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摘要：在现阶段的取水泵站建设中，取水泵站往往不能做到节能减排，而造成许多的资源浪费。本文就从取水泵站的设计问题出发，研究其优化设计，并对取水泵站的节能改造提出了合理的解决方案，希望可供参考。
关键词：取水泵站；优化设计；节能改造
中图分类号：S611文献标识码： A
一、现阶段中取水泵站存在的问题
现今，水泵站的设计并不完全合理。在设计取水泵站选择水泵时，无论是教科书还是设计手册上，普遍都把净水构筑物的用水量以及每日最高用水量加上输水管漏损当做取水泵站的设计流量，而水泵的扬程则以水源枯水位的标高差也就是净扬程与净水构筑物进口水面以及输水管对应设计流量的水头损失为确定标准。这种确定标准的正确性住适用于水源水位与供水量之中发生变化的只有一个，除了上述情况之外，还有一种情况也能保证这种确定方法是正确的，那就是两者都发生变化，但不影响最枯水位和最大流量的同时出现。除了这两种情况之外，其他的情况都无法完全保证这种选择水泵的方式是百分之百正确无误的。
在我国实际的工程中，季节的变化会在一定程度上影响水源水位和供水量的变化，但是确定到每天，他们的变化并不十分明显。以我国的实际情况来看，较为普遍的是，在夏季也就是7～9月期间是河流的丰水期，这时候的净扬程最小，小到家庭日常用水量，到城市绿化建设用水量，大到工业用水量，都处在一年中用水的高峰期，此时系统的供水量也是最大的。而在冬季也就是1～3月，情况正好相反，这期间是河流的枯水期，这时候的净扬程最大，而家庭日常用水量、城市绿化用水量以及工业用水量都是一年当中相对来说最少的，此时系统的供水量也是最小的。根据这种情况我们可以判断，季节的变化会直接影响到最大供水量和水源的最枯水位。这种季节上的差异正好说明最枯水位和最大供水量是不会同时出现的，由此可以断定目前的这种取水泵站的设计方法存在着不合理之处。 除了对实际情况的估量分析之外，我们还可以通过量化分析来说明这种分析的不合理之处。
取水泵站水泵工作示意图
上述图中，Q表示供水量，HST表示净扬程。从以上的取水泵站工作示意图我们可以清晰看出来，Qmin～Qmax表示供水量的浮动区间，HST1～HST2表示净扬程的浮动区间。根据目前的设计方法，C点作为设计工况点，根据具体季节的不同，夏季与冬季的流量和所需扬程分别位于E、D两点。从上述图1中我们可以看出最枯水位和最大流量不可能同时出现;同时，水源水位和供水量的变化幅度都较大。由此也能说明现有设计方法的不合理。如果按照目前的设计方法，届时会造成一系列的问题，无论是对水泵机组还是变配电设备，都会造成很大的浪费，同时也大大增加了其中一系列费用。
二、取水泵站的优化设计
按照《国家发改委关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知》的要求，自2007年起电厂建设报送的核准项目中要求编制节能分析篇。随之而来，电厂建筑的节能设计也引起了广泛的重视。对于取水泵站建筑物，可采取以下节能措施:
（1）、根据泵站所处位置，结合当地的气候特点、日照角度、主导风向等条件，与总图专业综合确定建筑物的位置、朝向和间距。
（2）、在满足工艺布置和使用需求的前提下，减小建筑层高，合理选择体形系数，通过减少围护结构的热量损失降低建筑能耗。
（3）、合理布置门窗、采光带和天窗，室内尽可能利用天然光源，减少人工照明的能源消耗。
（4）窗户的导热较墙体要高许多，采用节能门窗，在满足采光要求的情况下，减小窗户面积特别是可开启的面积，减少室内外热量的交换。
（5）、根据建筑物的日照特点，当夏季需要遮阳而冬季需要阳光时增设活动式遮阳措施。
（6）、合理确定外墙厚度，选用热导系数、热惰性能好的外墙面、屋面及山墙的保温隔热层，有效降低室内能量损失，降低能源消耗。
（7）、优化取水泵站内的绿化方案，增加植被绿化、道路绿化，减少硬化地面，调节区域小气候。
三、对取水泵站的节能改造
针对已经建设好的水泵站，为了它能够正常的运行工作，我们就需要对其进行节能改造。如今对于水泵站的节能降耗是相当有必要的，因为目前水泵站的资源消耗特别大，如果按照现有的建设方法去建设水泵站，会造成更大的浪费。已经建设好的水泵站其水泵在实际的操作过程中比实际需要要多，长此以往，这种资源的浪费会越来越多，对于水泵站的循环高效利用不利。由此，对于已建设好的水泵站进行节能改造就是完全有必要的。而针对这种情况，有两种方式是比较可取的，即改变转速和切削叶轮。
如果一台水泵已经建设完成后，要想较大空间的提高其运转的速度是非常困难的，要想实现水泵的节能改造，有一个很好的方法就是改变水泵的运行工况点，将水泵运行工况点从低效区移到高效区，采用这种方式就可以起到节能的目标。而根据水泵的运行原理我们可以发现，工况点是保证水泵站正常运行的关键之一，要想提高其运行效率，达到节能的目标，就必须改变水泵的工况点，而工况点的改变又依赖于改变水泵特性曲线和管路特性曲线。改变管路特性曲线可以通过提高管网压力来调节，在此不做过多的说明。本文主要针对改变水泵特性曲线的方法来对水泵节能改造做简单的解释。
对于改变水泵的特性曲线通常有两种主要的途径，即改变转速和切削叶轮的方法。首先是对于改变转速的方法，也就是通过改变水泵的转速，从而改变水泵的运行曲线，当水泵的管网实际所需和出水压力达到一致的时候，就可以实现节能的目标。改变转速，可以调节水泵的性能。水泵的转速改变了，水泵的工况点也会随之移动，相应的流量也会发生变化，从而也就会影响到水泵的效率，这时的压力损失也会减小。这种方法主要就是根据需水量的多少来调节水泵的运行速度，这样就可以达到节能的目的。其次是切削叶轮的方法。切削叶轮也就是传统意义上的变径，即根据所需的运行参数对水泵叶轮外径进行适当的切削，这样就能改变水泵的特性和性能，时水泵高效运转，从而达到节能的目标。切削叶轮同样也会改变水泵的性能。叶轮外径改变后会影响水泵工况点，相应的流量也会随之改变，此时的水泵运行效率也会随之改变，也没有任何的压力。这种方法主要是根据所需参数对水泵叶轮进行合适的切削，这样就可以达到节能的目标。
这两种节能方法都适用于已经建好的水泵站。不过近些年，随着变频技术的不断推广，改变转速的方法可以通過变频器来改变，但是由于设备的成本较高，同时改造的投入也相当较大，所以在现今的水泵站节能改造中或者是高压电机改造中使用的范围并不是很广。这样来看，通过改变切削叶轮的方法来实现节能的目的是目前来说比较可行的措施和手段。但是要注意降低转速不得低于它的最低值，切削叶轮也必须注意切削量不得超出规定范围。一旦改变的转速过低或者是切削的叶轮直径超过了限定范围，就无法起到节能降耗的目的了。
四、结语
总而言之，取水泵站的优化设计和节能改造，已是目前我国现阶段发展的重要问题。这就需要加强从业人员对建筑学知识不断地积累与学习，充分掌握对取水泵站建筑的优化设计和节能改造技术，从而提高企业的可持续发展。
参考文献
[1]李瀛涛,赵桂芳,林志伟.电厂取水泵站建筑方案优化设计探讨[J].山西建筑,2014,06:22-23.
[2]石浩志,朱效娟,戴如飞.取水泵站的优化设计与节能改造[J].科技资讯,2012,36:38-39.
[3]任建民.取水泵站节能降耗改造实践[J].供水技术,2013,04:39-42.
关键词：取水泵站；优化设计；节能改造
中图分类号：S611文献标识码： A
一、现阶段中取水泵站存在的问题
现今，水泵站的设计并不完全合理。在设计取水泵站选择水泵时，无论是教科书还是设计手册上，普遍都把净水构筑物的用水量以及每日最高用水量加上输水管漏损当做取水泵站的设计流量，而水泵的扬程则以水源枯水位的标高差也就是净扬程与净水构筑物进口水面以及输水管对应设计流量的水头损失为确定标准。这种确定标准的正确性住适用于水源水位与供水量之中发生变化的只有一个，除了上述情况之外，还有一种情况也能保证这种确定方法是正确的，那就是两者都发生变化，但不影响最枯水位和最大流量的同时出现。除了这两种情况之外，其他的情况都无法完全保证这种选择水泵的方式是百分之百正确无误的。
在我国实际的工程中，季节的变化会在一定程度上影响水源水位和供水量的变化，但是确定到每天，他们的变化并不十分明显。以我国的实际情况来看，较为普遍的是，在夏季也就是7～9月期间是河流的丰水期，这时候的净扬程最小，小到家庭日常用水量，到城市绿化建设用水量，大到工业用水量，都处在一年中用水的高峰期，此时系统的供水量也是最大的。而在冬季也就是1～3月，情况正好相反，这期间是河流的枯水期，这时候的净扬程最大，而家庭日常用水量、城市绿化用水量以及工业用水量都是一年当中相对来说最少的，此时系统的供水量也是最小的。根据这种情况我们可以判断，季节的变化会直接影响到最大供水量和水源的最枯水位。这种季节上的差异正好说明最枯水位和最大供水量是不会同时出现的，由此可以断定目前的这种取水泵站的设计方法存在着不合理之处。 除了对实际情况的估量分析之外，我们还可以通过量化分析来说明这种分析的不合理之处。
取水泵站水泵工作示意图
上述图中，Q表示供水量，HST表示净扬程。从以上的取水泵站工作示意图我们可以清晰看出来，Qmin～Qmax表示供水量的浮动区间，HST1～HST2表示净扬程的浮动区间。根据目前的设计方法，C点作为设计工况点，根据具体季节的不同，夏季与冬季的流量和所需扬程分别位于E、D两点。从上述图1中我们可以看出最枯水位和最大流量不可能同时出现;同时，水源水位和供水量的变化幅度都较大。由此也能说明现有设计方法的不合理。如果按照目前的设计方法，届时会造成一系列的问题，无论是对水泵机组还是变配电设备，都会造成很大的浪费，同时也大大增加了其中一系列费用。
二、取水泵站的优化设计
按照《国家发改委关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知》的要求，自2007年起电厂建设报送的核准项目中要求编制节能分析篇。随之而来，电厂建筑的节能设计也引起了广泛的重视。对于取水泵站建筑物，可采取以下节能措施:
（1）、根据泵站所处位置，结合当地的气候特点、日照角度、主导风向等条件，与总图专业综合确定建筑物的位置、朝向和间距。
（2）、在满足工艺布置和使用需求的前提下，减小建筑层高，合理选择体形系数，通过减少围护结构的热量损失降低建筑能耗。
（3）、合理布置门窗、采光带和天窗，室内尽可能利用天然光源，减少人工照明的能源消耗。
（4）窗户的导热较墙体要高许多，采用节能门窗，在满足采光要求的情况下，减小窗户面积特别是可开启的面积，减少室内外热量的交换。
（5）、根据建筑物的日照特点，当夏季需要遮阳而冬季需要阳光时增设活动式遮阳措施。
（6）、合理确定外墙厚度，选用热导系数、热惰性能好的外墙面、屋面及山墙的保温隔热层，有效降低室内能量损失，降低能源消耗。
（7）、优化取水泵站内的绿化方案，增加植被绿化、道路绿化，减少硬化地面，调节区域小气候。
三、对取水泵站的节能改造
针对已经建设好的水泵站，为了它能够正常的运行工作，我们就需要对其进行节能改造。如今对于水泵站的节能降耗是相当有必要的，因为目前水泵站的资源消耗特别大，如果按照现有的建设方法去建设水泵站，会造成更大的浪费。已经建设好的水泵站其水泵在实际的操作过程中比实际需要要多，长此以往，这种资源的浪费会越来越多，对于水泵站的循环高效利用不利。由此，对于已建设好的水泵站进行节能改造就是完全有必要的。而针对这种情况，有两种方式是比较可取的，即改变转速和切削叶轮。
如果一台水泵已经建设完成后，要想较大空间的提高其运转的速度是非常困难的，要想实现水泵的节能改造，有一个很好的方法就是改变水泵的运行工况点，将水泵运行工况点从低效区移到高效区，采用这种方式就可以起到节能的目标。而根据水泵的运行原理我们可以发现，工况点是保证水泵站正常运行的关键之一，要想提高其运行效率，达到节能的目标，就必须改变水泵的工况点，而工况点的改变又依赖于改变水泵特性曲线和管路特性曲线。改变管路特性曲线可以通过提高管网压力来调节，在此不做过多的说明。本文主要针对改变水泵特性曲线的方法来对水泵节能改造做简单的解释。
对于改变水泵的特性曲线通常有两种主要的途径，即改变转速和切削叶轮的方法。首先是对于改变转速的方法，也就是通过改变水泵的转速，从而改变水泵的运行曲线，当水泵的管网实际所需和出水压力达到一致的时候，就可以实现节能的目标。改变转速，可以调节水泵的性能。水泵的转速改变了，水泵的工况点也会随之移动，相应的流量也会发生变化，从而也就会影响到水泵的效率，这时的压力损失也会减小。这种方法主要就是根据需水量的多少来调节水泵的运行速度，这样就可以达到节能的目的。其次是切削叶轮的方法。切削叶轮也就是传统意义上的变径，即根据所需的运行参数对水泵叶轮外径进行适当的切削，这样就能改变水泵的特性和性能，时水泵高效运转，从而达到节能的目标。切削叶轮同样也会改变水泵的性能。叶轮外径改变后会影响水泵工况点，相应的流量也会随之改变，此时的水泵运行效率也会随之改变，也没有任何的压力。这种方法主要是根据所需参数对水泵叶轮进行合适的切削，这样就可以达到节能的目标。
这两种节能方法都适用于已经建好的水泵站。不过近些年，随着变频技术的不断推广，改变转速的方法可以通過变频器来改变，但是由于设备的成本较高，同时改造的投入也相当较大，所以在现今的水泵站节能改造中或者是高压电机改造中使用的范围并不是很广。这样来看，通过改变切削叶轮的方法来实现节能的目的是目前来说比较可行的措施和手段。但是要注意降低转速不得低于它的最低值，切削叶轮也必须注意切削量不得超出规定范围。一旦改变的转速过低或者是切削的叶轮直径超过了限定范围，就无法起到节能降耗的目的了。
四、结语
总而言之，取水泵站的优化设计和节能改造，已是目前我国现阶段发展的重要问题。这就需要加强从业人员对建筑学知识不断地积累与学习，充分掌握对取水泵站建筑的优化设计和节能改造技术，从而提高企业的可持续发展。
参考文献
[1]李瀛涛,赵桂芳,林志伟.电厂取水泵站建筑方案优化设计探讨[J].山西建筑,2014,06:22-23.
[2]石浩志,朱效娟,戴如飞.取水泵站的优化设计与节能改造[J].科技资讯,2012,36:38-39.
[3]任建民.取水泵站节能降耗改造实践[J].供水技术,2013,04:39-42.