关于供水系统中泵站选泵及节能运行的一种方法

Abstract: According to conferming the running data of water system, using ideal operating mode curve method can select the optimum water pump. Through vane wheel cutting achieve the goal that water pump match actual operating mode in every period, and economize on electricity .Water pump station is produced fixed economic benefits. 毕业论文网   提要:根据供水系统运行资料,采用工况曲线法优化选泵和通过所选水泵叶轮切削达到与各时期实际工况运行匹配,起到节能的目的,将会给水泵站带来一定的经济效益。

关键词:供水系统运行资料工况曲线选泵叶轮切削节能经济效益   水泵站是企业的一个耗能大户,节约能耗优化选泵是至关重要的。

但是一些企业通常选用大流量、高扬程水泵以求供水保险。

这样做的结果就是能耗大不经济。

事实上,不同季节根据用水量不同,整个供水系统工况是随着水量变化在发生变化的,一年中将有大部分时间处于低流量低耗能状态。

由此可见在用水量和所需的水压变化较大时,选用性能不同的水泵台数越多,越能适应用水量变化的要求,浪费的能量就越少。

但是从运行管理与维护检修角度来看,如果水泵的型号太多不便于管理,故为了节省动力费用就应根据供水系统用水量与相应的水压变化情况选泵,做到“大小兼顾、调配灵活;型号整齐、互为备用;合理用尽各水泵的高效段,以求得最经济的效果”。

[1]本文根据供水系统运行资料(指的是了解供水系统的每个时期工况即流量、扬程)通过能耗曲线进行选泵节能运行,此方法称为能耗曲线选泵供参考。

一、 水泵供水系统工况点   虽然用水量、水压各时期不同,但是在给定的系统中,为了较方便的找出各时期的工况点,各时期的工况运行理想状态下可以看作是一定的。

首先,要收集到各时期水泵扬程及供水量变化的资料,制成统计表格如表1、表2;然后,求出平均值作为水泵供水系统工况点,如表3,将各时期的工况点适应所选泵的高效段越节能,计算出各月的工况点(Q、H)得乘积K=k×Q×H,k代表系数(固定值);最后,绘出工况曲线即K与月份、Q与H的曲线,如图1和图2。

二、 能耗曲线选泵节能运行的关系   (1) 选泵的方法   由图1可以发现各月的工况是不同的,一般泵站都需要2台水泵以上并联组合运行较为经济。

为了寻找两者之间的关系现以3台泵组合情况来分析,流量以1:2:2的关系来选泵

通过图1可以将供水系统分为低耗能区、中耗能区和高耗能区三个区运行

图2的Q—H曲线可以反应出三个耗能区的曲线部分即:Ⅰ代表低耗能区,Ⅱ代表中耗能区,Ⅲ代表高耗能区。

选泵方法:1、将Ⅲ曲线的两端作水平线交于H轴为H1、H2,从Ⅰ、Ⅱ曲线端点分别作垂线交水平线于A、B、C、D。

将Ⅰ、Ⅱ曲线向上平移两曲线下端点分别与B、D重合,成为Ⅰ’、Ⅱ’曲线

2、将Ⅰ’、Ⅱ’、Ⅲ曲线放入某系列泵型特性曲线高效谱图中,查出对应的泵型号,使得1号泵和2号泵组合运行满足了Ⅲ曲线运行的要求,并且1号泵和2号泵的供水量基本符合1:2的关系。

2号泵可以选两台留一台作为备用或检修1号泵时用。

(2) 节能运行的方法   选泵后投入运行节能是比较重要的。

图2可以看出,Ⅲ曲线是Ⅰ’、Ⅱ’曲线水泵的并联运行叠加曲线

在实际运行中要分为三个耗能区来运行,那么如何来控制这三个区的运行哪?1、低耗能运行曲线水泵,实际上选泵是按Ⅰ’曲线来选1号泵的,要想在Ⅰ曲线运行,就必须将叶轮切削为适合Ⅰ曲线运行叶轮

2、中耗能运行同理必须将叶轮切削运行

3、高耗能运行需将1、2号泵的叶轮在没切削的情况下并联组合运行

三、 工程实例   青岛某公司尼龙6二期扩建项目冷水机冷却水及冷冻水循环系统中的水泵选泵运行采用了本方法得到了很大的节能效果。

以冷水机冷却水系统为例说明,原一期选用4台同型号的水泵IS200—150—400C(流量194—373m3/h ,扬程36.1—29.5米 ,电机功率55KW),二期选用三台300—300(其中一台备用),300B为300叶轮切削

一期和二期运行工艺系统基本一样。

能耗比较如下表:    从表中可以看出二期根据本文选泵能耗节能明显,比一期水泵运行电耗节能31%。

造成一期耗能大的原因有三点:1、一期选泵扬程偏高浪费一定量的水头,选泵应降低扬程增加流量;2、流量选择单一与季节性开台不匹配造成少开一台不足,多开一台有多余的现象;3、一期水泵没有进行叶轮切削运行

四、 结论   通过以上分析可得知:首先掌握系统的运行工况数据资料,通过本文能耗曲线法可以优化选泵,并且满足中、低耗能运行水泵的Q~H曲线高效段是高耗能运行水泵的Q~H曲线高效段通过叶轮切削得到的或者是等同于中、低耗能曲线高效段的其它同类型的泵(注意水泵的型号不宜太多,太多不便于管理),使得一年中任意季节的运行工况都能有于之相匹配的在高效段运行水泵,达到节能的目的。

参考文献:   [1] 姜乃昌.水泵水泵站.北京:中国建筑工业出版社出版,1993.06         注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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