节能优化设计在水利泵站中的应用

2023-01-31

1、泵站的组成及工作原理

一个完整的水利泵站通常包括管道、水泵房、进水和出水建筑物以及变电站建筑设备, 在水泵房里面通常情况下会安装动力装置、水泵、水传送装备以及相关的辅助设备。对于进出水建筑物的使用往往还需要引水设备、进出水池以及取水设备的协助才能有效地运行, 水利泵站在运行的过程中, 水流首先通过进水建筑物进入水泵, 然后水泵对其进行一定的加压处理并通过出水建筑物输送到泵站的输出水系统当中, 从而实现输出水和提供水功能的实现。从能量转换的角度来看, 通过水泵的良好运转变可以将电能转化成机械能并输送给需要抽送的液体, 液体动能和势能增加了之后便可以有效实现将水流输送到更远或者是更高的地方。离心泵是水泵最为重要的一个组成部分, 其由固定安装在其中的具有叶轮部件的弯曲叶片以及泵壳组成。当叶轮在电力的驱动下进行高速旋转时, 叶轮驱动泵送液体快速旋转, 因为叶轮和液体之间的摩擦力不足以维持向心力的旋转, 因此液体逐渐流向边缘, 最终被甩入泵壳, 并且扩散后的脊柱管减速, 最大的液体动能转化为势能, 从而实现了将液体输送到高处的目的。在液体被甩入泵壳时, 由于大气压的作用, 内部水流减少从而形成真空环境, 液体作为补充被吸入叶轮, 就这样不断地循环以实现对液体的有效输送。

2、节能优化设计在水利泵站中的应用

2.1、优化运行工况

城市水利泵站的主要作用是为城市里的居民提供日常生活所需的水资源, 而每个城市各个方面的具体情况都有所不同, 从而也就造成了每个城市对于水资源的需求都有所不同。那么想要有效实现城市水利泵站的节能设计还需要结合该城市的具体情况来进行设计, 设计方案既要满足城市居民的基本生活用水, 同时还要实现对水资源的节能利用。在实现节能控制的时候一定要对水泵的转速进行有效的控制, 可以结合具体需求对其运转的速度实施一定的调整和改变, 目前我国最常使用到的方法便是变速调速电动机在水利泵站中的有效应用。

2.2、及时更换新的水泵

水泵的运行效率直接决定着整个水利泵站的运行效率, 并且其在运行的时候所牵涉的内容还比较多, 所以如果某一个部位出现了问题便会直接影响到整个水利泵站运行效率。除此之外, 水泵在其自身的运行过程当中也会出现很大程度上的损耗以及磨损, 比如叶轮经过长时间的旋转会受到很大程度上的汽蚀, 从而便很容易出现对叶轮的转动产生一定影响的现象发生。另外, 长时间的水流冲刷也会对水泵的密封性能产生一定的损坏, 所以在平时的维护过程中应该对其进行重点关注, 如果需要的情况下就应该对其进行及时的更换以更好地确保水泵的工作效率。

2.3、选择合理的电动机

对于250KW以上容量的水利泵站, 应优先选择同步电机以更好地确保其运行过程中良好的稳定性能, 进一步确保水利泵站的正常运行以及泵站的高效运行, 进而实现节约成本以及适当降低水费的目标。但是由于配电水平的限制, 在企业容量低于200KW时, 最好选用高压电机满足水利泵站的基本运行要求, 这种电动机在保证水利泵站正常运行的基础上还可以很好地实现对成本的节约。另外还需要注意的是, 大于100KW的异步电动机在使用的过程中最好使用无功补偿的运行模式, 因为其可以更好地确保其运行过程的安全性以及高效性。

2.4、管路节能设备的使用

在对水利泵站实施节能控制的时候, 必须要从其工作中的每一个环节去注重并采取相应的措施, 比如对液压自控碟阀以及管路中微阻缓闭止回阀等相关设备的合理利用。可以短时间内并看不到非常明显的节能效果, 但是水利泵站对于这些设备的使用频率都非常高, 所从长远角度来看还是可以节约出很多的电能。

2.5、规范泵站管理, 提高其管理水平

在泵站每天运行的过程中, 只有不断提高对其的管理水平, 才能实现对其管理模式的提高, 进而实现对水利泵工作效率的有效提升。另外, 还可以成分结合泵站的相关规定来采取一定的鉴定方法对水利泵站的相关工作情况实施一定的鉴定, 从而更好地确定出水利泵站目前的具体运行状况, 如果发现其运行过程中有什么问题应该第一时间对其进行有效的处理和解决, 并且还应该明确引起这些问题的根本原因到底是什么以有效避免再一次的出现。另外, 对于泵站的日常运行, 需要全面记录信息, 建立泵站运行的存档, 泵站运行过程中的问题也需要做相应的记录, 可为泵站后期改造提供有效的建议, 提高泵站改造的效果。

2.6、加强技术培训, 提高管理人员的素质

水利泵站的正常运行需要相关管理人员以及专业技术的共同支持, 这就要求泵站的管理人员应该定期对工作人员进行一定的培训与教育以不断提升这些工作人员的实际操作能力。当然对于管理人员也应该进行相应的学习, 使他们对水利泵站的日常运行工作都有一个非常熟悉的了解和掌握, 这样可以更好地确保其对泵站工作的高效管理。另外, 还可以采取引进相关的先进管理理念或者是管理人才, 不断提升泵站的管理能力和施工技术水平。

总而言之, 当前我国大多数水利泵站并没有有效实现在泵站运行中的节能减排效果, 只有不断完善设计环节的节能措施, 从源头抓起才能有效提升水利泵站的节能效果, 进而不断促进泵站的可持续发展。

摘要：随着科学技术的快速发展, 我国在水利工程方面也取得了很大的进步, 水利工程的建设水平对人们的生活有着非常重要的影响。而目前我国正处于水资源相对比较紧缺的一个状态, 这就要求施工企业在水利工程建设中不断融入节能理念, 在满足人们用水需求的基础上最大程度地实现对水资源的节约利用, 水利泵站同样也不例外, 设计人员应该对其使用中的经济平衡性以及环保节能性进行成分的考虑。鉴于此, 本文先对水利泵站的组成和工作原理进行了简要的分析, 然后具体阐述了节能优化设计在水利泵站中的具体应用。

关键词：节能设计,优化,水利,泵站,应用