摘 要：本文結合生產實際，從水泵的技術性能角度進行分析，對現有的水泵進行技術上的改造，使其運行在高效區，達到增效節能的目的。

　　關鍵詞：水泵,高效,電機

　　前言

　　隨著城市建設的快速發展，現有城市供水設施普遍設備老化或存在一定缺陷，尤其是機泵運行年代已久，不能運行在最佳工況點，耗電量大，資源浪費，生產成本增加，嚴重制約了供水事業的發展。因此，本文對潛水泵的技術改造進行了重點分析，以供大家參考。

　　1、潛水泵技術改造概述

　　我公司自1963年一水廠正式投產以來，經過多年發展與積累，已經從當初的實際日供水2.7萬立方米發展到現在共7座水廠，78口水源井，日供水能力達到43萬立方米。經過幾十年的風雨兼程，為西寧市人民供水事業做了很大的貢獻。隨著城市建設的快速發展，我市供水事業也步入了一個快速發展階段，同時也面臨著很多問題：現有城市供水設施普遍設備老化或存在一定缺陷;部分工藝和設備落后;單位產品的能耗、藥耗量大，管網漏失嚴重，在運行管理上缺乏科學手段，運行成本高，人均產值偏低等問題，這些問題大大地制約了城市供水事業的發展。為此公司積極利用國外貸款進行設備的技術改造和設備的更新，從2000年開始已先后對四水廠、五水廠、六水源等3個廠的水泵進行了更新換代，把原先國內生產的耗電量比較大的長軸深井泵替換為技術比較先進的德國深井潛水泵，隨后幾年又把一水廠和三水廠的水泵全部更新，替換為高效節能的格蘭富SP型潛水泵。由此可以看出，公司在增效節能相面是很下工夫的。雖然公司在降低能耗，提高效益方面做了很多工作，但是由于起初在國外貸款時，引進外資周期長，所選水泵與井的實際狀況有些不匹配，存在“大馬拉小車”現象，井泵耗電量大，個別井泵出現“喘氣”情況，長期運行下去，不僅浪費資源，生產成本增加，嚴重的會燒毀電機，給公司造成很大的經濟損失。這就要求工程技術人員拿出可行的技術改造方案，在現有的設備運行狀況下，對每臺泵進行最佳性能分析，使其運行在高效區，充分發揮電機性能，降低損耗，提高效益。

　　據統計，1990年413個城市供水單位總耗電量為57.5億kW.h，平均每千立方米水耗電328.69kw.h。在多數水司的自來水成本中電費是占比重最大的項目，一般占30-40%，而電費的主要消耗是水泵的耗電，由于各水司使用水泵情況的不同，很難以簡單的某個數據來考核每臺泵的經濟運行點，現在主要有兩個方面來評定水泵的電耗是否合理：一是用單位水量耗電多少來衡量(度/千噸)，二是用單位水量提升1米的耗電量來衡量(度/千噸.米)。可以看出電耗是否合理主要決定于幾個因素：水泵提升的揚程是否合適;水泵的出水量是否等于涌水量;機泵是否匹配，電機是否高效率運行。

　　為了合理的確定所選的水泵運行在最佳工況范圍，電機效率最高，就要求對每一臺水井的實際出水量和動靜水位進行實地、精確的監測，繪制參數變化曲線圖，也為以后水泵更換提供詳實的技術數據。這些我公司有專人負責，公司也很重視各水廠生產報表的報送。但是鑒于我司資金不足的實際情況，是全部更換高效節能的潛水泵還是對現有的水泵進行技術上的改造更為合理，就要進行合理的分析。

　　2、潛水泵技術改造的具體措施

　　2.1 對水泵從技術角度改造分析，因為現運行的水泵耗電量大主要原因是泵的實際出水量大于井的涌水量，泵的揚程過高，電機功率過大。解決上述問題，可根據各泵實際情況，分別采取措施：

　　① 改換葉輪

　　更換葉輪是一種比較省事的辦法，但由于我司技術力量薄弱，機械設備加工車間條件差，同時要考慮機組配套和葉輪流道匹配等因素，因此工程投資較大，機組設備費用較高。另外，在同揚程下由于泵的流量的改變，對泵汽蝕及水力振動有很大的影響，特別是與進、出水流道之間的水力配合問題會成為更換葉輪的主要矛盾。因此，在原有的水泵基礎上采用換葉輪的辦法來解決泵的出水量問題，不僅代價較高，而且技術上較復雜，鑒于我司目前的狀況，不太現實。

　　② 變徑調節——葉輪車削

　　不改變泵的轉速和結構，僅將葉輪外徑適當車削減小，以改變水泵的工作點。葉輪車小后，泵的工作參數值將相應減小。由相似定律得知，車削前后的水泵的流量之比與葉輪外徑之比值的一次方相等，揚程之比等于外徑比值的二次方，功率之比等于外徑比值的三次方。這種車削葉輪的變徑調節方法，既可以變更泵的工作點又可以擴大泵的使用范圍，且簡單易行，是一種行之有效的方法，容易達到我們的生產要求。由于我們公司沒有切削經驗，可以委托水泵生產廠家加工，費用比較低。

　　③ 變速調節——降低轉速

　　降低水泵轉速，可減小水泵的流量和揚程，對應的功率也降低，因此可考慮更換成較小功率的電動機。降低轉速前后的流量比值等于轉速比值的一次方，揚程之比等于轉速比值的二次方，功率之比等于轉速比值的三次方。但是對于潛水泵，改變轉速是比較困難的，需要嚴格的計算泵的輸出功率與電動機的匹配。另外水泵轉速下降幅度也不宜超過額定轉速的30%，因降速過多，泵的效率下降越大。采用這種方法，計算出的電動機容量和轉速不符合國家標準，很難采購到需要的電機設備，所以不合適。

　　2.2 從水泵的更換電耗使用情況進行分析，目前國內外生產水泵的廠家很多，質量良莠不齊，產品的性能和價格也不同，但是對使用單位來說，關鍵是看性價比，既能達到使用要求，又能降低能耗，我想這也是公司進行設備更新改造的目的。為此我們要結合兄弟水司的使用經驗，有針對性地選擇幾家單位的水泵，如格蘭富、解州潛水泵等，通過對試用期間井泵參數數據的綜合分析比較，分析出更為高效節能、適合本單位的水泵后，然后在其他水廠推廣。

　　【參考文獻】

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        本文選自《機械研究與應用》。  　《機械研究與應用》雜志是國家新聞出版總署批準的，由甘肅省科學技術廳主管，甘肅省機械科學研究院主辦的科技期刊，曾獲甘肅省優秀科技期刊稱號，是國內外公開發行的科技期刊。