离心泵节能技术分析与应用
摘要：离心泵是广泛应用于工业系统的一种通用流体机械。它具有性能适应范围广，结构简单，维修容易等诸多优点。由于各种调节方式的原理不同，除有自己的优缺点外，造成的能量损耗也不一样，为了寻求最佳、能耗最小、最节能的流量调节方式，必须全面地了解离心泵的流量调节方式与能耗之间的关系。本文分析了离心泵的节能技术措施，从离心泵的设计、选型、制造、安装、运行、操作、维护等多方面综合因素考虑，针对离心泵在不同阶段实施不同的节能方法。
关键词：离心泵；节能；技术分析；应用
1.引言
离心泵是现代工业系统中使用十分普遍的流体输送装置，其耗能较大。据专家估计，其耗能约占世界总能耗的25%。在石油和化工工业中更分别高达59%和29%。因此，离心泵的节能是一项意义深远、潜力巨大、经济效益和社会效益十分显著的大事。以往，离心泵的调节，普遍采用阀门控制和启闭旁通等方法，能量损失很大。随着变频技术工业应用的发展，变速调节不仅方便，而且经济上也呈现合理。特别是能将特性曲线储存起来，并用变频器按生产要求进行调节的新一代智能泵的出现，将离心泵的调节带入了现代化的模式。目前，作为离心泵节能的措施，提高离心泵本身的性能无疑是必要的，要改善机械设备的效率、提高其可靠性和扩大其高效率等方面已作了巨大的努力，不能期望在性能上有大的突破。但是，在离心泵的运行方面，却存在着较大的节能潜力。离心泵的流量调节方式主要有调节阀控制、变频调速控制以及泵的并、串联调节等。
2.离心泵的节能方法
2.1加强机泵自身的改造与管理
在泵结构类型选定之后，可以认为机械损失和容积损失基本不变，可通过机泵的自身改造来提高效率。一般采取以下措施：（1）用新材料密封代替填料密封；（2）提高加工精度，改善离心泵轴套表面的光洁度降低摩擦损失；（3）合理选择缝隙处摩擦零件的材料，提高抗咬合和耐磨性，恰当处理间隙值，减少容积损失；（4）积极开展水泵的可靠性研究、设计、试验、管理，提高泵的可靠度和平均寿命；（5）加强对泵轴承的检查，确保泵轴承的润滑与完好。（6）提高泵的标准化、通用化、系列化水平，开发机电一体化的泵类节能产品，以提高效率，节约资源。
2.2优化离心泵系统运行参数，降低运行能耗
如果需要调节离心泵的流量，最常用的方法就是调节在排出管路上安装调节阀门的开度。流量增大开大阀门，反之则减小阀门的开启量。只通过改变管路的阻力特性来降低流量，其功率变化不大。而转速调节则是利用转速的变化来调节流量。泵转速增加时，泵的性能曲线向右上移；当减小泵的转速时，曲线向左下移。若管路特性不变时，就可得到不同的工作点，使流量改变 ，从而使功率大大降低。常用的变速调节有变频调速、液力耦合器调速等方式，它们工作稳定，节能效果突出，同时泵转速下降，管道压力降低，延长了设备的使用寿命。
要根据工艺流程的变化对泵适时进行调节，在调节中要注意能量回收利用，减少能量无谓的消耗，尽量不用阀门节流方式调节。根据现有成熟的泵运行节能技术，采用变角、车削、变频调节、变速调节或串并联、大小泵搭配的方法加以解决。 叶片变角调节，合理确定叶片安装角时，在满足工艺所需的扬程下，使水泵能够在高效区范围内工作。 叶轮直径车削调节，利用减小叶轮直径来改变水泵性能的流量、扬程、轴功率等参数。这是一种简便、经济的节能措施，但车削叶轮外径也是有限度的，只能在规定的许可范围内进行。而且此种方法是不可逆，即切削后的叶轮不能再复原了。③变频调速节能技术是利用变频器调速，通过工况的变化而输入相应的电能，以达到降耗的目的。此方法适用于较大型的管网系统，而且要求系统压力及流量经常有变化；但在实际运用中存在较大的局限性，投资成本大，运行成本相对较高。对于压力和流量相对稳定的泵系统来说，此种方法无疑是不可取的。
2.3调整叶轮级数，降低扬程
对于流量适当，扬程过高的多级离心泵可采用减少叶轮级数的节能措施。多级泵的特性曲线类似于多台离心泵的串联操作，抽级后泵的扬程下降，而流量几乎不变，泵的轴功率下降，达到节能目的。
3.结语
综上所述，针对离心泵节能工作的开展，从技术层面上来看是完全可行的，具备这方面的技术力量。目前泵行业的节能技术比较成熟，但节能诊断、技术推广做得还不够，主要是市场不规范、信息不通畅。随着国家节能减排政策的日臻完善，合同能源管理方式的不断推进，泵使用单位与节能服务公司将会更好地紧密结合。根据日新月异的经济发展对泵的需要，泵产品系列应向多元化发展。主要体现在泵输送介质的多样性、产品结构的差异性和运行要求的独特性等方面。开发高效、节能、环保等高附加值、高可靠性、高科技含量的离心泵，是泵行业发展的方向。通过机电一体化方法，开发高效节能、体积小、重量轻、自动化、智能化程度高的产品，提高泵的可靠性和泵的运行效率。不断探索采用新材料、新工艺、新技术，提高泵在设计、生产、制造、试验、安装、调试、运行、维护和检修等各个环节密切配合；解决泵的耐高温、耐腐蚀、耐磨损问题。重视泵的维护和保养，记录运行的各项指标、长期跟踪、监测和记录，作为泵开发和性能完善的依据。
参考文献
[1] 黄学.离心泵的节能措施与应用分析[J].广西城镇建设,2008(2):51-55.
[2] 刘庆坤.离心泵的节能措施[J]. 有色冶金节能. 2005(03):86-88.
[3] 杨志红.离心泵电动机过载故障分析及叶轮切削改造[J].安徽科技,2006(4):51-52.
[4] 强宝民,李洪光.节能技术在液压系统中的应用[J].煤矿机械. 2008(06):74-79.
[5] 陈欣.气体压缩过程的用能和节能措施[J].炼油技术与工程. 2011(02) :112-114.
[6] 路明,范志高,孙玉民.离心泵切削节能与切削量优化[J].煤炭工程. 2008(01):51-53.
[7] 黄永谋.离心泵的节能措施与应用[J].石油化工自动化. 2011(04):131-134.
[8] 韩双平,赵元军,刘丽萍.离心泵的节能运行[J].矿山机械.2000(08):69-73.
