水泵运行管理

水泵运行管理（精选十篇）

水泵运行管理篇1

某县的电力提灌工程始建于20世纪80年代, 有总干渠1条, 干渠2条, 总的设计长度得到了89km。该县位于我国的西北地区, 毗邻沙漠地带, 属于黄土高原丘陵地区, 位于干旱半干旱区域, 不仅缺乏地表水, 而且地下水也十分缺乏。

此外, 该县的气候比较干燥, 年降水量比较少, 其昼夜温差比较大, 属于典型的半干旱干旱的大陆性气候。相关的数据资料表明, 该县的年平均气温仅有8.5℃, 年平均降水量仅有120mm, 但是年蒸发量却达到了惊人的1768mm。由于提灌工程修建年代久远, 水泵机组出现了严重的老化问题, 提水能力严重下降, 因此, 必须采取一定的技术和管理措施, 提高水泵机组的运行效率。

2 灌区水泵产生振动的原因

灌区水泵产生振动的原因主要有四个:第一是水泵气蚀, 第二是泥沙对水泵的磨损, 第三是水流的流态比较紊乱, 第四是电机和机械出现故障。

2.1 水泵气蚀

灌区水泵在运行中, 在一些因素的影响之下, 水泵内部的压力会下降到汽化压力之下, 这时, 水泵当中就会离析出大量的气泡, 这些气泡会随着水流的方向向前运动, 而运动到高压区域时, 其周围的液体便会因积压而破灭。而水泵气蚀现象指的就是这种气泡发生、发展直到发生溃灭的现象和过程。

当气泡破灭时, 水流的质点便会强烈地冲击气泡的中心, 局部的水锤也就在这种情况下形成。如果灌区的水泵在严重气蚀状态下运行, 那么除了水泵的性能会遭到破坏之外, 其过流部件也会因此受到损害;而如果是时有时无的气蚀现象, 那么则会降低灌区水泵的使用寿命, 在严重情况下, 会出现断流的状况, 从而影响水泵的正常运行。

而产生水泵气蚀的主要原因在于:第一, 设计工况不符合相关要求;第二, 进流条件不符合要求;第三, 局部的水温和压力偏高, 第四, 水泵的生产材料比较低劣, 生产工艺水平比较低等。

2.2 水泵遭到泥沙的磨损

如果灌溉区的水源泥沙比较多, 在泥沙的反复作用下, 灌区水泵便会发生一定程度的磨损。水泵的这种磨损, 主要是水泵的零部件表面与磨粒之间的相互摩擦而产生的。如果水泵遭受泥沙的长时间摩擦, 那么水泵的零部件表面。轮毂体表面和隔舌附近便会产生磨损, 有时这些部位的密封性还会遭到破坏, 这时空气便会进入水泵, 进而使水泵产生振动, 从而影响水泵的正常运行。

2.3 电机及机械故障

在转动机械设备和流动介质当中, 低强度的振动是无法避免的, 而在不同心机组和其它因素的影响下, 灌区水泵便会产生一定的摩擦、轴承篇末和基础刚度差、动力不平衡等。而一旦基础出现振动, 那么就会引发整个电机的振动, 以及整个水泵机组的振动。

2.4 水流流态出现紊乱

如果泵站的设计不符合要求, 那么在水泵运行过程中, 其稳定性就无法得到保证。而如果泵站内部的布局不合理, 则会造成池内的水流流速分布不均匀, 这时回流区便会产生漩涡, 进而出现水流流态紊乱的状况。

在水泵进水量不足的情况下, 水泵的掺气现象便会非常严重, 从而导致水泵机组发生震动, 影响水泵的运行效率, 影响提水的流量。

3 灌区水泵的管理养护措施

3.1 防止水泵气蚀的对策

决定水泵气蚀的条件主要有两个方面, 第一, 水泵本身的气蚀性能, 第二, 水泵装置的使用条件。因此, 降低水泵气蚀的根本性措施如下:第一, 在设计过程中, 合理确定水泵本身的高程, 或者是在安装时降低水泵的安装高度。从而水泵允许的气蚀裕量范围小于装置气蚀裕量;第二, 改进进流的条件, 使进水池以及进水流道的设计区域合理化, 使水流运行平稳, 不产生漩涡;第三, 合理调节运行工况。根据水泵运行的实际情况, 采取不同的变径调节、变速调节以及变角调节、变阀调节措施, 使水泵机组在最佳的工况条件下运行, 从而减少水泵的气蚀;第四, 缩短进水管的长度, 减少管路附件, 以此来减少管路水头的损失;第五, 选用不锈钢材质生产的叶轮, 或者是采用电镀喷涂合金材料来改造叶轮, 通过精细加工, 提高叶轮表面的光洁程度, 从而提高水泵的抗气蚀能力;第六, 采用尼龙粉、环氧树脂和聚氨酯等非金属涂护材料, 涂护泵体及叶轮的表面, 从而减轻水泵被气蚀的程度。

3.2 防止水泵遭泥沙磨损的对策

在进水池前, 适当增设沉砂池, 从而降低水流的速度, 降低进水池中的泥沙含量, 从而可有效减轻泥沙对水泵的磨损。

此外, 加强对电机及相关机械的管理维护, 从而减少水泵的振动。主要的措施有:第一, 调节水泵机组的同心度, 及时更换已经损坏的轴承;第二, 校正转子的动平衡和静平衡;第三, 对松动的螺栓进行紧固处理, 并严格检查螺栓的安装质量;第四, 确定电机之间的气隙, 从而减少电机之间的摩擦。

3.3 提高水泵的运行管理水平

水泵的运行管理水平和水泵的使用寿命之间有着很大的关系, 通常而言, 提高水泵的运行管理水平可提高水泵的使用寿命。而这就需要合理调配水量, 从而使梯级泵站之间的水不断流。如果进水池中出席垃圾和杂物, 则应技术进行清理, 从而确保进水池中水流的平稳。

此外, 还要提高水泵的养护管理水平, 最大程度地减少泵站之间的回流运行。

4 水泵过流部件的修复措施

4.1 泵体泵壳的修复措施

一般情况下, 大型灌区的水泵泵体和泵壳均是由铸铁铸造的, 且水泵的性能非常好, 同时有着良好的切割性能。但是由于灰口铸铁有着比较多的杂质, 且含碳量非常高, 因此其材质的脆弱性较大, 这也就造成了其抗拉强度不够高, 且塑性和韧性不强, 容易出现孔洞和蜂窝。这时, 在热应力和机械力的作用下, 便会出现裂缝等。而当前主要采用冷补焊法和热补焊法、环氧树脂玻璃丝布修补方法来修补水泵泵体和泵壳。

4.2 水泵叶轮的修复措施

当前, 水泵叶轮主要有两种修复方法, 一种是速成钢修补方法, 一种是环氧树脂修补方法。

如果采用速成钢修补方法, 在修补水泵叶轮时, 首先需要把叶轮的表面清理干净, 并形成粗糙的表面, 然后按照相应的比例调和速成钢的红蓝两种色彩材料, 然后掺入适量的钢砂, 拌合成混合物, 然后粘结在需要修补的部位。在胶体固化之前, 应反复压实, 在胶体硬化之后, 用锉刀将其锉平。

而如果采用环氧树脂修补法, 则首先要使用磨光机处理叶轮表面的锈等, 然后用丙酮进行清洗, 按照合理的配比调和环氧树脂、二甲酸二丁酯等材料, 搅拌均匀之后, 涂抹在需要修补的叶轮部位。

5 结束语

在农业生产中, 尤其是在旱区的农业生产中, 水泵在农业灌溉中发挥着重要的作用, 可以 (下转115页) (上接121页) 说是促进农业生产的一大“功臣”。但是水泵在运行中很容易出现各种问题, 从而影响水泵的正常运转。在本文中, 笔者结合自身的工作实际, 分析了水泵运行中的常见问题, 并从实际出发, 提出了有针对性的解决措施。

参考文献

[1]高风燕.水泵运行存在的问题和维修养护技术应用[J].甘肃科技, 2012 (11) .

[2]霍海洲.试论水泵运行中的问题与维修养护技术[J].价值工程, 2011 (9) .

[3]李少青, 马天石, 韩天峰等.水泵振动原因及消除措施[J].农业装备与车辆工程, 2010 (8) .

农村小型水泵站运行管理基本知识篇2

各种水泵机组进行正确的操作和正确处理设备异常和事故，就是泵站值班人员必须具有的一项基本技能，如果不具备这一技能，在操作中将发生误操作，造成人为事故并扩大事故，造成难以估计的后果和巨大经济损失。

一、泵站安全运行要注意的事项

1、投入运行前，检查进出水池具备过水条件，无严重淤积，应该开启或关闭的闸门是否开启或关闭。上、下游无影响安全的问题，无船只滞留，无捕鱼和游泳人员，无影响运行的漂浮物，满足开机要求；

2、水泵每次开机前都要进行盘车，中小机组采用人力手动盘车。一般在启动机组前，用人力将电动机转动几圈，用以判断机组（包括水泵、电动机及传动部分）是否有卡死或摩擦而使阻力增大的情况，从而不会使电动机的启动负荷变大而损坏电动机（即烧坏）。

3、操作电气设备必须戴绝缘手套，穿绝缘靴，并有专人监护，最好不要一个操作，如果发生事故，没办法救援；

4、电气设备不得超负荷运行，以免因过热造成绝缘破坏、短路，甚至发生爆炸、火灾事故；是否超负荷，主要看电流不超过额定电流，额定电流一般是电机功率的2倍。

5、泵组运行中，严禁人体接触带电部分，严禁触摸电动机带电部分；

6、泵站机组运行中应抓好各项巡视检查工作，机械故障同其他事物一样，也有一个发生、发展和暴露的过程。在这个过程中，机械必定会出现一些反常现象，如温度升高、噪声增大、振动加剧、声音异常等等。通过认真细心的监视，及时检查就能及早发现，就能及时处理，把故障的危害限制在最小范围。反之，监视不严，马马虎虎，就有可能造成严重后果。

二、机组运行时应注意的事项

1、合上开关后，如果电动机不转，应立即拉闸，检查故障（不能试图等它转动）。更不能在不拉闸的情况下检查故障，否则会烧毁电动机。

2、合上开关后，注意电动机的声音和气味，电动机在正常运转下，声音是均匀平衡的，也无特殊的叫声，如果有异常声音，应停机检查并消除。消除故障后才可重新合闸。

3、合上开关后，应注意观察水泵，及电流表、电压表的情况。监视电动机的电流不超过额定电流。为便于监视，可在电流表上画一条标志额定电流的红线，以便于监视。电压允许在+10％～-5%（418V～361V之间）范围内变化。如有异常，应停机检查。

4、一般电动机连续起动不能连续超过3-5次，起动过于频繁，电机将急剧升温发热，损坏绝缘，缩短寿命；

5、一个泵站有几台电机，应按次序一台一台起动，不然起动总电流过大，起动困难，时间延长，于电机不利，有可能还会烧坏变压器。

6、开机运行，决不能开关一合就万事大吉，不然机组就处于无人监视下运行，当发生事故时，特别是一项熔丝熔断，包括三个令克的其中一个脱落。电机在缺项情况运行不及时处理，就可能烧坏电机。

7、监视电动机的温度，一般可用手摸外壳的方法，当手放在电机外壳上，没有烫得缩手的感觉，说明电机没有过热。注意：为防止触电，手摸前应先用测电笔检查是否漏电，然后再用手背试触一个再摸。

8、注意观察电动机有无不正常振动，若出现不正常振动，可先检查底脚螺丝和联轴器是否松动。

三、机组简单故障的分析

1、电机超负荷（也就是电流过大），主要考虑叶片松动，导致安装角度不一致，叶片缠有杂草、杂物，叶片外缘与泵壳摩擦，拍门锈蚀，不能充分打开，橡胶轴承磨损，泵轴弯曲，电缆接头是否松动等。

2、出水量不足或不出水，主要考虑叶片缠绕大量杂草杂物，电机反转，叶片外圆磨损或部分被打破，叶片断裂或松动脱落，如果刚维修的水泵可能叶片装反，或安装角度太小，如果是灌溉的泵站，考虑进水池水位太低，水泵管是否锈蚀漏水等。

3、水泵运转有杂音或振动，主要考虑水泵或电机地脚螺栓松动，橡胶轴承紧固螺栓松动或脱落，水泵和电机轴承损坏或缺油，叶片松动或外缘与进水喇叭口有摩擦，叶片绕有杂草杂物，如果是刚维修的水泵考虑叶片安装角度不一致等。

四、故障的应急处理

“安全第一、预防为主”现在处理安全事故要考虑以人为本，一但发生安全事故，先确保人身安全，再考虑设备安全。近年来报道很多因电气设备引起的火灾，泵站运行时间越长，设备的老化，存在安全事故隐患越大，每座泵站应配备必要的消防设施。

1、泵站运行现场发生火灾，运行值班人员应沉着冷静，立即赶到着火现场，查明起火原因。

2、首先切断电源停止设备运行防事故扩大，用干粉或二氧化碳灭火器灭火，决不能用水灭火。火情严重时，在切断相关设备电源后，应立即拨打119向消防部门报警；发生人身伤害，应做好现场救护工作。情况严重时，应立即拨打120向急救中心救助。

6、及时向上级领导汇报。

关于水泵运行参数的计算与研究篇3

关键词水泵;运行;参数;计算

中图分类号TH3文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)111-0122-01

掌握和了解水泵运行参数的计算,在水泵实际运行中,有十分重要的意义,因为如何确定水泵运行的最佳工况,能使水泵较为安全、经济、长时运行。这也是用户和厂商曾经长期困惑的问题,笔者根据多年的实践和教学经验,对这一问题进行研究,总结了一些计算方法,也曾经部分出版发表过,现在做进一步的完善。以飨读者,共同交流。

1水泵经济稳定运行的条件

1)在高效点运行。根据水泵的性能参数曲线图(如下图1得知:水泵经济运行条件应该为:水泵运行主要参数:流量Q扬程H在最高水泵效率η±5%处运行,量为节能与稳定。

2)选择经济流速。一般流体在层流状态时的能量损失最少。在此状态下的经济流速,一般为v=1～3m/s。这种流速下还可减少水击发生。

3)选择更为光滑、更少的管道和附件。如选择高强度的加筋塑料管等较光滑管道,以减少能量损失。

4)采用变频调速器等可减少节流损失。

2水泵安全和长时运行条件

2.1采用关阀或小流量启动(适用于离心泵)

(根据水泵性能参数曲线图1)这种运行条件符合配套功率负荷的调节由小向大到适中,避免振动、冲击、水锤发生和超负荷运行。

2.2选择最佳动力配套

一是避免大马拉小车,白费力。增加不必要的开支。二是避免小马拉大车而产生的事故频发和设备使用寿命的减少。

通过以上分析,确定水泵额定运行参数和最佳运行参数对于水泵正常、长时、稳定、经济运行显得尤为重要。现在主要通过比较常用的典型的两类水泵来进行分析。

2.2.1离心泵(安装在地面上的)

我们在使用水泵时,正确的使用方法一般根据水泵的性能参数曲线图,计算选择调节最高水泵效率η下的流量Q和扬程H。或调节到额定参数下运行。但实际运行是比较复杂的,尤其对于在水面下运行的潜水泵更是。

那么如何方便准确地算出水泵的实际最佳状态下的运行参数呢?我们分析如下:

1)水泵的实际流量Q。

根据运动学定律和公式,可由水泵的出水射程和高度来计算水泵流量。如下图2。

水泵出口流速v=(式中:s—射程(m)h—出水口中心距所选平面的高度(m),一般以地面为准。g—重力加速度(m/s2))

实际流量Q=v=(适用于任何泵)。

2)水泵实际扬程H。H=h+hg+hw(其中h—出水口中心距水面的垂直高度,确定时应为不发生汽蚀的最小高度。hg=(v—水出口流速)。hw—水从进口到出口的水力损失)

2.2.2潜水泵(安装在水面下的)

1)水泵实际扬程H。①静水位计算。已知水泵启动后,水刚流出时的速度为:

v0= (1)

式中:S0为泵刚出水时的射程,即落地水柱中心到出水口的水平距离(单位:m),h为出水口距地面或所选平面的距离(单位:m)。g为重力加速度(一般取9.8m/s2)。

泵一启动到出水时所需时间为t0(单位:s)。则该井的静水位为:

h1=v0t0=.t0= (2)

②动水位的计算。当出水稳定后,即射程S基本不变时,井实际涌水量为:

Q涌=VA=·= (3)

若已知刚出水到出水稳定后,即射程由So变到S所需时间为t',并且S再无变化时,所抽出的水量为Qso-s, 积分得:

Qso-s== (4)

在t'时间内井的涌水量为Q涌-t′,积分得

Q涌-t′== (5)

由式Qso-s=Q涌-t′+得:

动水位为:(6)

水泵的实际扬程为H=h2+h++hw=h2+h++hw(hw—水从进口到出口的水力损失)。

2)水泵的流量Q。水泵的流量Q的计算方法与水面上离心泵流量的计算方法一样,这里不在赘述。以上求得的静水位h1,动水位h2,涌水量Q涌,通过实践证明是较为可靠的,公式中的参数可用一般的测量工具测得,所以上式为实际检测水泵的某些运行参数提供了极大的方便,更为水泵的经济安全运行提供了手段选择。

参考文献

[1]关醒凡.现代泵技术手册.北京:宇航出版社.1998,9.

论水泵工程机电设备安全运行管理篇4

1 加强机器设备的维护和故障修理技能

1.1 水轮发电机组的正常维修要求

首先对水轮发电机组的运行进行定时的记录, 使它的参数控制在一定的女全的范围内;对一次回路、二次回路、进行仔细的具体的检测, 查看各个接连处是否有异常, 电力、油路是否正常;其次检查电压和电流互感器水轮机、电机运行中的声音和发电机振动、摆度是否过大;注意查看发电箱内部和轴承的温度, 对未设测温装置的检查时可以用手背来触摸, 一般来说如果小烫手设备便是正常的;检查各部位电刷, 如火花超过一定范围就要对其进行故障处理要对发电机进行定时的记录与巡回的检查, 这样才能确保它正常无误的运行, 确保机器的安全。

1.2 水轮发电机组环境卫生

定期对发电机组进行必要的清洗工作, 保持机组设备的清洁;保证机组周围环境卫生, 使水轮发电机组能够安全无隐患的运行。

2 水轮发电机组故障的处理

(1) 对于出现组介轴承漏油的情况, 要请专人管理。在运行过程中, 如果发电机内部产生大量油雾, 则可能是因为组介轴承端盖密封不当, 故而漏油, 油顺着螺纹漏出来, 这时可以采取更换轴承盖密封圈的措施。设备在运行的过程中会相应的出现一些问题, 如发电机定子线圈在带额定负荷情况时, 温度会偏高。这时候要采取一定的措施, 要适时的卸除导风板, 并且相应的调整冷却风机的扇风角度, 促使定子温度的稳定。

(2) 产品质量问题导致定子引出线电缆外表皮的破裂, 这种情况需要及时的进行处理, 可以临时的包扎, 也可以在电缆支架上垫上橡皮, 这样就能尽可能的避免进一步的损坏, 最后再进行更换。

(3) 水电发电机组在工作运行的时候会受到强大的水推力, 使轴变形, 导致机组转动方位出现轴向位移, 使它在运动的时候出现很多的问题, 影响发电机组的工作, 对于这种现象可以在管形座的每块肋板另外焊上支撑, 使轴的活动范围控制在一定的空间内。

(4) 机组的冷却效果不好, 机组是密闭循环冷却系统, 其冷却水的热交换由表面冷却器在流道中实现, 如果将水的温度超过28度, 热交换的能力就会减弱, 冷却水的水温就会升高, 导致机组的风温、油温、瓦温超过了安全范围, 通常遇到这种情况可以先采取限负荷的运行方式, 然后再在技术方而对其进行改造。

3 电动机的故障一般分为机械故障和电气故障

机械故障比较容易观察和发现, 例如轴承、风叶、铁心、机座、转轴等故障都属于机械故障;电气故障主要包括定子绕组、电刷等导电的部分出现的故障, 正确判断电气故障较难, 所以必须细致观察各种现象、对其进行认真的研究和分析。

(1) 找出出现故障的具体原因。对电机的大致情况要了解, 这样以便于判断电机本身的情况。

(2) 对电机的工作范围和标准要清楚。故障之前的运行, 电机的操作和使用都要做好记录, 与工作人员进行核实, 掌握方法。

由的接触器来承载起动器中接通起动电流的考核。除此之外, 还可以采用软起动控制系统来对电动机进行控制, 还可以采用电子式继电器。总的说来, 在使用保护装置的时候, 要优先考虑它的保护装置, 与电机的配合方面, 确保电机能够安全的正常的运行。

4 结束语

随着我国改革开放的步伐不断地加速前进, 积极运用先进技术发展新的维修技术和维修模式, 不断发展与完善维修管理体制, 我国水资源的开发利用有多种形式和途径:如水力发电工程、枢纽灌溉、航运、水库, 在这些水利工程中机电设备占重要的地位和投资比重, 特别是以发电为首要任务的水力发电站和以灌溉为首要任务的泵站, 其经济效益就是机电设备安全、稳定运行的自接体现。这就需要我们在实际工作中不断积累经验, 在实践中不断探索, 找到适合企业自身的维修管理模式, 提高设备的使用效率, 以保证水利工程机电设备的正常运行, 为企业创造更高的经济效益。

摘要：水泵工程机电设备的控制随着现如今科技的小断进步, 生产水平的不断提高, 而日益完善。各方而的加强了对水泵设备的维护, 促使机电设备的使用时间增加、提高利用率, 同时还能缩短设备修理的时间, 节省修理的费用, 减少材料的消耗, 在水泵工作实践中, 需要不断的积累相应的科学的知识, 提高经验值, 这样有利于对水泵工程中出现的问题作出及时的解决方案, 从而减少了不必要的支出, 提高了企业的经济效益。同时也使水泵工程能够正常的科学有效的运行。文章从水利工程机电设备管理的重要性入手, 结合实践分析了水利工程中常见的机电设备运行异常问题及处理方法以保证水利工程机电设备的正常运行。

关键词：机电设备,故障处理,水泵工程

参考文献

[1]郑建兴.浅析中小型水力机组运行稳定[J].中国农村水利水电, 2011

水泵房管理制度篇5

1.目的规范水泵房的安全可靠的运行，确保广场水系统的正常运行

2.适用范围

工程部管理区域水泵房。

3.3.1 职责：水泵房内的全部机电设备由工程给排水人员负责监控、定期保养、维修、清洁，定

时进行巡回检查，给排水人员应了解设备的运行情况，及时发现故障苗子和消防隐患并及时处理，认真做好记录，解决不了的问题以书面形式报告上级主管部门，争取早日解决。

3.2

3.3

3.4 水泵房内机电设备由工程给排水人员负责，无关人员不得进入水泵房。给排水人员对水泵房日常巡视，检查水泵、管道接头和阀门有无渗漏。在正常情况下，消防泵、喷淋泵、生活水泵、污水泵的选择开关应置于自动位置，操作标志都应简单明确。

3.5 保证生活供水的正常，定期检查泵的运行情况；如出现大量滴水，应做适当调整。

各阀门填料处不允许滴水，如出现滴水，应拧紧相应的螺栓。检查生活水泵时必须按手动档，检查泵的运行状态，记录泵的压力和运行记录；平时巡回检查生活水泵、电机，保持轴承的润滑。每天对机房照明检查一遍，确保机房照明正常。

3.6

3.7

3.8

3.9

3.10 水泵房应及时上锁，钥匙由值班人员保管。定期（每周一次）打扫机房，保持整洁，无杂物堆放，机房及管道每半月清洁一次。机房配置应符合设备运行对环境温度、湿度、通风、绝缘等的要求。水泵房应有防水、尘、小动物的措施。水泵房应根据设备特性和国家防火规范，配备灭火设施。标识齐全、准确、易于辨

认。

3.11

3.12 系统设备机房一次系统图应上墙，放置适当位置。非当值工作人员和外来人员因故需进入水泵房，必须获得公司或工程部经理的同意，方可进入。

3.13 进入设备机房进行施工，应办理施工申请。经批准同意后，由工程部人员陪同，方

可进行施工，应先做好安全防范措施。

3.14 每月用工具盘动消防泵、喷淋泵；消防泵、喷淋泵每月点动一次，记录压力和动作

情况；每年进行一次全面检查。

3.15 所有阀门，定期加油、旋转。止回阀定期检查；操作人员在2米以上检修设备，必

须带好安全帽，扶梯要有防滑措施，要有人扶挡。

3.16 水泵修理时，必须切断电源，并在控制柜上悬挂“有人工作，严禁合闸”指示牌，在泵体上悬挂“在此工作”，以保证人身安全。

3.17

3.18

3.19

4.喷淋泵每半年加油旋转润滑一次，以防咬死，并进行放水试验。消火栓阀每半年加油旋转一次，进行放水试验。消火栓手动报警每三个月一次，监控室电脑及楼面报警应有反应。相关文件

《给排水管理策划》

5.相关记录

5.1《水泵房运行记录表》

海水泵变频运行应用实例篇6

关键词：海水泵,变频,节能

浙江LNG接收站一期共配置了五台海水泵 (P-1101A/B/C/D/E) , 四用一备, 其中海水泵P-1101D为带变频器的离心泵, 其余四台均为工频运行模式的离心泵。海水泵为额定电压6300V的高压设备, 其额定能力为7550t/h, 额定排出压力为0.346MPag。

海水泵是浙江LNG接收站生产装置的重要设备之一, 它通过两条90寸的并联GRP总管 (一用一备) 供应海水至中间介质气化器 (IFV) , 作为LNG气化所需热量的来源。IFV是以丙烷为中间介质来气化LNG的气化器, 该气化器共包括3段换热器。在第一段换热器中, 用海水加热丙烷, 通过被加热后的丙烷在第二段换热器中加热液化天然气 (LNG) , 气化后的LNG变成天然气 (NG) , 在第三段换热器中海水直接加热NG, 使输出的天然气达到要求的温度。

在日常生产过程中, 若IFV的气化外输量与海水泵运行能力不匹配, 比如当高压外输量小于175t/h时, 用于热交换的海水将过剩, 会造成大量海水浪费, 海水泵将做大量无用功, 从而造成单位产值能耗和生产成本增加, 因此降低海水泵的用电消耗, 是实现接收站节能降耗的重要措施之一。

1海水泵运行现状

浙江LNG接收站共有五台海水泵, 遵循四用一备的原则定期切换运行, 防止海水泵因长期未运行而被淤泥淤住。接收站海水泵运行的数量根据中间介质气化器运行数量变化, 需要海水泵在保证供水压力不小于0.2MPag的同时调节输出海水流量。

目前, 浙江LNG接收站在天然气外输流量小于25万Nm3/h时, 运行一台海水泵和一套IFV;外输流量大于25万Nm3/h, 小于50万Nm3/h时, 运行两台海水泵和两套IFV, 外输流量大于50万Nm3/h, 小于75万Nm3/h时, 运行三台海水泵和三套IFV。根据实际情况, 接收站在一台IFV外输流量为175t/h时, 供应7500t/h的海水完全已足够, 但通常海水泵在出口流量8500t/h时, 也能够保持海水管道压力在0.3MPag以上, 完全满足IFV的海水需求, 随之带来的是过剩海水的浪费, 导致海水泵做大量无用功, 而变频海水泵的运行恰恰能在一定程度上减小海水泵的无用功。

2海水泵变频运行节能效益分析

由流体传输设备水泵的工作原理可知:水泵的流量与其转速成正比, 水泵的压力 (扬程) 与其转速的平方成正比, 而水泵的轴功率等于流量与压力的乘积, 故水泵的轴功率与其转速的三次方成正比。

水泵电机转速n=60f (1-s) /P,

式中f——频率;

s——转差率;

P——极对数。

根据上述原理可知:降低海水泵的转速, 那么其电机功率可以下降得更多。可以设想将海水泵P-1101D供电频率由50Hz降至46Hz, 从而可得知P46/P50= (46/50) 3=0.779, 即P46=0.779P50 (P为电机轴功率) 。

当海水泵P-1101D在额定工况下工频运行时, 其电机功率约为1200KW, 电机功率为0.779×1200KW=934.8KW。换而言之, 海水泵P-1101D在46Hz频率下运行可节能约265.2KWH, 节能率达到了22.1%。

根据上述计算可以知道理论上海水泵运行频率越低, 节能效果越好。但事实上在使用变频海水泵时需根据实际工况及海水泵的运行状况来确定运行频率, 方能保证泵与下游用户均正常运行。

3变频海水泵运行测试过程及结果分析

3.1单台变频海水泵测试

当下游用气量较少, 外输需求量不大时, 只需要一台IFV和一台海水泵, 即可满足外输需求。

测试过程

在外输任务只需一台海水泵运行时, 生产人员对变频海水泵P-1101D进行了测试, 测试过程中保持管道特性不变, 逐渐降低海水泵P-1101D的运行频率, 观察并记录海水泵P-1101D的运行参数, 并最终绘制成泵的性能曲线。

如图1所示, 曲线A50、A48、A46分别为海水泵P-1101D在50Hz、48Hz、46Hz频率下运行时的流量—功率曲线, 曲线B50、B48、B46分别为海水泵P-1101D在50Hz、48Hz、46Hz频率下运行时的流量—扬程曲线。

3.2一工一变海水泵并网测试

当下游用气量较大, 外输需求量较大时 (天然气外输小时流量大于25万Nm3) , 需要运行多台IFV和多台海水泵方能满足外输需求。

测试过程

在外输任务需要两台海水泵运行时, 生产人员对工频海水泵和变频海水泵进行了并网测试, 测试过程中, 首先使工频泵与变频泵均处于50Hz频率下运行, 保持管道特性不变, 逐步将变频泵P-1101D的运行频率由50Hz降低至46Hz, 观察并记录变频泵与工频泵的运行参数及能耗。

图2为两台海水泵初始总流量15000t/h, 在未改变海水管道特性、只降低变频泵运行频率的情况下测试得出的参数绘制而成, 测试过程中当变频泵频率降至46Hz时, 两台海水泵总的海水流量只降低了近600t/h左右。

3.3测试结论

单台变频海水泵测试结论

(1) 海水泵的出口压力及流量随着运行频率的减小同步下降;

(2) 当运行频率为46Hz时, 海水泵运行状况能够满足IFV的需求;

(3) 海水泵工频运行时功率约为1200KW, 在频率降低至46Hz运行时功率约为950KW, 降低了约250KW, 每小时节能约250KWH, 大约降低了20%, 节能效果较为突出。

4.3.2一工一变海水泵并网测试结论

(1) 随着变频海水泵频率降低, 海水管网的压力及流量同步降低, 但流量及压力均能满足IFV正常工况要求;

(2) 当变频海水泵频率降低时, 其功率降低了约20% (46Hz情况下) , 工频海水泵功率基本不变, 综合两台海水泵的功率变化, 可得出总功率减小了大约10%, 节能效果良好。

4结语

通过本文上述分析以及接收站海水泵变频运行长时间的实践可看出, 海水泵进行变频运行后, 不仅节约了大量电能, 而且使电机实现了真正的软启动, 减小了海水泵启动瞬间对海水管道和IFV的水力冲击, 使整个系统的运行更加安全可靠, 由此带来的是大幅节省这些设备的维护费用, 降低接收站的生产成本。

参考文献

[1]王维玲, 李同玲.变频泵组合运行方式和节能分析[J].给水排水, 2007, 33 (3) :100-103.

[2]林灿铭, 陈暖文.给水泵变频改造应用实例[J].广东电力, 2010, 23 (3) :76-79.

[3]周海东.供水泵变频节能技术探讨[J].中华纸业, 2010, 32 (4) :72-75.

[4]王金铭, 王洋, 张庆波.变频与工频给水泵并联运行试验与应用[J].电站辅机, 2010, 31 (2) :29-32.

凝结水泵变频运行能耗分析篇7

1 凝结水流量的调节方式

在电厂运行的过程当中, 由于工况的变化, 凝结水流量需要做出相应的调整。

凝结水量的调节主要有两种方式, 一种是针对定速泵, 流量的调节主要通过改变调节阀的开度来改变管道的沿程阻力来实现;另外一种是通过改变泵的转速来实现流量的调节。

通过图1可以看出两者的差别。对定速泵, 泵的H-Q曲线是不变的, 当工况变化, 流量由Q1变为Q2时, 我们需要减小调节阀的开度来提高泵的扬程至H3, 泵的运行工况由A点调整到C点。而对于变频调节, 泵的H-Q曲线会随着泵的转速变化而改变, 我们可以找到一个合适的转速, 使泵的H-Q曲线与所要求的流量、扬程相匹配, 见图1中B点, 此时, 流量为Q2, 而扬程是该工况下调阀最大开度所对应的凝泵所需扬程H2。根据泵的轴功率与流量和扬程的关系P∝QH, 通过变频调节流量可以减小泵的能耗, 起到节能的目的。

2 凝结水泵轴功率估算方法

泵的轴功率计算公式为:

其中:P为泵的轴功率, k W;g为重力加速度, 取9.8m/s2;Q为质量流量, kg/s;H为泵的扬程, m;η为泵的效率。

(1) 式中, 流量可通过机组运行工况的热平衡图得到, 泵的扬程和效率在定速和变频运行两种情况下则有较大差别。对定速泵而言, 可以通过泵厂家提供的水泵在额定转速下的性能曲线直接查出泵的扬程以及效率, 但是对于变频运行的水泵, 在泵的转速没有确定的情况下, 厂家无法提供性能曲线, 我们只能通过额定转速下的性能曲线来计算泵变速运行后的参数。

前面已经提到, 在泵变频运行的过程中, 为了减小管路的阻力损失, 调节阀是保持最大开度的, 此时, 泵所需要的最小扬程可以通过下式计算:

其中, δh为除氧器水位与凝汽器水位的高差;△p为管道的沿程阻力损失 (调节阀最大开度) ;pcyq为除氧器内部压力;pnqq为凝汽器内部压力。

在确定了流量Q和扬程H之后, 就可以根据相似定律[1]来计算泵在变频运行情况下的效率。

相似定律给出了变速运行凝结水泵在相似工况 (比转速相同) 下的流量Q, 扬程H与转速之间的关系:

将 (3) 式平方与 (4) 式相比, 可以得到在相似工况下泵的流量与扬程之间的关系:

其中, c为常数。

式 (5) 表明, 在泵的H-Q图上, 相似工况下, 扬程随流量的变化曲线是一条通过圆点的抛物线H=c Q2。

图2给出了变频凝结水泵效率分析的过程。图2中A点为凝泵的实际运行工况点, Q1为该工况下凝结水流量, H1为通过 (2) 式计算出的凝结水泵所需要的最小扬程。通过圆点和A点可以做出一条抛物线, 见图2中的相似工况曲线, 该曲线是由A点的相似工况组成的曲线, 该相似工况曲线与额定转速下扬程曲线的交点A'为额定转速下A点的相似工况。A'点对应的效率η1可以从泵的性能曲线中得到。根据文献[2], 凝结水泵变速运行时其水泵效率的降幅较小, 一般认为在80%额定转速以上时, 使用比例定律计算各项参数具有足够的精度, 而在80%额定转速以下时, 比例定律可能会有一定误差, 但基本可满足工程计算需要。故A'点对应的效率η1可以近似认为是泵在A点的运行效率。

在确定了泵的流量、扬程和效率之后就可以根据泵的轴功率计算公式来估算泵的轴功率。

3 实例分析

通过上面的分析可以看出, 通过改变泵的转速来调节凝结水流量, 可以降低泵的耗电量。但是, 不同运行工况, 泵变频运行的节能效果却有较大差别, 下面针对某350MW供热机组的几个典型工况来进行具体的分析。

本工程中, 凝结水泵额定转速为1480r/min。在泵定速运行的情况下, 扬程和效率均从泵厂家提供的性能曲线中查得。在变频运行时, 因凝结水管路中设备较多, 如低压加热器、轴封加热器, 另外还有流量测量装置的影响, 沿程阻力的精确较困难, 因此, 在文章中在最大流量工况下取用各设备厂家提供的最大阻力, 并根据达西公式按各其他各工况流量对沿程阻力做了修正。除此之外, 其他数据均来自于工程中数据。

按照《火力发电厂设计技术规程》要求, 凝结水泵选型时按最大流量和扬程选取并留有一定裕量, 因此, 在额定转速下, 所有运行工况凝结水泵的扬程均偏高, 都需要通过改变调节阀开度来调节流量, 这就增加了泵的能耗。采用变频运行后, 调节阀保持最大开度, 各个工况泵的轴功率均有不同幅度的下降。

通过表1的比较可以看出, 机组负荷越低, 凝结水流量越小, 泵的轴功率下降幅度越大, 节能效果越明显, 例如, 夏季工况 (TRL) 下轴功率只降低18%, 而50%额定工况 (50%THA) 下轴功率的降幅达到了77%。表中我们也发现一个特殊的工况———额定抽汽工况, 虽然该工况下凝结水泵给水量很小, 但是, 由于采暖回水 (400t/h) 均回至凝结水管路中, 沿程阻力仍然较大, 除氧器压力也与TRL工况相同, 所以泵所需的扬程较大, 因此节能效果并不像机组低负荷下那么明显。

以上分析均没有考虑变频器和电机的损耗。实际上, 变频器本身有一定的能耗, 其效率约为95%[3], 而且, 当电机降低转速后, 磁滞损耗, 涡流损耗, 定转子铜耗等都有所上升[4], 根据电机厂家提供数据, 当泵的转速在额定转速80%以上时, 效率基本不变, 约为95%, 但是当转速降低至70%时, 效率降低至92%, 随着转速的进一步降低, 效率也会有更大幅度的下降。

表2在表1的基础上考虑了变频器和电机的损耗, 对凝结水泵的耗电量进行了比较。

从表2的计算中可以看出, 即便考虑了变频器的损耗和电机效率的下降, 凝结水泵变频运行的优势依然很明显。按节能效果最差的TRL工况考虑, 一年运行5500小时, 每年可以节约用电75.9万千瓦时。因此, 凝结水泵设置变频器是电厂节能的一个有效手段。

4 结束语

文章提出了对凝结水泵变频运行轴功率的估算方法, 并使用其对某350MW供热机组的典型工况进行分析, 结果表明, 各个工况下, 变频运行均有一定的节能效果, 凝结水流量越小, 所需要扬程越低, 变频运行的节能效果越明显。总之, 对凝结水泵设置变频器是降低能耗、减少厂用电的一项有效措施。

摘要：文章从泵的基本理论出发, 提出变频凝结水泵效率及能耗的估算方法, 并结合具体实例进行了能耗的分析, 计算结果表明, 设置变频器可以有效的降低能耗, 减少厂用电量。

关键词：凝结水泵,变频器,能耗

参考文献

[1]郭立军.泵与风机[M].中国电力出版社, 1997.

[2]徐甫荣.高压变频调节技术应用实践[M].中国电力出版社, 2007.

[3]范维浩.高压变频器与液力耦合器调速的比较[J].变频器世界, 2004.

增压泵站水泵机组运行效能提升分析篇8

关键词：增压泵站,水泵机组,效能,改造效率

0 引言

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。

2 日常管理

除了通过多项措施提升泵站运行效率之外, 在泵站运行的过程中也需要我们能够加强日常管理。通过高水平、高素质人员的配备提升泵站的管理力度以及管理质量, 且可以根据泵站情况建立起科学的管理运行措施, 以此帮助泵站得以在高效率、降低管理费用的基础上获得可持续发展。

3 改造效果

在我国某小型泵站中, 其原有水泵为28zlb-80轴流泵, 配套JSL-80电动机, 由于设计、施工及管理等多方面的原因, 其设备大多“带病运行”, 耗能高、效率低下, 用水高峰期供水紧张现象严重。无论是平均装置效率还是能源单耗都不能够达到我国的相关标准要求, 且能源浪费现象较为严重。通过一系列设备的改造, 设施、模型以及流道的优化, 获得了较好的改造效果。其具体参数对比如表1。

由表1可明显看到, 通过一系列改造措施的应用, 其平均装置效率得到了大幅度的提升, 并由之前的41%上升至了68%, 大幅度超过了我国55%的最低标准, 且在耗能方面也具有了较大的降低, 对于泵站的长期运行打下了良好的基础。

4 结束语

总的来说, 泵站是我国目前水利工程建设的重要一环, 对于当地的排涝、灌溉等工作具有重要的作用。而在目前我国部分泵站使用年限久、设备效能跟不上的情况下, 就需要我们能够对其做好改造工作。在上文中, 我们对增压泵站水泵机组效能提升进行了一定的研究与分析, 而在实际改造工作的开展过程中, 也需要我们能够充分的联系泵站实际, 从而能够在针对性改造方式应用的基础上使泵站能够具有更好的运行效果以及运行效率。

参考文献

[1]田扬捷, 鲍中林.不同转速水泵实现相同流量扬程的差异分析[J].给水排水, 2009 (07) :99-101.

[2]黄澄, 朱雪明, 肖泽.设备在线振动监测与故障分析诊断技术在大型水泵机组中的应用[J].给水排水, 2010 (05) :11-12.

[3]高红斌, 张汝琦, 孙楠, 杨了.相似定律在离心泵设计中的简易应用[J].机械工程与自动化, 2010 (05) :55-58.

水泵机组能耗分析与节能运行控制篇9

关键词：水泵机组,能耗,实例,节能效果

1影响水泵机组能耗的相关因素

泵站实际运行当中,影响机组能耗的因素较多,有电网的供电质量问题,也有站内负荷分配与运行调度、水泵设计选型与运行调节控制等问题。针对不同的因素,采取相应的应对措施,能有效降低能耗,提高运行效率。

1.1电源三相不平衡对水泵机组能耗产生的影响

在水厂的二级 (清水)泵房,大多还采用380 V的低压机组,而用电系统负荷却非单一的三相电机,单相负载仍占有相当的比例,因而极有可能引起供电电源三相不平衡。对三相供电系统,按对称分量法可分解为正序、负序、零序分量,正序分量产生正向旋转磁场,对应为正向转矩;负序分量产生反向旋转磁场,相应为反向制动转矩;零序分量具有相同相角,不产生附加转矩,但会发生电磁振荡,引起发热、温度升高,并在星形连接的电机中性点与供电系统零线之间产生电位差,出现中性点移位现象。由于负序分量的存在,其反向力矩使得电机的输出功率大打折扣,不能产生满额定转矩;同时,电机轴承在不同的转矩分量作用下,可能发生机械损坏;电机的定、转子尤其是转子会出现过热,加速绝缘老化等。相应地,水泵能耗会变大,使机组效率降低,水泵的配套电机还得降低容量等级使用。

1.2电源谐波对水泵机组能耗产生的影响

电源低压系统由于存在一些采用可控硅、PC开关电源、变频器等电子功率变流器的负载,会使电源系统产生高次谐波,而高次谐波会对电机会产生附加损耗,造成电磁噪音、振动和过电压。

1.3泵站设计选型对水泵机组能耗产生的影响

水泵在设计选型时,由于对管路各种损失的计算通常采用最不利的运行工况,且为安全保险而选用偏大的摩擦阻力系数、安全系数,最终会造成选用的水泵扬程偏高,使得水泵额定扬程比实际运行扬程大得多。水泵在过低扬程运行时,可能引起配套电机过载,水泵运行偏离高效区等,不利于节能。

2改造实例

唐家水厂位于珠海市东北部唐家湾地区,原水取自凤凰山水库,是唐家湾地区目前唯一的水厂,一期工程制水流程设计生产能力12万m3/d,由于唐家湾地区以高新产业园区及高等教育学院等绿色产业为主,同时人口也不多,所以1997年投产后,供水量增长缓慢,近3年来年均增长率仅为0.92%,供水量不大,但送水泵房机组能耗多年来一直较高,机组效率持续降低。为了加强节能降耗,提高机组效率,特对唐家水厂送水泵房机组运行情况进行分析,并提出改造方案。

2.1水厂近3年机组运行数据分析

唐家水厂近3年来日均供水量62480 m3/d,最大为85453m3/d,最小为41489m3/d。唐家湾地区近几年供水形势平稳,水厂仍有较大生产裕量,集团公司在保证供水的前提下,加强了调度经济运行管理,使得供水管网不断优化,管网总需求压力逐渐降低,管网总能耗下降。目前,水厂存在机组单位能耗偏高、效率偏低的现象,为配合管网调度经济运行与节能降耗,有必要对水厂机组的运行状况进行分析。

2.2唐家水厂二泵房机组现状

唐家水厂送水泵房现有5个机位,已安装5台机组(其中1#机组原采用变频器控制,1999年变频器故障后,一直停机未运行),日常生产根据压力的变化,采用2#、3#、4#、5#4台机组相互搭配的方式运行。机组参数如表1所示。

通过对比现有水泵参数与实际压力需求可知,唐家湾地区供水压力不高于0.43 MPa,但1#、2#、4#、5#机组额定扬程均为48 m,从实际运行情况来看供水总管压力基本在0.4 MPa左右,唐家水厂送水泵房现有5台机组水泵运行工况均已远离高效区(3#机组额定扬程43 m,但由于额定流量偏小,实际运行中压力偏低,运行工况也已远离高效区),水泵特性与管网管道特性已不匹配,这就是机组单位电耗偏高、效率偏低的主要原因。为了节能降耗,保证供水需求,需对送水泵房现机组按实际需求进行更换改造。

2.3新机组选型

2.3.1参数确定

根据近3年出厂总管年平均压力及流量分布情况统计,唐家水厂目前出厂总管平均压力在0.37~0.43 MPa范围内,考虑到未来唐家湾地区发展及输水主干管扩建等因素,出厂总管压力将不会升高,而是稳中略降,所以新泵扬程不宜高也不宜低,选在40m较合适。

唐家水厂全天出厂水流量基本在以下3个区间:

(1)1200~1500m3/h,主要在凌晨供水低谷时段(约6h,压力0.41 MPa左右)。

(2)2300~2700m3/h,主要在下午及高峰低谷转换时段(约8h,压力0.40 MPa左右)。

(3)3400~3800 m3/h,主要在上午、晚上供水高峰时段(约10h,压力0.39 MPa左右)。

从流量及时段来分析,新泵流量宜选1400 m3/h、3600m3/h两个级别,通过不同水泵组合搭配及水泵自身的调节性,可以满足各时段流量的需求。

2.3.2搭配方案

根据新泵流量及实际供水需求状况,新泵的搭配方案如表2所示。

对照分析以上4个方案的优缺点,从实用性考虑,方案Ⅱ和方案Ⅳ较有优势;再进一步考虑前期投入及以后的运行维护费用和为未来发展留有空间等方面,方案Ⅳ更有优势。

2.4机组改造后的节能效果

新机组改造按方案Ⅳ进行节能计算,选定水泵参数(选某合资公司相同参数某型号水泵进行节能测算 )如下:流量1400m3/h,扬程40 m,轴功率180 kW,额定效率85%(ASP350-450A);流量3600m3/h,扬程40m,轴功率445kW,额定效率88.2%(SFWP50-600S1)。

对唐家水厂实际工况进行测算对比,结果如表3所示。

如果采用新机组,各时段流量及轴功率均按各区间平均数来计算。那么在供水量相同的条件下,配套电机效率按93%计,全年将比旧机组节电50万kW·h,全年用电量将下降13.8%。可节约电费(按0.74元/kW·h计):500000×0.74=370000元。

若按方案Ⅳ,只换水泵(按某合资公司报价)不换电机,仍用原电机,费用如下:3台水泵总价64万,安装调试及相关附件费15万,3台机组改造费用共79万。改造完成投入运行后,2年即可收回投资成本。

通过以上分析得出结论:唐家水厂送水泵房机组节能改造采用方案Ⅳ是合适的,也是有必要的。最终,唐家水厂送水泵房机组节能改造工程在2013年圆满完成。为了确保唐家湾地区的供水水压,按照实际用水情况将水泵最佳效率点的扬程上调了2m,定为42m,也对所选水泵进行了适当修改。根据近一年的跟踪统计,节能效果非常明显,按生产运行报表数据计算,全年实际比旧机组节电467028kW·h,全年用电量下降13%。

3结语

水泵运行管理篇10

水泵是矿井下排水的关键设备, 2002年某矿引进了6台美国进口6LHS—162型离心泵, 在-40 m泵房分批安装, 现已投入运行3台。该泵是一种外壳可水平分开的单级双吸泵, 主要技术参数如下:转速n=2 980 r/min, 扬程H=195 m, 额定流量Q=500 m3/h, 效率η=82%;所配电机额定功率P=380 k W, 额定电流I=45.4 A。

2 水泵安装和运行状态

图1为水泵系统简图。系统中水泵排水管内径为φ300 mm, 吸水管内径为φ350 mm, 吸水管、排水管分别用大小头与水泵相联;3台水泵的排水管与泵房内的2条内径φ400 mm, 主管相联至地面, 水泵实际扬程为172 m。经计算, 水泵所配管路满足经济流速要求, 并符合水泵安装技术要求。水泵运行一段时间后, 对其运行参数测试, 结果测得3台水泵的流量、效率分别是:1#机Q=454m3/h, η=72.95%;3#机Q=463m3/h, η=77.83%;4#机Q=425m3/h, η=74.77%;电机电流分别是37 A、36 A、34 A。运行参数均小于额定值。运行中同时伴随逆止阀阀片的撞击声, 并且出现管路振动和压力表表针大幅摆动现象。

3 问题的提出

根据水泵性能参数曲线和现场经验判断, 水泵系统配置在不存在缺陷的情况下, 如果实际扬程在额定扬程之下, 则实际流量要比额定流量大, 相应地电机电流也要比额定电流大 (当然, 还要考虑所配电机功率是否匹配) ;同时逆止阀阀片的撞击声说明排水管内流量的不稳定, 这一点可从每台水泵流量测试中数据偏摆和压力表针及真空表针摆动得到初步印证, 认为水泵系统运行存在流量偏小和流量不稳问题。下一步需找出产生问题的原因。

4 负压空气的产生

4.1 实验

如图2所示, 将一瓶子离开底部钻一小孔, 把瓶口置于水中通过小孔吸水, 可以观察到瓶中的水会超过孔位接近瓶底。随着吸力的增大, 水位便增高, 但始终无法到达瓶底。我们知道, 在这种情况下, 水面至瓶底之间的空腔是存在空气的, 而且这部分空气的绝对压力低于大气压。本文称这部分空气为负压空气。

4.2 水泵系统负压空气的产生

从图1可以看出, 因为采用吸水管路大小头, 那么类似于上述实验, 在开机前开动真空泵抽空吸水过程中, 水泵吸水管路水平段在大小头之前便会形成负压, 如图3所示。

5 空气负压对水泵运行的影响

(1) 如果没有大小头, 不存在负压空气, 根据流体动力学, 可列出以水池液面为基准面的伯努利方程:

式中, hw'为水泵吸入口之前流体的能量损失 (以水头为单位) 。

(2) 在如图3情况中假定H不变, 那么同样可用上式表示液面与水泵入口之间的能量关系。

(3) 实际上, 在水泵运行过程中, P2是变化的。图3中所示H为最小值, 随着H的变大, 负压空腔的体积V2变小, 根据理想气体P2V2=m RT, 空腔体积V2的变化会导致其压力P2发生负相关变化, 同时热工理论表明, 空腔内空气的热量也发生改变, 基热量的变化△q=RlnP2/ (P2+△P2) 。根据能量守恒定理可列出如下方程:

上式中等号两边因引入△q其单位不尽相同, 不能完全相等, 仅作为定性分析使用。

(4) 负压空气的存在会引起水泵吸水能力的变化, 继而导致水泵实际流量的不稳定, 由此可说明为什么会有逆止阀阀片撞出声。由于水泵运行时H值总量变大, 也就是说水泵的吸水能力总是在最大值之下, 实际流量便小了。

(5) 水泵的两表装设孔在流道内壁虽然都垂直于流速方向, 理论上两表均测到的是流体的静压;然而实际上, 流体总是紊流状态, 速度水头V12/2g就会反映在表上。另外流速的不稳定也会引起流体压力的变化。

6 实际影响和改进措施

6.1 流量不稳和偏小对水泵的影响

从测试结果可知, 水泵实际运行指标皆未达到额定值, 排水量不足和效率不高对水泵的影响将是长期而严重的。逆止阀和管路长期被冲击也是不允许的。从泵的揭盖检查情况来看, 流量不稳产生的水力冲击对泵体产生的影响已初见端倪, 在水泵上盖与下盖结合面的流道边缘处皆可见冲痕剥落痕迹, 耐磨环外圆柱面在水泵上盖和下盖结合面位置也已见冲击印记。