循环水系统的节能改造

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1、浅谈循环水系统的节能改造摘要：目前大部分工矿企业循环水系统和自来水取送水系统中存在水泵运行效率低、高能耗及振动噪音大等问题，流体输送技术节能改造，不仅能够节能，而且还能解决此些问题。通过大量的试验以及成功改造的案例，证明了流体输送技术的可行性并能够取得良好的经济效益。关键词：流体输送技术节能改造循环水系统高能耗1目前循环水系统的一般装置情况工矿企业中，有大量的循环水系统，并且该系统在整个企业的能耗中占有不小的比重。工矿企业中循环水系统的装置情况如图1所示。图1为工矿企业中的大部分循环水系统简图：通过水泵，把冷却水输送给冷却设备（不同系统中，冷却设备不同）来进行降温，并且冷却水升温后上塔

2、冷却，冷却后再进入循环泵，以此循环。2目前循环水泵运行中存在的问题2.1运行效率低水泵在系统中实际运行的工况点（即流量和扬程）是由水泵本身的性能曲线和系统的实际阻力曲线决定。在原始设计的时候，出于安全考虑，或者是阻力计算时的理想值与实际的误差，往往会导致水泵所选扬程远高于系统实际所需要的扬程，这种情况下运行，必然会导致水泵会在“低扬程、大流量、低效率、高能耗”下运行，水泵运行效率较低，水泵实际运行功率较大，甚至有可能会超过配套电机的额定功率。如图2所示。h表示水泵的性能曲线，表示水泵的效率曲线，1表示水泵设计的最高效率点，2表示水泵的实际运行效率点，p表示水泵的轴功率曲线，f1表示系统

3、设计时候的设计系统装置特性曲线，f2表示系统实际运行时候的系统实际装置特性曲线。a点为该水泵设计点，效率最高，而在水泵的实际运行过程中由于和系统工况的匹配不好，从而会导致水泵的实际运行的工况点是b点，实际运行的效率就会比较低，且实际运行功率会大于水泵设计点的轴功率，偏工况严重的情况下，甚至会超过配套的电机功率。2.2汽蚀汽蚀是指如果泵内某处的压强低至该处液体温度下的汽化压强，部分液体就开始汽化，形成气泡，与次同时，由于压强降低，原来溶解于液体的某些活泼气体，如水中的氧也会逸出而成为气泡。这些气泡随液体进入泵内高压区，由于该处压强较高，气泡迅即破灭。于是在局部地区产生高频率、高冲击力的水

4、击，不断打击泵内部件，特别是水泵叶轮，使其表面产生蜂窝状或海绵状损坏。此外，在凝结热的助长下，活泼气体还对金属发生电化学腐蚀，以致金属表面逐渐脱落而破坏。若水泵在系统中的运行工况偏离高效率区，亦会有可能造成水泵汽蚀，若系统实际所需扬程低于水泵的设计扬程，水泵在“大流量、低扬程、低效率”的情况下运行，那么水泵的必需汽蚀余量（npsh（r））就有可能大于装置的汽蚀余量（npsh(a)），那么就会产生汽蚀。如图3所示。npshr表示水泵的必需汽蚀余量，a点为设计点，对应的水泵必需汽蚀余量（npshr）约8米，而水泵在系统中正常运行偏工况时，假设在b点运行，所对应的水泵必需汽蚀余量（npshr

5、）约13米，就有可能超过装置汽蚀余量值（npsha），就会产生汽蚀。振动大：水泵的振动会使严重影响装置寿命及系统的正常使用，水泵汽蚀是引起水泵振动和噪音主要原因之一，当然，系统的安装问题也可能造成震动和噪音。2.3阀门开度小上述文中提到，大部分系统的实际运行情况是水泵的实际运行扬程远小于水泵的额定扬程，水泵在“大流量、低效率、高能耗”的情况下运行，那么水泵的实际运行功率就有可能超过水泵的配套电机功率，因此，在安装调试的时候，调试人员就会把水泵出口阀门关小，把水泵的实际运行扬程逼大，水泵的实际流量逼小，从而降低水泵的运行功率，以达到不超流，不烧电机的目的，虽然这样操作水泵的实际运行功率是

6、变小了。但是水泵的一部分能耗就要克服这个没有全开的阀门做功，水泵的部分能量就要损失在这个没有全开的阀门上，造成能耗的浪费。总结：以上这三个问题，大部分原因是因为水泵的选型参数与系统实际所需工况不匹配，这种情况下，可以通过流体输送技术，量身定做高效节能水泵的方式来解决，既解决了水泵的故障问题，又节约了能耗。3流体输送技术流体输送技术是目前水泵节能技术中较为成熟的一种技术。3.1原理针对目前工矿企业流体介质输送系统、中央空调循环水系统普遍存在“大流量、低效率、高能耗”的状况，按最佳工况运行原则，建立专业水力数学模型和参数采集标准，通过检测复核当前运行的工况参数和设备额定参数，准确判断引起高

7、能耗的各种原因，准确找到最佳工况点，并提出最佳匹配方案；然后通过整改不利因素，按最佳运行工况参数定做“昌佳高效节能泵”替换目前处于不利工况、低效率运行的水泵，消除因系统配置不合理引起的高能耗；并安装相应自动控制系统，降低因负荷较大变化引起的高能耗，标本兼治，达到最佳节能效果。3.2总结总结起来有两点：(1)量身定做：“身”——是指系统的运行工况。(2)最佳工况点：系统实际运行需要的流量q和扬程h。3.3节能的四种方式方法(1)水泵水力效率的提高