,变化较小;而当叶片曲

率半径较小时,叶轮的转速特性则更为急剧,变化幅度较大。因此,在离心泵的设计中,需要综合考虑叶片曲率半径和叶轮的转速特性,以实现泵的稳定工作和高效运行。 3. 能效特性方面 离心泵的能效特性是评价其性能优劣的重要指标。叶片曲率半径的变化会直接影响到离心泵的能效特性。一般来说,叶片曲率半径较大,叶片弯曲程度相对较小,水力损失较小,泵的效率相对较高;而叶片曲率半径较小,叶片弯曲程度较大,水力损失较大,泵的效率相对较低。因此,在设计离心泵叶轮时,根据具体工况要求,选择合适的叶片曲率半径,以提高能效。 三、叶片曲率半径变化的最佳选择 在实际离心泵叶轮设计中,叶片曲率半径的选择需要考虑多个因素。首先,要根据工作流量来确定合适的叶片曲率半径。对于大流量情况,需选择较大的曲率半径,以满足流量要求;对于小流量情况,可选择较小的曲率半径,以提高工作效率。其次,要考虑叶轮的强度和刚度,以保证叶片的稳定性和可靠性。最后,要通过实验和模拟分析综合优化,以实现最佳的水力性能。 结论: 本研究通过对叶片曲率半径变化对离心泵叶轮水力性能的影响进行探讨,发现叶片曲率半径的大小和变化对离心泵的水力性能有着显著的影响。合理选择和调整叶片曲率半径,可以实现离心泵的流量特性、转速特性和能效特性的匹配,从而达到优化设计、提高效率和降低能耗的目的。未来的研究工作可以通过更多的实验和数值模拟,进一步探究叶片曲率半径对离心泵水力性能的影响,为离心泵的设计和优化提供更科学、更合理的依据

电厂离心式水泵节能改造技术探析及应用实例

电厂离心式水泵节能改造技术探析及应 用实例 摘要:某电厂1000MW机组凝汽器循环水采用江水直流冷却,由于江水含泥 沙量较大,循环水泵导轴承易磨损,因此3台循环水泵各配备2台冷却水泵,用 以给循环水泵导轴承进行冲沙、润滑。在循环水泵运行时,采用工业水持续冲沙、润滑导轴承,防止江水润滑易于磨损的情况发生。同时该冷却水泵对循环水泵电 机冷风器进行冷却。 关键词:电厂;离心式水泵;节能改造技术; 引言 现在很多石油化工企业的循环水系统,富余能量很大,对循环水系统进行节 能改造,首先对整改循环水系统管网进行系统调节,回收各个换热单元多余的能量,其次对循环水泵进行节能改造,可对循环水泵的进行整体改造,水泵、电机 全部进行更换,通过对水泵效率分析,结合系统所需水量,利用三元流分析设计 新水泵叶轮和蜗壳,电机通过与水泵匹配更换为变频电机. 1离心式水泵 离心式水泵主要是利用水的离心运动而制成的抽水机,主要是由泵壳、泵轴、泵架和叶轮组成的,离心式水泵在启动前应该在里面灌满水,旋转叶轮带动水高 速旋转,使水在离心力的作用下高速旋转,从而向外甩出,在转轴附近形成一个 极大的低压区。外界的水由于气压原因,被冲入泵内,冲进的水又被甩出,循而 往复,水才能不断地从低处抽到高处。因此电机和叶轮的稳定运行是离心泵工作 的重要因素,为了承受相应的水压和高强度运转,离心泵的钢结构需要具备足够 的强度。 2离心式水泵运行常见故障

2.1缺乏全面的冷却 在检修过程中发现高压水泵设备型号比较老旧,性能较低。当前要求定期对 水泵型号进行更新,并非是确保高压水泵能满足日常生产需求,更重要的是新型 水泵的功能更加全面,能避免一些传统水泵的缺陷和不足。而该水泵型号老旧, 机械密封冲洗还是传统的顶部进水方式,设备冷却耗时长,无法进行局部冷却, 加大了水泵机械密封故障的发生率。 2.2水垢堆积较多 在水力除焦系统中水是非常重要的组成部分,其由各种元素组成,其中所含 的一些大分子物质无法被有效分解,因此在水泵运行时无法被分解的大分子物质 就停留在密封表面,长此以往就形成水垢。理论上只要有水的参与就必然会形成 水垢,但只要定时进行清理对设备的使用寿命影响并不大。但通过观察发现,该 高压水泵密封面残留了大量水垢,超过一般性水流过后产生的量。深入调查发现,主要是因为高压水泵在运行时,在高温的侵蚀下水流密度分布出现不均衡现象, 集中于某一个方向,因此就使得这一方向出现大量的水垢,进而影响设备的正常 运行,使得机械密封磨损面积增加. 3节能改造技术选择 常用的降低离心式水泵出力性能的方法如下。a.调节水泵出口隔离门的开度,这种调节方法简单,但隔离门在部分开度情况下,节流损失较大,节能效果差。b.加装电机变频器或永磁调速的技术,通过调节电机转速来达到水泵出力的调节。但该技术经济投资大、技术复杂、维护成本高。一般变频器和永磁调速器的费用 高达几十万元甚至上百万元,再加上后续的维护检修成本,投资更大[1]。c. 车削叶轮外径。利用离心式水泵叶轮在最大允许车削量范围内,相应工况点效率 基本不变的特性,适量切削叶轮外径,降低泵轴、电机功率消耗及出口扬程、流 量等技术参数。由于该冷却水泵扬程、流量富余量较大,经调研论证可通过加工 车削水泵叶轮的方式,降低水泵扬程和出力,来达到节能、降噪、安全运行的效果。 4改造过程

泵的能效评价

指南中在主要用能设备节能评估中要求:“具体分析主要用能设备的选型是否科学合理;提出节能措施建议”..“计算分析主要用能设备、通用设备等的能效水平”..这两点评价要求.. 选型是否科学合理即围绕计算分析用能设备的能效水平;能效水平高及选型合理;能效水平低即不合理;即可以提出改进措施..因此设备分析的关键及设备的能效水平计算..以常用设备泵为例;其能效计算及评价如下: 1、当可研中泵的参数相对完整;按指南中的评价为例: 某单极单吸清水离心泵;流量2432m3/h、扬程320m、转速1480r/min、泵效率82.5%.. 1计算比转速n s 由流量2432m3/h、扬程320m、转速1480r/min;其比转速为: n s = 4/3 65 .3 H Q n = 4/3 320 3600 / 2432 1480 65 .3⨯ ⨯ = 65932872 . 75 21926 . 4440 =58.7 2查取未修正效率η 查清水离心泵能效限定值及节能评价值GB19762-2007;当设计流量为2432m3/h时;未修正效率η=87.6%.. 3确定效率修正值Δη 查清水离心泵能效限定值及节能评价值GB19762-2007;当比转速n s =58.7时;Δη=7.9% 4计算泵规定点效率值η 泵规定点效率值η =未修正效率η–效率修正值Δη η =87.6%–7.9%=79.7% 5计算能效限定值η 1 泵规能效限定值η 1=泵规定点效率值η –4% η 1 =79.7%–4%=75.7% 6计算节能评价值η 2

节能评价值η2=泵规定点效率值η0+1% η2=79.7%+1%=80.7% 能效评价: 该水泵效率82.5%;能效水平高于节能评价值80.7%.. 2、当可研中泵的参数不完整;只给出了流量Qm 3/h 、扬程Hm 或者流量Qm 3/h 、扬程Hm 、功率PkW..而且这种情况相当常见.. 遇到这种情况;个人认为评价过程应为: 先假定转速值;离心泵一般使用的转速为1450r/min 和2900r/min 两种..按步骤分别计算比转速n s 、查取未修正效率η、确定效率修正值Δη、计算泵规定点效率值η0、计算节能评价值η2..最后根据计算结果建议厂家在选用泵时选择某转速时效率大于节能评价值 η2的离心泵.. 注:清水离心泵能效限定值及节能评价值GB19762-2007本标准适用于单级清水离心泵单吸和双吸、多级清水离心泵、长轴离心深井泵及介质类似于清水的离心泵.. 本标准不适用于其他类型泵.. 由于泵的能效限定值及节能评价值规范只有清水离心泵这一种;因此能评中泵的能效水平分析只能是项目中涉及的离心泵;且介质为水或者水溶液的情况..

水泵机组的节能优化措施及效果评价

水泵机组的节能优化措施及效果评价 摘要:在火电厂中,水泵系统消耗电能约占到厂整体发电量的20%以上,耗能巨大,所以为了节约成本,火电厂企业多年来也在思考水泵机组的节能优化相关技 术措施,并希望对其节能优化效果进行客观评价。本文就以某火电厂企业为例, 探讨他们的水泵机组节能优化措施,同时评价其节能效果。 关键词:水泵机组;性能测试;节能优化;节能效果评价 火电厂水泵机组供水系统一般输水距离较长、输水流量较大且变化幅度大, 随着扬程流量的逐渐增大,其节能问题就成为关键。大量的电能能耗可能为电力 企业带来超负荷负担,不利于生产效益的计划性增幅,因此合理有效应用水泵机 组节能优化措施是非常必要的。 一、某火电厂水泵机组节能优化措施及效果评价应用案例分析 (一)项目概述及水泵性能检测 对该火电厂的目标水泵机组进行性能检测,已知它的设备一期设计规模应该 为25x104m³/d,其中送水泵采用了中开双吸卧式离心泵结构,整个机组共有6台水泵,其中两台用于定速,其它4台用于调速,从调速泵的单泵特性参数来看, 它的扬程高度H=50.5m,单泵特性参数为Q=3020m³/h,水泵机组的额定功率为500kW,额定转速为850r/min。另外定速泵的扬程高度H=50.5m,Q=3020m³/h, 额定功率为500kW,额定转速为850r/min。 (二)项目水泵机组的运行工况简析 在4个月的运行数据观测过程中,主要明确了水泵的首选运行区域,并对水 泵原有的运行模式进行了分析。首先水泵的首选运行区域在最高泵效点±5%及其 之间区域,该区域能够保证水泵运行稳定高效,是最佳运行区域。结合水泵的最 佳运行区域来配置定速泵与调速泵的运行区域,以原有运行模式为例,该电厂的 日均水泵供水量为10x104m³,其高峰用水时段要同时开启两台水泵,低谷时开启一台水泵。按照过去几年的电厂水泵机组性能测试后发现在开机模式运行工况中 其调速泵和定速泵均无法实现高效段水电生产任务有效执行,且定速泵远离额定 工况点,还存在电机过载、水泵气浊等等问题,所以必须对水泵机组的原有运行 模式进行节能优化[1]。 (三)项目水泵机组的优化措施与节能效果评价 某电厂在该节能改造项目中的水泵机组优化措施主要结合设备主体应用性能 展开,以下简单分析其中两组水泵机组组合的电能优化措施,并分别介绍它们的 节能效果评价。 1水泵定机组配合叶轮切削前调组合节能优化措施与节能效果分析对电厂的原有开机模式进行有效调整,结合高峰用水时段平均频率(45Hz) 对低谷用水开机模式进行条件,并对送水水泵组运行数据进行监控、记录与分析,保证数据具有可比性,同时保证供水压力平稳上升。该优化组合要连续观测5d,以下给出5d内的运行数据平行对比分析。通过数据分析,主要要满足以下3点 要求,第一,供水调度要求与供水量、供水压力要相当,要尽可能降低送水单耗、配水单耗在3%上下,优化开机模式背景下的节能效果;第二,保证在低扬程下 也可合理调速水泵机组,发挥其运行优势,即要通过调速机组合理搭配获得高效 段节能曲线;第三,要结合定速泵提高供水扬程效率,特别是解决扬程偏离额定 工况点问题,保证实际运行效率接近高效区生产效率,如此方可确保叶轮切削在 更换后能够投入到正常生产当中。

离心泵叶轮切割定律的分析

离心泵叶轮切割定律的分析 武汉三源泵业制造有限公司 杨爱荣,甘根喜 本文介绍了几种离心泵叶轮的切割定律及针对每种切割定律作出的具体分析,以寻找一个较为准确的计算叶轮切割的方法,从而达到一台泵的多性能要求,提高产品的通用性和系列化。 一、 叶轮切割定律存在的条件及原因分析 叶轮切割定律一 ()12 2 D D Q Q '=' ()22 22 ⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛'='D D H H ()33 22 ⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛'='D D N N 式中: Q 、H 、N 、D 2为叶轮切割前的流量、扬程、轴功率和叶轮外径。 Q '、H '、N '、D 2' 为叶轮切割后的流量、扬程、轴功率和叶轮外径。 以上公式成立的条件是: 1、叶轮切割前后的容积效率不变。 2、叶轮吸入口前液流无预旋,即绝对速度的圆周分量V u1等于零。 3、切割前后流液相似,速度三角形对应成比例。 4、切割前后叶轮出口宽度相等,即b 2' =b 2;出口面积不变即F 2'=F 2。 5、切割前后叶片出口角度不变,即β2' =β2. 从大量的试验结果来看,4、5两个条件很难满足。事实上切割 前后的叶轮出口宽度、面积、叶片出口角有的变化较大,最大的变化约为10%。这样就降低了叶轮切割定律的计算精度。在实际应用中往往进行保守切割,增加切割次数来确认要求的性能参数。 另外瑞士的苏尔寿公司针对以上存在的问题提出了0.75的修正系数,即D 2'=D 2' +0.75(D 2-D 2' ),该公司认为0.75的修正系数安全可靠,在高效区运行时采用此法切割的叶轮特性曲线略高于要求的曲线。 以上方法在实际应用中较麻烦,而且要多次用试验验证计算结果。因此有关文献针对不同比转数的泵提出了不同的计算方法,陈述事如下: 对于n s <60的低比转速离心泵: (a )、叶轮切割后叶片的出口角β2可能因叶轮外径D 2的减小而发生一些变化,但可以 用锉销叶片出口端面的方法加以修正,认为β2' =β2; (b)、锥形叶片出口端将会因切削而变厚,修锉叶片使它恢复到原形大小,可以认为切削叶前后叶片的排挤系数不变; (c )、对于n s <60的叶轮可以认为叶轮是前后盖板平行的经流叶轮,因此可近似地认

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