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低扬程泵站的节能技术改造

2017-10-19付志国

水能经济 2017年12期
关键词:泵站改造效率

付志国

【摘要】通过对中小型电灌站的测试及改造,找出了低扬程泵站效率低,能源浪费严重的原因,总结了一套使用中小型低扬程泵站节能技术改造的措施。可供参考

【关键词】泵站;低扬程;效率;改造

一、引言

德州市位于鲁西北平原,泵站的扬程普遍较低(一般在1.5-4m),中小型泵站的水泵多为轴流泵,且以28ZLB-70型为主。各泵站的模式和存在的问题大体相同。《泵站技术规范》中规定,泵站效率不得低于54.4%。特低扬程(3m以下)的泵站效率不得低于50%。但通过对一些泵站的测点测试,全市现有泵站的平均效率仅为40%左右,远低于规范要求,浪费能源的问题相当严重。为了找出低扬程泵站效率低的原因,研究相应的改造技术,总结出一套使用于低扬程泵站技术改造的措施。

二、泵站的改造

(一)基本情况

泵站建于1991年,水泵為28ZLB-70型轴流泵,配用JSL-12-10型80KW电动机,转速585r/min,联轴器传动,出水管直径700mm,长度5m;最高净扬程2.9m最低净扬程1.1m,常年平均净扬程1.9m。正向进、出水池,进出水条件较好。

(二)、原技术状况和存在的问题

1、原技术状况

为了摸清泵站的技术状况,找出存在的问题,按《泵站现场测试规程》对其进行了技术测试。

2、存在的问题

由表1得知,泵站效率仅40.5%,低于《泵站技术规范》中规定的50%(特低扬程泵站)9.5个百分点。经分析,泵站效率低的主要原因和存在的主要问题是:

(1)机泵效率低。根据水泵的性能,叶片安装角度在0度时,高效区最低效率点为78.4%,电动机的额定效率为 91.2%,其机泵效率应为71.5%,而实测机泵效率只有57%,低14.5个百分点。造成机泵效率低的原因,一是水泵实际运行扬程低于其高效区的扬程,水泵运行效率低。水泵高效区的最低扬程是2.86m,而实际扬程只有2.45m;二是电动机实际输出功率小,负载率低,导致电动机的运行效率低。

(2)管路效率低。由表1可知,管路效率只有74%,也就是说,能量在通过管路时损失了26%。其原因,一是管路出口损失较大,损失值为

h损=16(Q2/2g)∏2D4=0.345Q2

式中 D=管道直径

Q=流量

而泵站扬程较小,故水头损失占的比例大;二是管道直径小,流速大,增大了管路的沿程损失。

三、技术改造措施

改站存在的问题。在全市泵站中都普遍存在。对改站的改造,不仅要大幅度提高泵站效率,而且要研究探索出能普遍推广应用的技术改造措施。故其改造,以充分利用现有工程设备、投资少,又可大幅提高泵站效率,只有提高水泵、电动机和管路效率。经研究分析,我们采取了如下技术改造措施。

1、改变水泵性能,使其与泵站的实际扬程相符,以提高水泵运行效率。

具体措施是;把水泵的叶轮和导叶体换成700ZLB-125型水泵的叶轮和导叶体,叶片安装角度定为+2度。该前和改后水泵的性能参数见表2。由表2可知水泵原来的工作点在高效区之外,换件改造之后工作点在高效区之内,且流量和轴功率均比原来有所增大。

2、把出水管改为扩散角为8度的渐扩管,长度为2150mm。小头直径800mm,与下端管道相接;大头直径1100mm,安上拍门作为出口。渐扩管和水泵出口之间的管道直径由700mm改为800mm。按有关理论分析,改后出口的水头损失将减少到原来的12%。

四、实测改造后效果

改造后,按《泵站现场测试规程》的规定,采用和改造前相同的测试方法进行了技术测试。测算结果见表3.

由表3可知,改后泵站效率提高到了55%,超过了《泵站技术规范》规定的特低扬程效率不低于50%的要求。泵站效率比改造前提高了14.5个百分点,管路效率提高了12个百分点,机泵效率提高了9.6个百分点,改造效果明显。

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