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(新余鋼鐵有限責任公司第一動力廠江西新余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)備維護方便、使用年限長，運行適應(yīng)性強。關(guān)鍵詞：三元流技術(shù)；水泵改造；節(jié)能中圖分類號：TB495文獻標識碼：B文章編號：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)、電機變頻技術(shù)來實現(xiàn)。目前，國內(nèi)外一些院所和大型泵公司陸續(xù)引進二元或準三元設(shè)計方法，進行水泵設(shè)計。從水泵行業(yè)的設(shè)計理論看，1976年版美國權(quán)威工具書《泵手冊》把我國科學家吳仲華創(chuàng)立的三元流動理論作為未來可能出現(xiàn)的新設(shè)計方法。1986年，《射流一尾跡三

4、元流動計算》方法用于水泵設(shè)計。該項技術(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)計工況與實際工況不吻合，造成水泵在低效區(qū)工作，供水電單耗高的狀況。其生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)為：(見表一)表一：性能參數(shù)運行參數(shù)流量，m／h揚程，m流量，m／h泵頭壓力，MPa母管壓力，MPa79058785064034備注：4臺3oos58型號厚板凈環(huán)供水泵組運行數(shù)據(jù)運行結(jié)果表明：水泵的泵頭壓力

5、高出供水母管壓力較多，不少電能浪費在節(jié)流的水泵出口閥門上，有必要對水泵進行節(jié)能改造。2改造方案的討論與確定下面簡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。21切削葉輪可以達到節(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，但同時降低了泵的效率，尤其是設(shè)計工況與實際工況偏差較大時，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在電機上增加變頻調(diào)速裝置，利用電機轉(zhuǎn)速的改變來調(diào)整泵的流量和

6、壓力。對于經(jīng)常性變工況運行的情形，采用變頻技術(shù)是合適的，但對于工況穩(wěn)定，而采用變頻來調(diào)整設(shè)計與實際的工況吻合性，技術(shù)上是不適宜的，長期低轉(zhuǎn)速運行，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，尤其是高壓電機變頻投資更大，回收周期很長，且故障率較高。23根據(jù)系統(tǒng)實際運行的現(xiàn)狀，更換泵及電機。這種措施投資大，施工周期長，實施難度也較大，而且靈活性差，如將來系統(tǒng)需水量增大，則難以應(yīng)對。24三元流葉輪應(yīng)用于水泵節(jié)能改造的優(yōu)勢：

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：通過收稿日期：2071012作者簡介：吳霞(1969一)女，江西人，2002年畢業(yè)于南昌大學環(huán)境工程專業(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使用國內(nèi)外領(lǐng)先的泵設(shè)計軟件《射流一尾跡三元流動理論》，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場的實際運行工況，重新對泵內(nèi)水力部件(主要是葉輪)進行優(yōu)化設(shè)計，制造并更換原葉輪，在不動電機、泵體、管線等條件下增大或保持流

8、量，提高或保持壓力，達到水泵最佳節(jié)能效果。由于該項技術(shù)具有投資小，見效快，便于實施的特點，且針對性、靈活性強，因此，在供水、化工、電力、鋼鐵等行業(yè)已有多項成功應(yīng)用實例，一般節(jié)電率在10％左右。通過該廠項目組專業(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)有葉輪更換為與實際工況相吻合的三元流葉輪來達到水泵節(jié)能效果。3水泵三元流葉輪改造實施情況312006年5月26日，我廠針對水處理中心厚板凈環(huán)供水泵組及管路系統(tǒng)

9、仔細采集和分析運行數(shù)據(jù)，確定改造后的運行參數(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，以利今后運行調(diào)節(jié))。8月初，更換了另外兩臺水泵葉輪。改造前，22#、24#泵同時運行時日耗電量：=2=2，22cDx24h12COSO24h=1733953290852417339533608524=9

10、28104kwh改造后，22#、24#泵同時運行時日耗電量：==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月運行情況及能源統(tǒng)計，七個月實際節(jié)電716545kwh，依此推算年節(jié)電達1228萬kwh。4改造效果5結(jié)論實施三元流葉輪改造后，由于機組負荷減輕，水泵運行更加平穩(wěn)，無異音，電機溫度下降明顯，尤其是電機軸承處溫度下降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。見改造前后運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)(表二、表三)表二：水泉改造前運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)表三：水泉改造后運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)51在水泵設(shè)計工況與實際工況不吻合的情況下，應(yīng)用