浅谈水泵设计及使用中的节能降耗

赵朝良

（甘肃省景泰川电力提灌管理局，甘肃景泰730400）

目前我国正在大力提倡建设节约型社会，生产生活中的节能降耗问题已受到人们的普遍重视。我国使用水泵的数量非常大,被广泛运用到各个方面。加强对水泵设计和使用中节能降耗技术的研究具有重要的现实意义。

1 水泵运行能耗诱因

水泵是供水系统中最为关键的构成内容，也是保障水资源合理利用的关键。在泵站系统中其主要可以分为直接性和间接性两种能耗，也有必要能耗和不必要的能耗，要基于实际状况合理分析。一是水泵系统复杂，串联、并联运行配置缺乏科学性，导致能耗的增加[1]。二是管道以及水泵之间缺乏匹配性，导致其高功耗、低功率以及大流量问题突出。三是在管路施工设计以及运行中造成其局部阻力问题突出，导致出现能耗性问题。同时，系统回路阻力呈现失衡问题，导致水泵能耗以及主机之间能耗呈现增大的趋势。四是水流旁通以及无效流量的问题显著，导致水泵能耗不断增加。五是水泵质量较差，工作效率不佳造成了能耗问题。

2 水泵设计中的节能降耗措施

应用传统的方式进行水泵设计无法满足实际需求。整体上来说，水泵设计单位资金、设备以及人才都是影响水泵设计的主要因素。在水泵设计中多数企业对于经济效益更为关注，缺乏对水泵节能降耗因素的分析。因此，实践中要从水泵设计以及使用的各个角度系统分析，研究合理的节能降耗对策。

提水灌溉泵站消耗的能量称之为直接性的能源，其可以直接输送水资源。而在泵站系统建设中一些辅助设备、材料的消耗则属于间接性的消耗，在总体消耗中所占比例较大。

水泵加工制造中要基于整体性开展，对其进行全面控制，达到提升部件精细度的目的，通过对水泵缝隙的优化处理，提升水泵的整体应用效果，进而达到节能降耗的目的。

设计单位要在水泵指标基础上分析水泵产品的性能，做好水泵节能系统工程设计，保障各个关键环节的匹配最佳性，优化系统，达到提升系统使用寿命的目的。

传统水泵节能方面存在片面性，认为只有提升水泵的性能参数就可以达到节能的效果。但是因为水泵节能范围广泛，其不仅是效率指标参数，也受到水泵性能稳定性、可靠性等多种因素的影响。在实践中要综合水泵的具体应用状况、用途以及环境等因进行分析，保障水泵耐气蚀性，增强密封性，提升水泵的整体性能参数[2]。

3 水泵使用中的节能降耗措施

3.1 优化调度方式

对水泵进行系统的节能优化，可以提升水泵运行效率。在实践中通过分析水泵运行系统，合理选用前后泵站流量匹配的机组，系统分析，精细调度，避免因为操作不当而造成的损失，充分凸显整体的作用与价值。

3.1.1 优化工艺参数 水泵应用环境相对较为复杂，在不同环境中对于水泵的工艺参数有着严格的要求，要综合实际状况结合环境参数等对其进行灵活的调节。例如，进行水泵系统调节要减少能源损耗，基于变速、变角、车削等几个不同角度考虑，发现问题并及时解决问题，提升水泵、电机的运行效率。

3.1.2 调节水泵叶轮角度 综合使用环境适当地进行水泵叶轮角度的调节，提升水泵的整体工作效率。例如，以农业灌溉为主，在系统运行的正常范围内，随着泵站前池水位的升高，相对扬程降低，水泵出水流量增大，从而达到节能降耗的目的（泵站前池水位每提高20 cm,水泵流量增加0.1 m3/s）。

3.1.3 做好车削调节 车削调节是通过对车削叶轮直径进行调节的方式达到优化水泵性能的目的，这种方式简单有效。车削调节中要保障前后流量、扬程、轴功率以及车削前后的叶轮直径等各项数值之间呈正比的关系[3]。车削调节中要保障其在安全的范围内，避免对其进行无限制的调节。变速调节是一种常用的、直接的调节方式，通过对其进行优化可以有效改变水泵的各项性能。该方式在运行中并不会造成功率性的损耗问题。

在应用中可以通过皮带转运、齿轮变速箱以及电动机、变频等多种方式实现，而最为有效的方式就是变频调速，具有无级调速、效率高以及调速范围广泛的优势，但是投资较高。

3.1.4 水泵机组容量设置梯度 泵单元要保障其坡度呈现向前的态势，做到泵站多泵组容量坡度适宜，实现组合的多样化发展，以提升整体性能，使其可以满足长期供水的需求，也可以满足峰谷涨落的需求。例如，在随着泵站前池水位的升高，相对扬程降低，水泵出水流量增大，从而达到节能降耗的目的。

3.2 强化水泵设备检修

强化设备检维修管理，保障其满足城市水资源供需平衡的不同需求，进而达到挖掘其内在潜力的目的。利用大型泵站的设备检维修，重视水压的调节以及合理调度维修管理，形成一个可以满足灌区水资源供需平衡的组合模式，可以有效减少能源的各项消耗，满足供水需求。综合设备检维修等相关内容，强化管理，调整优化，实现局部设备改造，达到拓展整体优化效果的目的，不仅可以降低单泵机组以及单座泵站的各项能耗，也会进一步降低供水的总能耗。

通过对高能耗水泵机组节能改造，可以有效提升整体性能，在实践中要定期分析能耗，检查泵站的效率，达到优化的目的。

4 结束语

水泵节能是一项系统复杂的工作，在实践中要达到节能减耗的目的，要通过科学的方式与手段强化设计优化，达到节能降耗的目的。同时，在实践中要做到创新发展，提升工作效率，有效减少水泵设计以及运行中的能源消耗，为我国社会经济可持续发展奠定基础。