节能水泵在唐钢循环水系统中的应用实例

2018-07-05王亚美

冶金动力 2018年7期

关键词：蜗壳节电水力

王亚美

(河钢唐钢能环部，河北唐山 063016)

前言

唐钢近年来一直积极响应节能减排的号召，先后进行了多次水泵节能技改，本次唐钢首次与江西某节能公司合作，经过缜密的前期现场调研、数据采集，研究确立水泵技改方案，节能水泵安装后，节电效果显著。

1 改造前水泵高能耗的原因

由于设计能力过剩以及市场上现有的泵型与系统不匹配，导致水泵偏工况运行，远离高效区间，运行效率低下。这是很多工矿企业流体介质输送系统普遍存在“大流量、低效率、高能耗”的状况。

影响离心泵效率的主要原因在于泵内存在的能量损失，这些损失主要是机械损失、水力损失和容积损失。

2 节能泵的节能原理

通过选择优秀水力模型、叶轮出口角修正、流道打磨、泵体与泵盖的合缝修正、提高加工精度、减少磨擦、减少容积损失等方式来减少无功功率，调节水泵内水体流态，使紊乱的流体通过装置后变为平稳的层流，降低水力损失，提高系统效率，达到节能的效果，提高水泵效率。主要技术创新点如下：

2.1 高效水力模型及结构研发（见图1）

为降低各环节能耗损失，引进国际一流的水泵技术，整合各交叉行业最新的技术成果，在水力模型、材料、密封、配合精度等各环节都以当前最高标准来控制，全面提高系统效率，达到节能效果。

图1 高效水力模型及结构图

2.2 叶轮与叶片的三元流动态设计技术（见图2）

在叶轮的设计上，采用最佳的水力模型，调整叶片的扭曲度，使流面更加流畅平滑，达到最佳流体输送要求。选用高致密航空材料渗透技术，引进先进的数控机械设备进行加工，大大提高了水泵的运行效率。

图2 叶轮与叶片三元流外型图

2.3 蜗壳流道CFD设计及表面高分子涂层技术（见图3）

蜗壳内的水力损失在离心泵总损失中占有相当大的比例。结合CFD(计算流体动力学)数值计算而优化的水力模型设计的蜗壳，使流道线条更合理，并在蜗壳内壁利用双层复合技术覆盖一层高性能表面，提高内壁的光洁度，降低流道的摩擦系数，从而实现水泵的高效运行。

图3 蜗壳流道表面高分子涂层图

3 节能技改前期准备、方案及施工

经过现场数据采集、分析计算发现待改造水泵偏离高效区运行；实际运行参数与水泵额定参数相差较大；系统局部阻力偏高，扬程损耗较大三个问题。经过测算为待改造系统“量身定做”系统优化方案，方案详见表1。改造作业在现场泵站内进行，对常用泵进行改造，改造完成后切换为运行泵，对正常生产、办公、运营不产生不利影响。改造作业逐台进行。启动备用机组，设备运行正常后关停目标机组。进一步观察系统稳定后，进行下一步施工，施工完成后，不影响节能泵与原有泵型匹配使用。改造作业在原基础上进行。原目标机组设备拆除，重新安装节能设备，按国家标准进行安装工程验收。