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泵站节能

作者:汇感农业百科  阅读:次  类别:水利卷

    在满足灌溉排水要求的前提下,提高泵站效率,最大限度地减少泵站的能量损耗。

    泵站节能的途径和方法是多方面的。对于计划兴建的泵站,应该认真做好规划设计,根据建站条件选择高效水泵,合理配套动力机和传动装置,正确设计管路和进出水池,使泵站既能满足设计年份的流量要求,又能使泵站在多数年份中的运行效率高,能源消耗少。对于已经建成的泵站,应该通过测试,找出效率低、能耗大的主要因素,经过技术经济分析,对不合理的部分进行改造,采用经济运行方案?#28304;?#33410;能的目的。已经建成的泵站,节能的主要途径有以下几方面:

    提高水泵的运行效率 为了保证水泵在多数年份中处于高效范围运行,首先必须选择适合于该站扬程?#22303;?#37327;的泵型。以往,很多泵站是根据设计标准年份的扬程选择水泵的。这样虽然可以保证在设计年份水泵效率最高,但因一般年份的扬程较低,因此,在多数年份水泵经常处于低效区运行,从而使多年平均的运行效率很低,泵站能耗增加。合理的水泵选型应该以多年平均扬程为依据,以设计年的扬程所对应的水泵流量确定水泵台数。

    对于选型不合理的水泵应进?#26800;?#33410;或改造。水泵的调节方法主要有:改变水泵的转速、叶片安装角或车小叶轮直径等。对于调节后仍然无法达到节能要求的水泵,应予以更换。但水泵的调节、改造或更新也需要投资,故在选择节能改造方案时应进行技术经济比较。

    加强水泵的维修管理,也是水泵节能的重要方面。例如对叶片和导叶等光洁度差的过流部件进行适当的打磨,调整填料密封的松紧,及时更换或修补磨损?#29616;?#30340;口环和叶轮,对气蚀?#29616;?#30340;水泵采取各种防治措施等等,使水泵经常处于高效区运行。

    减少动力机的能量损耗为了防止动力机超载而损坏,动力机的容量应该满足水泵各种工况的需要并留有一定富余。但目前不少泵站的余量太大,造成“大马拉小车”的现象,使动力机经常处于轻载情况下运行。这样不仅会增加设备投资,而?#19968;?#38477;低动力机的效率。因此,动力机和水泵合理配套对泵站节能具有重要意义。

    选择合理的传动装置 传动效率与传动方式有关。目前的传动方式主要有直接传动和间接传动:直接传动?#26800;?#24615;或刚性联轴器;间接传动有齿轮、皮带、液、电磁传动等。直接传动的效率最高,但只适合于水泵和动力机转速相等的情况。间接传动的效率较低,但需要改变水泵转速时可以采用这种传动方式,以提高水泵的运行效率。必须指出,利用间接传动方式来改变水泵转速能否达到节能目的还应进行分析比较。

    减少管路水头损失 管路效率与管路水头损失成反比,而水头损失又与管长、管径、管壁?#26893;?#24230;及管路附件的阻力系数等因素有关。因此,减少管路水头损失,提高管路效率的主要途径是适当地缩短管长、选择经济管径、设计或选择阻力系数较小的管路附件等。另外,进水管路的密封性和水泵叶轮进口处的流速及压力?#26893;?#23545;水泵效率影响很大。因此,采取措施,防止管?#26041;?#27668;及保证水泵进口具有均匀的流速和压力,也是十分重要的。

    减少进、出水池的水头损失 进出水池水头损失的增加,会使水泵?#23548;?#24037;作的几何扬程增高,从而增加泵站的能量损失。进水池的水头损失与进水池的形状、进水闸和拦污栅等建筑物有关。进水池的形状尺寸不合理不仅会增加水头损失,而?#19968;?#24341;起漩涡和回流,从而恶化水泵的进水条件,降低水泵效率。出水池的水头损失与管口出流形式及出水池的形式尺寸有关。对于管口高于出水池水面的自由出流(即“高射炮”)形式,会显著地增加水头损失,应该尽量避免。另外,采用侧向出水,若水流冲击池壁产生反射波?#19981;?#22686;加水泵工作扬程。因此,对于不合理的进出水池应该进行改造。

    减少进入水泵的含沙量 含沙量的增大不仅会使水的容重增加,更?#29616;?#30340;是会使水泵的功率增大,效率降低,而?#19968;?#20250;加剧水泵过流部件的磨损,使进、出水池和渠道淤积,给管理带来很大麻烦。因此,对于以多泥沙河流为水源的泵站,通常在取水口采取各种防沙措施,以减少泥沙进入引渠,或增设一级低扬程的泵站,并在其出水池后设置各?#20013;?#24335;的沉沙池,以减少其它各级泵站的含沙量。

    泵站的经济运行 泵站运行在正常情况下,应按泵站效率最高的原则来确定开机顺序、开机台数,以及叶片安装角度或水泵转速。但对于排水站?#27492;擔?#33509;遇特大暴雨有时则需要以最快速度将涝水排出,以确保农田免遭涝灾。这时应按水泵的最大排水能力,来确定水泵的叶片安装角(或水泵转速)。这样尽管泵站的效率不是最高,但整个排水区可以获得较大的效益。

    中国目前的机电灌排的主要能源是电力和柴油,为了减少排灌方面的用电或用油,应充分利用当地的水力、风力、太阳能或人畜力等各种能源。近年来,水轮泵和风力机抽水装置,发展较快。太阳能抽水装置?#37096;?#22987;应用。据统计,全世界已有400多台太阳能水泵,但其流量较小,每台最大流量为1.5~3.5升/秒,可灌溉土地7.5~22.5亩。目前研究应用太阳能的方式有二类,一类是太阳能热动水泵装置;另一类是太阳能火电水泵装置。前者投资大,大多还处于样机研?#24179;?#27573;;后者的研制较成熟,预计近年内可以大量推广使用。

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