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摘要:泵为一种通用机械,其用途广泛;与此同时,泵也是一种耗能大户,研究它的节能方法,对提高泵的使用效率和使用年限意义重大。本文主要通过对泵的设计选型、泵类设备的维修以及其他方式的研究提出节能降耗的方法,并在此基础上对泵的节能发展前景作了浅析。
关键词:泵;节能降耗;泵效率
1.泵的简述
泵是一种运送流体或使流体增压的通用机械,在我国的大多数行业和工程建设中,泵的使用都必不可少。据不完全统计,水泵每年的耗电量约占全国发电量的20%,且由于泵种类繁多,需要不同的能源为其供能,因而泵是一个耗能大户。自提出“节能”观念以来,各国都在采取有效措施改善环境,减少污染,其追根究底是要降低能源消耗。由此可见,泵的在节能降耗方面潜力巨大,研究泵的节能途径对我国的水泵产业的发展具有重要意义。
2.泵节能途径
2.1泵的设计选型与节能
2.1.1泵的设计与节能
随着计算机行业的飞速发展,有很多利于研究水泵内部流动规律的软件技术诞生,其中以CAM和CFD技术尤为突出。通过利用CAM和CFD技术研究流体的内部运动,可以更好地掌握其流动规律,对泵的优化设计起重要作用。
首先,提高和改进传统的设计方法。国外研究者通过对汽蚀现象的研究,提出了泵抗汽蚀性能的有效措施。汽蚀性能是泵性能中非常重要的参数指标,因此,国内现代泵的设计应建立高汽蚀性能的水力设计。除此之外,还应当提高和改进速度系数法和建立全面合理的水力模型库。
其次,要充分将CAM技术运用到泵的设计制造中。例如,泵水力模型模具制作,泵水力模型零件加工制造等。利用CAM技术计算辅助制造,保证水力性能,减小误差。与传统技术相比,提高了泵的水力性能,也大大提高了泵的效率。
2.1.2泵的选型与节能
泵的节能工作除了提高本身的效率外,还应当注重整个系统配合的各方面指标。由于选型不当,整个系统工作效率不高,能源浪费,给节能带来了巨大压力。因此,学会正确选型是节能降耗的重要一步。
第一,要明确泵选型的基本原则。对于装置,所选泵的形式和性能应当符合装置的工艺参数;对于介质,必须符合介质特性要求,根据介质特性选择普通泵,无泄漏泵,耐腐蚀性泵等;对于机械方面,应当尽量采用噪音小,可靠性高的机械;对于经济方面,应当优先选择使系统设备的总成本最低的型号。
第二,明确泵的选型要求。泵的选型主要与液体输送量,装置布置,液体性质相关。在选型时要计算输送流量,以此来确定整个装置的输送能力;明确输送液体的性质,判断是否具有腐蚀性,有毒性;明确装置布置、输送液体的距离,输送高度等相关条件,综合考虑后,以此来确定可选泵种。
2.2泵类设备的维修与节能
2.2.1通过修复降低泵的能耗
修复工程学是一门重要的学科,对于泵的节能降耗有指导作用。经过长期的工作运转,泵的各类零件及内部机械难免会遭到磨损、划伤、冲蚀、汽蚀、腐蚀等严重破损。此时采用修复工程技术中的高分子修复与防护技术对泵的各类零件和机械内部进行修复,提高泵耐磨性、抗腐蚀性等,以此延长泵的使用年限达到节能的目的。
2.2.2通过提高泵的密封性降低能耗
作为在化工产业常用的机械,泵在正常运转中往往会发生泄漏,而泄漏现象一旦产生不仅会影响企业的相关利益和工作进度,还会造成环境污染和能源浪费,甚至还会影响工作人员的人身安全。所以,提高泵的密封性,减少密封泄漏势在必行。
泵的密封类型多种多样,常用的有以下几种:机械密封,填料密封,动力密封。其中机械密封是目前应用最广泛的密封类型,大多数的离心泵都采用机械密封。机械密封应用如此广泛,在于与其它密封类型相比,它对泵的节能降耗效果更加明显。由于机械密封有着密封性好,使用寿命长,运转中不用调整,功率损耗小,轴表面不易磨损,耐振动性强,密封参数高,适用范围广等优点。因此,机械密封对于整个系统设备来说都是不可或缺的要素,对系统设备的节能降耗具有重大意义。机械密封的维护对于泵的节能降耗也起着一定的作用。通过增加机械密封的润滑来减少泄漏,合理使用机械密封,适当更换机械密封,从而延长泵的使用年限,实现节能降耗的目的。
2.2.3新型材料的利用与节能降耗
泵在长期运行中,受到流体的冲刷和腐蚀,导致叶轮和泵壳的使用寿命严重缩短,此时采用防腐和耐磨的新型材料对叶轮和泵壳进行保护,可有效地提高泵的使用年限和系统设备运行的可靠性,且可节约成本,更好的实现节能降耗。
2.3其他方式实现水泵的节能降耗
2.3.1变速调节
变速调节是目前采用最多的一种方式,通过调节变速能节约大量能耗。变速调节是通过改变泵的转速来降低能耗的,它的调速方式分为几种,其中综合性能最好的是变频调节,变频调节调速效率高,调速范围宽,可延长泵的使用寿命。除此之外还可有效的降低设备噪音,给工作人员营造一个良好的工作环境。
2.3.2汽蚀调节
随着机械向高速运转的方向发展,汽蚀导致的问题越来越受人们重视。汽蚀现象的产生会对叶轮等金属进行破坏,因此,尽量减少汽蚀对泵的节能降耗有着举足轻重的作用。采用汽蚀调节即可以减少汽蚀,降低泵的耗电。除此之外还可涂刷抗汽蚀材料,对泵内部进行保护。
3.泵節能的发展前景和方向
3.1延长泵的使用寿命
泵的节能方式不仅可对泵系统进行改造,还可对泵本身进行节能改造。泵本身的使用寿命就是一个研究方向,泵的使用寿命与密封和轴承有关,这就要求在泵的使用中要提高泵的密封性能和提高机械零件的耐磨性、抗腐蚀性、抗振性。这对今后泵的各个零件的生产和调试提出了更高的要求。
3.2结合计算机辅助技术优化泵的设计
传统泵的设计误差较大,学会合理利用计算机辅助技术对于泵的优化设计具有重要意义。运用CAD技术对泵进行计算机辅助设计,CAM技术对水力模型模具、泵的零部件进行制作,充分利用计算机辅助技术可以大大的提高水力尺寸的准确性,提高效率指标。
4.结语
泵的节能主要是泵本身节能和泵整体系统节能。于前者,要注意对泵进行合理的设计和选型以及采取有效措施提高泵的各方面性能;于后者,泵系统设备的维修和新型材料的使用则显得尤其重要。泵的节能要求我们将不同的角度,不同的节能途径相结合,从而使泵的节能效果达到最佳。
关键词:泵;节能降耗;泵效率
1.泵的简述
泵是一种运送流体或使流体增压的通用机械,在我国的大多数行业和工程建设中,泵的使用都必不可少。据不完全统计,水泵每年的耗电量约占全国发电量的20%,且由于泵种类繁多,需要不同的能源为其供能,因而泵是一个耗能大户。自提出“节能”观念以来,各国都在采取有效措施改善环境,减少污染,其追根究底是要降低能源消耗。由此可见,泵的在节能降耗方面潜力巨大,研究泵的节能途径对我国的水泵产业的发展具有重要意义。
2.泵节能途径
2.1泵的设计选型与节能
2.1.1泵的设计与节能
随着计算机行业的飞速发展,有很多利于研究水泵内部流动规律的软件技术诞生,其中以CAM和CFD技术尤为突出。通过利用CAM和CFD技术研究流体的内部运动,可以更好地掌握其流动规律,对泵的优化设计起重要作用。
首先,提高和改进传统的设计方法。国外研究者通过对汽蚀现象的研究,提出了泵抗汽蚀性能的有效措施。汽蚀性能是泵性能中非常重要的参数指标,因此,国内现代泵的设计应建立高汽蚀性能的水力设计。除此之外,还应当提高和改进速度系数法和建立全面合理的水力模型库。
其次,要充分将CAM技术运用到泵的设计制造中。例如,泵水力模型模具制作,泵水力模型零件加工制造等。利用CAM技术计算辅助制造,保证水力性能,减小误差。与传统技术相比,提高了泵的水力性能,也大大提高了泵的效率。
2.1.2泵的选型与节能
泵的节能工作除了提高本身的效率外,还应当注重整个系统配合的各方面指标。由于选型不当,整个系统工作效率不高,能源浪费,给节能带来了巨大压力。因此,学会正确选型是节能降耗的重要一步。
第一,要明确泵选型的基本原则。对于装置,所选泵的形式和性能应当符合装置的工艺参数;对于介质,必须符合介质特性要求,根据介质特性选择普通泵,无泄漏泵,耐腐蚀性泵等;对于机械方面,应当尽量采用噪音小,可靠性高的机械;对于经济方面,应当优先选择使系统设备的总成本最低的型号。
第二,明确泵的选型要求。泵的选型主要与液体输送量,装置布置,液体性质相关。在选型时要计算输送流量,以此来确定整个装置的输送能力;明确输送液体的性质,判断是否具有腐蚀性,有毒性;明确装置布置、输送液体的距离,输送高度等相关条件,综合考虑后,以此来确定可选泵种。
2.2泵类设备的维修与节能
2.2.1通过修复降低泵的能耗
修复工程学是一门重要的学科,对于泵的节能降耗有指导作用。经过长期的工作运转,泵的各类零件及内部机械难免会遭到磨损、划伤、冲蚀、汽蚀、腐蚀等严重破损。此时采用修复工程技术中的高分子修复与防护技术对泵的各类零件和机械内部进行修复,提高泵耐磨性、抗腐蚀性等,以此延长泵的使用年限达到节能的目的。
2.2.2通过提高泵的密封性降低能耗
作为在化工产业常用的机械,泵在正常运转中往往会发生泄漏,而泄漏现象一旦产生不仅会影响企业的相关利益和工作进度,还会造成环境污染和能源浪费,甚至还会影响工作人员的人身安全。所以,提高泵的密封性,减少密封泄漏势在必行。
泵的密封类型多种多样,常用的有以下几种:机械密封,填料密封,动力密封。其中机械密封是目前应用最广泛的密封类型,大多数的离心泵都采用机械密封。机械密封应用如此广泛,在于与其它密封类型相比,它对泵的节能降耗效果更加明显。由于机械密封有着密封性好,使用寿命长,运转中不用调整,功率损耗小,轴表面不易磨损,耐振动性强,密封参数高,适用范围广等优点。因此,机械密封对于整个系统设备来说都是不可或缺的要素,对系统设备的节能降耗具有重大意义。机械密封的维护对于泵的节能降耗也起着一定的作用。通过增加机械密封的润滑来减少泄漏,合理使用机械密封,适当更换机械密封,从而延长泵的使用年限,实现节能降耗的目的。
2.2.3新型材料的利用与节能降耗
泵在长期运行中,受到流体的冲刷和腐蚀,导致叶轮和泵壳的使用寿命严重缩短,此时采用防腐和耐磨的新型材料对叶轮和泵壳进行保护,可有效地提高泵的使用年限和系统设备运行的可靠性,且可节约成本,更好的实现节能降耗。
2.3其他方式实现水泵的节能降耗
2.3.1变速调节
变速调节是目前采用最多的一种方式,通过调节变速能节约大量能耗。变速调节是通过改变泵的转速来降低能耗的,它的调速方式分为几种,其中综合性能最好的是变频调节,变频调节调速效率高,调速范围宽,可延长泵的使用寿命。除此之外还可有效的降低设备噪音,给工作人员营造一个良好的工作环境。
2.3.2汽蚀调节
随着机械向高速运转的方向发展,汽蚀导致的问题越来越受人们重视。汽蚀现象的产生会对叶轮等金属进行破坏,因此,尽量减少汽蚀对泵的节能降耗有着举足轻重的作用。采用汽蚀调节即可以减少汽蚀,降低泵的耗电。除此之外还可涂刷抗汽蚀材料,对泵内部进行保护。
3.泵節能的发展前景和方向
3.1延长泵的使用寿命
泵的节能方式不仅可对泵系统进行改造,还可对泵本身进行节能改造。泵本身的使用寿命就是一个研究方向,泵的使用寿命与密封和轴承有关,这就要求在泵的使用中要提高泵的密封性能和提高机械零件的耐磨性、抗腐蚀性、抗振性。这对今后泵的各个零件的生产和调试提出了更高的要求。
3.2结合计算机辅助技术优化泵的设计
传统泵的设计误差较大,学会合理利用计算机辅助技术对于泵的优化设计具有重要意义。运用CAD技术对泵进行计算机辅助设计,CAM技术对水力模型模具、泵的零部件进行制作,充分利用计算机辅助技术可以大大的提高水力尺寸的准确性,提高效率指标。
4.结语
泵的节能主要是泵本身节能和泵整体系统节能。于前者,要注意对泵进行合理的设计和选型以及采取有效措施提高泵的各方面性能;于后者,泵系统设备的维修和新型材料的使用则显得尤其重要。泵的节能要求我们将不同的角度,不同的节能途径相结合,从而使泵的节能效果达到最佳。