离心泵的几种节能途径探析

齐学舜（吉林炭素集团有限公司，吉林 吉林 132002）

离心泵的几种节能途径探析

齐学舜
（吉林炭素集团有限公司，吉林 吉林 132002）

摘 要：随着经济发展的不断进行，工业化进程也逐渐加深，离心泵作为常用的输送流体装置在我国国民经济的很多行业中都得到了广泛的应用。尤其是在石油化工企业中离心泵是其所有使用设备中耗电量最大的一个，导致这种现象的原因有很多种，其中以离心泵的使用量大和离心泵的工作效率低为主。在实际发展应用中，离心泵的有效节能既迎合了当今社会的节能主体，又对提高经济效益有很大的帮助。本文将针对离心泵工作的现状进行分析，并且对于其中出现的问题提出有效的建议以解决离心泵耗能大的问题。

关键词：离心泵；节能途径；解决建议

1 离心泵的工作原理

离心泵作为工业中最常见的一种应用必备装置，具有结构简单、体积小以及易维护等优点，它的主要组成部分是机壳、叶轮、吸入及压出导管以及一些密封件。在离心泵进行工作之前，要先将泵壳充满液体，同时使叶轮浸没在液体中，在电动机带动叶轮转动的过程中，由于离心力的作用会将叶轮中心的液体抛到叶轮叶轮外缘，最终液体将汇集与泵壳通道中排除导管。

2 导致离心泵耗能高的因素

2.1 离心泵选型对耗能的影响。许多厂家在进行离心泵的选型时都是依据泵在正常工作时的最大阻力和最大流量，也会考虑到由于长期运行导致的管道阻力、泄露因素、负荷波动等等因素的影响，附加一定的富余量，外加在很多情况下这些富余量都会偏离实际很多。通过对多个厂家的实地调查，发现富余量通常都将超过30%，甚至一些厂家超出的更多。对于这种情况，多余的流量和扬程都是通过控制阀进行调节减压的，因此使大量的电能消耗在了控制阀上。这种做法虽然可以解决阀门全开时导致的超功率和轴承过热的实际问题，但是对于离心泵整体工作状态来说却导致其不在正常工作的高校工作区，因此提供动力的电动机或者柴油机做了很多无用功。

2.2 节能设计不合理。目前在我国对于离心泵的节能设计主要是采用基于经验公式的模型换算法和速度系数法，然而却由于这两种方法都缺乏科学的的节能设计，外加生产商家一般只是注重经济效益往往忽视在节能设计方面的投入，因此我国离心泵的节能设计一直处于初级阶段，没有得到较大的发展，在工作效率上也无法得到较大的突破。除此之外，在我国曾经为了解决出口阀门全开时可能导致超功率和轴承过热等问题，而在设计中出现了“全扬程”的热潮，尽管这种方法在一定程度上可以有效的解决问题，但是却让离心泵工作在低效率区间内，造成了大量的资源浪费。

2.3 不能综合分析节能因素。从前提到节能设计往往会想到的都是提高工作运行效率，对于现在的科技发展水平来说这是一种过时的观念。离心泵的节能设计涉及多个方面，包括运行效率、可靠性、稳定性、环境适应性、使用寿命以及对材料的利用率等在内的综合改善问题，而不是仅限于运行效率的提高。例如离心泵会因其所处工作环境的不同，在密封性能、水力性能以及耐磨、耐高温和耐腐蚀性等方面的设计要求也不相同，面对这种情况应该首要考虑的就是根据离心泵实际工作的环境进行相应的设计，以达到良好的工作效益。通过以上分析可知，离心泵的节能设计需要综合全面的考虑，应该将从前单方面考虑运行效率转移到对其全面整体的认识中来。

3 离心泵的节能措施

3.1 正确配置离心泵。离心泵的节能途径有很多种，其中合理进行离心泵的配套就是一种有效的措施。对于离心泵的配套而言，应该根据其使用的条件进行科学合理的设计，在不同的场合或者不同的时期都应该有特殊的配套方案。根据长期以来的经验，在流量变化较大的系统中，使用大泵进行回流管道设置以及阀门调节的节能方法并不是最佳的方案，相比之下，并联小型的离心泵同时运行会取得更好的节能效果。或者针对某种特殊的工作要求，也可以将大泵与小泵综合进行使用，以达到最优的配套。在实际生活中的中央空调就是采用这种配套方式，因为由于季节的变化对空调的使用影响较大，所以如果只用一台大泵进行阀门节流，那么会使其运行效率低下，然而并联几台小流量的泵参与运行，可以在流量变小的情况下，调整泵的工作数量，根据工作量的需求进行适当的停用。这种设计可以使泵都工作在高效率的区间内，达到节能的目的。

3.2 优化节能设计。就目前的离心泵节能设计而言应该走出从前的“全扬程”理念，运用当前先进的水力模型参与设计，并且应用先进的设计软件。在设计过程中应该针对方案的可靠性以及产品的材料选择进行科学的试验，对于一些潮湿环境中工作的离心泵应该进行耐潮湿、耐霉菌的试验，以确保离心泵在工作时可以达到正常的使用寿命和效率，从而符合节能的设计理念。随着科技的发展，许多新型的材料与工艺手法都应用于离心泵的零件中，这为增强离心泵的使用寿命提供了较大的保证。与此同时，这些新的科技成果使离心泵在流动特性、耐腐蚀性和耐磨性等方面，涂覆技术和材料表面处理技术的应用发挥了重要作用，有效扩大了离心泵的使用范围。

3.3 综合考虑节能因素。通过一些实验得出结论，提速是有效提高电机工作效率的一种方法，然而往往由于多方面因素的影响，离心泵的工作参数是不稳定的，需要根据具体的实际情况进行相应调节。调速就是根据具体的工作要求将离心泵调节到最佳的工作状态，达到最小的能源消耗。通常调速办法包括齿轮变速、调速电机、柴油机调速等，经过科学合理的定期维修以及维护保证离心泵始终工作在最佳状态，从而提高工作效率，令外离心泵几乎将能量都应用于输送流体方面，然而在输送管线上也会有相应的能量损耗，这些损耗仍然不容忽视，在不影响整体正常工作的前提下，可以通过改变管道的结构和构造来降低输送管线的能量损耗。

结语

随着经济发展的不断加深，我国在离心泵方面的使用范围越来越广，我国近年来在离心泵方面节能工作也越来越重视，虽然取得了一些成果，但是总体来看效果却不是很好。作为主要的液体输送装置，离心泵在应用时的大量能耗问题依旧严重。针对这种情况，我国政府应该加大改方面节能研究的重视力度，因为离心泵的节能措施不仅有利于提高其经济效益，从长远角度来看，更加符合节能减排的思想。总之，在实际中对离心泵进行节能减排策略的实施应该综合分析影响因素，逐步消除能源浪费现象，使离心泵节能进入良性循环。

参考文献

[1]梁高红，刘华川，杨光乔，等.提高离心输油泵运行效率探讨[J].中国科技博览，2014.

[2]王凯，刘厚林，袁寿其，等.离心泵多工况水力性能优化设计方法[J].排灌机械工程学报，2012.

中图分类号：TH311

文献标识码：A