三元流葉輪節(jié)能技術(shù)是新型的技能技術(shù),目前主要應(yīng)用于大型循環(huán)水技術(shù)、大中型泵站建設(shè)和改造工程、高耗能系統(tǒng)工程。這種節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于循環(huán)水泵節(jié)能改造具有廣闊的節(jié)能空間,市場(chǎng)反映良好。
三元流葉輪節(jié)能技術(shù)
根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)資料,泵類產(chǎn)品的耗電量約占全國(guó)總發(fā)電量的20%,占全國(guó)總油耗的5%。因此,加強(qiáng)泵行業(yè)的節(jié)能技術(shù)工作,已經(jīng)成為當(dāng)前國(guó)家節(jié)能工作的重要組成部分。國(guó)家科技部和發(fā)改委聯(lián)合頒布的《中國(guó)節(jié)能技術(shù)政策大綱》(2006)明確提出,要“發(fā)展、推廣高效率的泵類設(shè)備。通過(guò)完善泵的三元流場(chǎng)、二相流分析計(jì)算方法,改進(jìn)加工工藝,使泵的能效達(dá)到83%~87%。”2007年10月28日新修訂的《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》提出,“國(guó)家鼓勵(lì)工業(yè)企業(yè)采用高效、節(jié)能的電動(dòng)機(jī)、鍋爐、窯爐、風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備”?!秶?guó)務(wù)院關(guān)于振興裝備制造業(yè)的若干意見(jiàn)》(2006)進(jìn)一步明確了振興裝備制造業(yè)的若干重點(diǎn)領(lǐng)域,這些重點(diǎn)領(lǐng)域的大型成套裝備涉及很多流體機(jī)械關(guān)鍵產(chǎn)品和關(guān)鍵技術(shù)。
提高泵產(chǎn)品的運(yùn)行效率,首先要提高泵本身的設(shè)計(jì)效率,通過(guò)加強(qiáng)對(duì)泵內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律的研究,并開發(fā)出先進(jìn)的水力設(shè)計(jì)和性能預(yù)測(cè)軟件。同時(shí),還要大力提高泵產(chǎn)品的節(jié)能運(yùn)行管理水平,因?yàn)楸眠\(yùn)行時(shí)如果偏離設(shè)計(jì)的高效點(diǎn),實(shí)際運(yùn)行效率下降將十分顯著。因此,采用國(guó)際先進(jìn)的三元流葉輪技術(shù),對(duì)循環(huán)水泵進(jìn)行節(jié)能改造具有有廣闊的節(jié)能空間,且符合中石化、中石油等泵用戶單位節(jié)能減排政策。
目前三元流葉輪節(jié)能技術(shù),主要應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
(1)大型循環(huán)水系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要分布于石化企業(yè)、大型鋼廠等冷卻水系統(tǒng)(涼水塔),該系統(tǒng)一般選用大、中型雙吸泵,泵流量大、功率大。長(zhǎng)期以來(lái),一方面,由于選型過(guò)于保守,泵揚(yáng)程和流雙量偏離裝置實(shí)際需求;另一方面,由于裝置參數(shù)的調(diào)整,水量和管網(wǎng)壓力需求調(diào)整,且冬季和夏季工況相差較大。從目前評(píng)估的系統(tǒng)來(lái)看,均存在水泵嚴(yán)重偏離高效區(qū)、低效率運(yùn)行的情況。在這種情況下,水泵不僅能耗高,且易導(dǎo)致汽蝕、引起泵組振動(dòng),嚴(yán)重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
(2)大、中型泵站建設(shè)和改造工程
上個(gè)世紀(jì)七八十年代建造的泵站,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)葉片受到汽蝕破壞,葉頂間隙較大,導(dǎo)致效率低,能耗高;上個(gè)世紀(jì)的軸流泵、斜流泵水力模型的效率較低。通過(guò)國(guó)家南水北調(diào)工程的建設(shè),近十年長(zhǎng)沙水泵廠與江蘇大學(xué)合作堅(jiān)持軸流泵、斜流泵理論與試驗(yàn)研究,研究了系列高效軸流泵(ns=500-1600)、斜流泵(ns=350-850)、貫流泵水力模型、雙向泵水力模型,效率比80年代的同類模型提高5%左右。
因此,結(jié)合目前國(guó)家水利工程建設(shè)和水泵節(jié)能改造項(xiàng)目,通過(guò)采用高效軸流泵(ns=500-1600)、斜流泵(ns=350-850)等高效水力模型,優(yōu)化泵站進(jìn)、出口流道裝置,提高泵站裝置運(yùn)行效率,可大幅節(jié)能,降低運(yùn)行成本。
(3)其他高能耗泵系統(tǒng)工程
水泵作為通用機(jī)械,應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,對(duì)于水泵節(jié)能改造,首先考慮改造高能耗,高回報(bào)率的泵系統(tǒng)。年運(yùn)行8400小時(shí)、能耗大于200kW/h的泵系統(tǒng)應(yīng)作為重點(diǎn)改造對(duì)象,若通過(guò)改造節(jié)能降耗10%,年回報(bào)率非??捎^。
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