三元流技術(shù)在水泵改造中的成功應(yīng)用

1、46江西能源2007(4)開(kāi)發(fā)應(yīng)用三元流技術(shù)在水泵改造中的成功應(yīng)用吳霞黃靜戈文金(新余鋼鐵有限責(zé)任公司第一動(dòng)力廠江西新余338001)摘要：采用三元流技術(shù)用于水泵改造，投資少，節(jié)能效果明顯，只需更換葉輪，設(shè)備維護(hù)方便、使用年限長(zhǎng)，運(yùn)行適應(yīng)性強(qiáng)。關(guān)鍵詞：三元流技術(shù)；水泵改造；節(jié)能中圖分類(lèi)號(hào)：TB495文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：105~676(2007)04004602Abstract：Thispaperintroducedtheadvant

2、agesofternarystreamingtechnologywhichinvolvedthesignificantefectinenergYsaving，longlife，strongadaptabilityinrunningItalsodemonstratedthecharacteristicsofsmallinvestment，onlyneedteplaceimpellerwhenitwasapplicationinpumptr

3、ansformationKeywords：ternarystreamingtechnology；pumptransformation；energysaving水泵的節(jié)能技術(shù)多采取切削葉輪技術(shù)、電機(jī)變頻技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前，國(guó)內(nèi)外一些院所和大型泵公司陸續(xù)引進(jìn)二元或準(zhǔn)三元設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行水泵設(shè)計(jì)。從水泵行業(yè)的設(shè)計(jì)理論看，1976年版美國(guó)權(quán)威工具書(shū)《泵手冊(cè)》把我國(guó)科學(xué)家吳仲華創(chuàng)立的三元流動(dòng)理論作為未來(lái)可能出現(xiàn)的新設(shè)計(jì)方法。1986年，《射流一尾跡三

4、元流動(dòng)計(jì)算》方法用于水泵設(shè)計(jì)。該項(xiàng)技術(shù)在行業(yè)上是屬前沿的。1現(xiàn)狀及課題提出在兩期技改工程中，新鋼第一動(dòng)力廠新上的軋鋼區(qū)循環(huán)水泵房，其中厚板凈環(huán)供水泵組因設(shè)計(jì)工況與實(shí)際工況不吻合，造成水泵在低效區(qū)工作，供水電單耗高的狀況。其生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)為：(見(jiàn)表一)表一：性能參數(shù)運(yùn)行參數(shù)流量，m／h揚(yáng)程，m流量，m／h泵頭壓力，MPa母管壓力，MPa79058785064034備注：4臺(tái)3oos58型號(hào)厚板凈環(huán)供水泵組運(yùn)行數(shù)據(jù)運(yùn)行結(jié)果表明：水泵的泵頭壓力

5、高出供水母管壓力較多，不少電能浪費(fèi)在節(jié)流的水泵出口閥門(mén)上，有必要對(duì)水泵進(jìn)行節(jié)能改造。2改造方案的討論與確定下面簡(jiǎn)要分析各種方法的利弊及三元流葉輪應(yīng)用于水泵節(jié)能改造的可行性和優(yōu)勢(shì)。21切削葉輪可以達(dá)到節(jié)能效果，切削后的葉輪可以盡可能使水泵工況與管網(wǎng)工況接近，但同時(shí)降低了泵的效率，尤其是設(shè)計(jì)工況與實(shí)際工況偏差較大時(shí)，葉輪外徑切削前后，其速度三角形難以保持相似，水泵效率降低很多。22在電機(jī)上增加變頻調(diào)速裝置，利用電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變來(lái)調(diào)整泵的流量和

6、壓力。對(duì)于經(jīng)常性變工況運(yùn)行的情形，采用變頻技術(shù)是合適的，但對(duì)于工況穩(wěn)定，而采用變頻來(lái)調(diào)整設(shè)計(jì)與實(shí)際的工況吻合性，技術(shù)上是不適宜的，長(zhǎng)期低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，雖節(jié)電，但水泵效率也是低的。另外，應(yīng)用變頻技術(shù)，一次性投資較大，尤其是高壓電機(jī)變頻投資更大，回收周期很長(zhǎng)，且故障率較高。23根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的現(xiàn)狀，更換泵及電機(jī)。這種措施投資大，施工周期長(zhǎng)，實(shí)施難度也較大，而且靈活性差，如將來(lái)系統(tǒng)需水量增大，則難以應(yīng)對(duì)。24三元流葉輪應(yīng)用于水泵節(jié)能改造的優(yōu)勢(shì)：

7、目前，北京中聯(lián)鋼鐵投資管理有限公司已成功地將三元流葉輪應(yīng)用于水泵節(jié)能改造，其措施是：通過(guò)收稿日期：2071012作者簡(jiǎn)介：吳霞(1969一)女，江西人，2002年畢業(yè)于南昌大學(xué)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)從事污水處理技術(shù)管理工作。維普資訊江西能源2007(4)47使用國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先的泵設(shè)計(jì)軟件《射流一尾跡三元流動(dòng)理論》，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行工況，重新對(duì)泵內(nèi)水力部件(主要是葉輪)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，制造并更換原葉輪，在不動(dòng)電機(jī)、泵體、管線等條件下增大或保持流

8、量，提高或保持壓力，達(dá)到水泵最佳節(jié)能效果。由于該項(xiàng)技術(shù)具有投資小，見(jiàn)效快，便于實(shí)施的特點(diǎn)，且針對(duì)性、靈活性強(qiáng)，因此，在供水、化工、電力、鋼鐵等行業(yè)已有多項(xiàng)成功應(yīng)用實(shí)例，一般節(jié)電率在10％左右。通過(guò)該廠項(xiàng)目組專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的考察、論證比較，提出三元流葉輪應(yīng)用于水泵節(jié)能改造方案，即：將現(xiàn)有葉輪更換為與實(shí)際工況相吻合的三元流葉輪來(lái)達(dá)到水泵節(jié)能效果。3水泵三元流葉輪改造實(shí)施情況312006年5月26日，我廠針對(duì)水處理中心厚板凈環(huán)供水泵組及管路系統(tǒng)

9、仔細(xì)采集和分析運(yùn)行數(shù)據(jù)，確定改造后的運(yùn)行參數(shù)，與北京中聯(lián)鋼鐵投資管理有限公司簽定三元流葉輪改造技術(shù)協(xié)議。32該廠于2006年7月6日、7月24日分別將24#泵、22#泵葉輪更換成三元流葉輪(根據(jù)該廠要求，分別制造兩組流量有大小之分的葉輪，以利今后運(yùn)行調(diào)節(jié))。8月初，更換了另外兩臺(tái)水泵葉輪。改造前，22#、24#泵同時(shí)運(yùn)行時(shí)日耗電量：=2=2，22cDx24h12COSO24h=1733953290852417339533608524=9

10、28104kwh改造后，22#、24#泵同時(shí)運(yùn)行時(shí)日耗電量：==cD24h√3V24t，24COSO24h=1733952150852417339522908524=618951kwh該泵組年節(jié)電量△W=(W—W)360天=(928104—618951)360=111295080kwh泵組節(jié)電率為(928104—618951)／928104100％=3331％泵組供水單耗由0246kwh／m3降至0161kwh／m3。根據(jù)我廠2006年

11、8月至2007年2月運(yùn)行情況及能源統(tǒng)計(jì)，七個(gè)月實(shí)際節(jié)電716545kwh，依此推算年節(jié)電達(dá)1228萬(wàn)kwh。4改造效果5結(jié)論實(shí)施三元流葉輪改造后，由于機(jī)組負(fù)荷減輕，水泵運(yùn)行更加平穩(wěn)，無(wú)異音，電機(jī)溫度下降明顯，尤其是電機(jī)軸承處溫度下降1O一2O℃。改造后，節(jié)能效果明顯，水量、水壓增大，耗電大幅度下降。見(jiàn)改造前后運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(表二、表三)表二：水泉改造前運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表三：水泉改造后運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)51在水泵設(shè)計(jì)工況與實(shí)際工況不吻合的情況下，應(yīng)用