? ? ? 現(xiàn)階段，水泵在我國(guó)不僅用量很大，而且涉及面廣泛，它占據(jù)了我國(guó)工農(nóng)業(yè)建設(shè)中能源消耗總量的很大比例。水泵被越來(lái)越多地應(yīng)用于船舶工業(yè)、冶金采礦、火力發(fā)電、核電、動(dòng)力工業(yè)、石油化工以及農(nóng)田排灌等工農(nóng)業(yè)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。所以，對(duì)水泵節(jié)能技術(shù)的研究很有必要，降低水泵能耗對(duì)我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)的節(jié)能計(jì)劃意義重大。

? ? ?本文從水泵運(yùn)行高能耗原因和水泵系統(tǒng)的能耗計(jì)算與分析出發(fā)，分析了水泵在使用過(guò)程中的問題，對(duì)水泵節(jié)能技術(shù)途徑進(jìn)行了闡述。 水泵是我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最主要的耗能設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)方面，據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)現(xiàn)階段水泵的耗電量大致占到全國(guó)發(fā)電總量的 20%，由此可見提高水泵的效率、降低水泵能耗對(duì)我國(guó)節(jié)能工作有著重要的意義。

? ? ?但是在現(xiàn)階段，我國(guó)的水泵效率普遍比較低，尤其是和一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，水泵效率更是要低很多。隨著水泵發(fā)展對(duì)水泵節(jié)能的要求越來(lái)越高，現(xiàn)在已經(jīng)有很多水泵設(shè)計(jì)單位和水泵生產(chǎn)廠家已經(jīng)開始在水泵的節(jié)能建設(shè)上有所認(rèn)識(shí)，開始加入投入在水泵的節(jié)能建設(shè)方面，但在水泵的節(jié)能建設(shè)過(guò)程中仍然存在著一些問題，制約了水泵節(jié)能建設(shè)的發(fā)展。如何才能高效地提高水泵節(jié)能技術(shù)，這已經(jīng)是擺在我們面前的一個(gè)非常緊迫的問題。

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? ? ?1.水泵運(yùn)行高能耗原因

? ? ?1.1.水泵和管道不相匹配，“大馬拉小車現(xiàn)象”嚴(yán)重，水泵處于“大流量、低效率、高功耗” 的不利工況運(yùn)行；

? ? ?1.2.對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)，水泵并聯(lián)或串聯(lián)運(yùn)行配置不合理，增加水送能耗；

? ? ?1.3.管路因設(shè)計(jì)、施工或運(yùn)行原因?qū)е戮植孔枇ζ叩牟徽，F(xiàn)象，增加了水送能耗；

? ? ?1.4.回路漏滲、水流旁通，增加無(wú)效流量，增加水泵能耗；

? ? ?1.5.系統(tǒng)回路阻力嚴(yán)重不平衡，增加主機(jī)能耗和水泵能耗；

? ? ?1.6.水泵質(zhì)量偏差，效率偏低，增加能耗。

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? ? ?2.水泵系統(tǒng)的能耗計(jì)算與分析

? ? ?水泵系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)所需能量 W，其結(jié)果可按下式進(jìn)行計(jì)算求解。 W=rgQHT/1000h（KW·h）（1） 式中，η 為水泵系統(tǒng)的效率（%）；T 為水泵運(yùn)行的時(shí)間（h）；H 為水泵揚(yáng)程（m）；Q 為水泵流量（m3/s）；ρ 為流體密度（kg/m3）。 η=η電×η傳×η泵×η管（2） 式中，η管是管網(wǎng)輸送的效率；η泵是水泵的工作效率；η傳是電動(dòng)機(jī)與泵之間的傳動(dòng)效率；η電是電動(dòng)機(jī)的效率。 由上面分析可得，對(duì)水泵系統(tǒng)耗能量有影響的因素主要有系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的效率、運(yùn)行時(shí)間、揚(yáng)程以及流量。所以，在其他性能指標(biāo)滿足要求的前提下，可以適當(dāng)?shù)牟扇〈胧┍M可能地縮短水泵的運(yùn)行時(shí)間，提高各個(gè)環(huán)節(jié)的效率，并降低水泵的揚(yáng)程和流量，這樣就能有效地降低水泵的耗能量。這是水泵節(jié)能的基本思想和技術(shù)途徑。

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? ? ? 3.水泵在使用過(guò)程中的問題

? ? ?3.1.水泵本身設(shè)計(jì)技術(shù)含量不高 目前，我國(guó)水泵設(shè)計(jì)仍依照傳統(tǒng)的方法，技術(shù)含量不高，革新較為緩慢，無(wú)法在效率提升上有所突破。由于水泵設(shè)計(jì)單位資金投入不足，缺乏相應(yīng)的規(guī)范要求，對(duì)水泵設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)力度不夠重視，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員缺乏專業(yè)素養(yǎng)和技能水平，提高不了水泵產(chǎn)品的技術(shù)含量，無(wú)法做到節(jié)能減耗。水泵制造企業(yè)在設(shè)計(jì)過(guò)程中片面注重經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)水泵的節(jié)能工作不夠重視，國(guó)家缺乏相關(guān)的扶持和優(yōu)惠政策，使得水泵制造企業(yè)在進(jìn)行水泵節(jié)能的過(guò)程中缺乏積極性，進(jìn)而無(wú)法提高水泵效率。

? ? ?3.2.水泵節(jié)能存在誤區(qū) 在過(guò)去水泵節(jié)能的過(guò)程中，我們對(duì)水泵的理解存在誤區(qū)，較為片面，認(rèn)為只要提高水泵的各個(gè)指標(biāo)就能達(dá)到節(jié)能的目的。然而節(jié)能的范圍較廣，不單只是一個(gè)效率指標(biāo)，還包括水泵性能的穩(wěn)定性、可靠性、水泵的經(jīng)濟(jì)性等多方面的因素。我們還應(yīng)考慮到水泵的使用環(huán)境，根據(jù)實(shí)際情況，針對(duì)不同的環(huán)境、不同的用途，進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，有效保證水泵的密封性、耐高溫性和水利性能。對(duì)于水泵的節(jié)能我們應(yīng)從節(jié)能的基本概念出發(fā)，進(jìn)行深入研究和探討，進(jìn)行全面的整體的理解。

? ? ?3.3.使用單位和個(gè)人的因素 使用單位和個(gè)人在進(jìn)行水泵采購(gòu)時(shí)，只注重價(jià)格是否合理、水泵是否符合自身需求，忽略了水泵的節(jié)能技術(shù)指標(biāo)。消費(fèi)者的這種需求使得節(jié)能技術(shù)得不到良好的發(fā)展，革新較為緩慢。大多數(shù)消費(fèi)者在購(gòu)買水泵時(shí)，由于缺乏對(duì)水泵的理解，認(rèn)為流量和揚(yáng)程大的水泵才能滿足自己的使用需求，沒有根據(jù)自身的情況，選擇合適的水泵，進(jìn)而浪費(fèi)了大量的資金，降低了水泵的使用價(jià)值。在水泵運(yùn)行過(guò)程中，由于使用單位缺乏相應(yīng)的管理制度，在操作過(guò)程中由于不當(dāng)行為，導(dǎo)致出現(xiàn)一系列的問題，進(jìn)行維修和養(yǎng)護(hù)時(shí)，不能及時(shí)的處理或者處理方法不當(dāng)，增大了能源損耗，浪費(fèi)了大量的投入資金。

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? ? ?4.水泵節(jié)能技術(shù)途徑

? ? ?4.1.水泵本身的節(jié)能 水泵設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)水泵過(guò)程中，應(yīng)建立健全的規(guī)章制度，根據(jù)相應(yīng)的要求，加大對(duì)設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)工作，培養(yǎng)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技能和節(jié)能意識(shí)，加大宣傳力度，向人民群眾提供高效節(jié)能的水泵產(chǎn)品。引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，進(jìn)行進(jìn)一步的研究，選擇優(yōu)秀的水力模型，研發(fā)出科學(xué)合理的水力設(shè)計(jì)方案，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)從水泵的可靠性、穩(wěn)定性等因素出發(fā)，進(jìn)行選擇性試驗(yàn)，提高水泵的運(yùn)行效率，減少水力的損失。在制造過(guò)程中，應(yīng)從整體出發(fā)，進(jìn)行全面控制，較小過(guò)流部件的粗糙程度，對(duì)縫隙進(jìn)行精心處理，提高水泵的使用效率，達(dá)到節(jié)能減耗的目的。

? ? ?4.2.提高水泵系統(tǒng)節(jié)能 使用單位在注重提高水泵各個(gè)指標(biāo)的同時(shí)，應(yīng)關(guān)注水泵產(chǎn)品自身的節(jié)能，著力于從節(jié)能的角度開展系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)，使整個(gè)系統(tǒng)在各個(gè)環(huán)節(jié)都能達(dá)到最佳的匹配效果，進(jìn)而提高水泵系統(tǒng)的使用效率和使用壽命。

? ? ?4.3.水泵運(yùn)行中的節(jié)能 水泵本身的效率提高了，整個(gè)水泵系統(tǒng)也進(jìn)行了節(jié)能的設(shè)計(jì)，但這只是一個(gè)方面，還有一個(gè)很重要的方面就是在水泵運(yùn)行這一環(huán)節(jié)。在實(shí)際中經(jīng)常由于對(duì)水泵的使用不當(dāng)造成水泵不能高效地發(fā)揮自己的作用，再加上水泵的使用環(huán)境非常復(fù)雜，不同的環(huán)境需要不同的工藝流程和工藝參數(shù)，在使用過(guò)程中對(duì)這些方面都要靈活地進(jìn)行調(diào)節(jié)。比如在調(diào)節(jié)水泵系統(tǒng)時(shí)，要注意盡量降低能量的損耗，少用節(jié)流調(diào)節(jié)方式，可以從變角、變速、車削等角度去解決問題，以保證電機(jī)和水泵都能高效率地工作。在對(duì)水泵蠔安裝時(shí)，要根據(jù)具體使用環(huán)境所需，調(diào)整消耗葉輪的角度進(jìn)行變角調(diào)節(jié)，合理確定葉片安裝角，以便水泵可以高效率地工作。車削調(diào)節(jié)指通過(guò)車削葉輪直徑來(lái)對(duì)水泵的性進(jìn)行調(diào)節(jié)，這是消耗伯節(jié)能措施中最簡(jiǎn)單、方面的一種，在車削調(diào)節(jié)中有一個(gè)常識(shí)就是車削葉輪前后的流量、揚(yáng)程、軸功率與車削前后的葉輪直徑、直徑平方、直徑三次方成正比。在運(yùn)用車削調(diào)節(jié)時(shí)要注意的一個(gè)問題就是調(diào)節(jié)要在一個(gè)安全的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，而不能無(wú)限制地進(jìn)行調(diào)節(jié)。變速調(diào)節(jié)是日常使用中最直接、最常用的一種調(diào)節(jié)方式，它不會(huì)產(chǎn)生功率的損耗，直接通過(guò)水泵轉(zhuǎn)速的變化來(lái)改變水泵的性能。在日常生活中主要實(shí)現(xiàn)方式有通過(guò)齒輪變速箱實(shí)現(xiàn)、通過(guò)皮帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)、通過(guò)變頻實(shí)現(xiàn)、通過(guò)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)等等。在這些方式中最理想的方式是變頻調(diào)速，優(yōu)點(diǎn)是效率高、無(wú)級(jí)調(diào)整速、調(diào)速范圍廣，但在應(yīng)用的缺點(diǎn)是投資較高。

? ? ?4.4.使用單位和個(gè)人在水泵使用中的節(jié)能 在使用過(guò)程中，使用單位和個(gè)人應(yīng)根據(jù)自身的需求，注重節(jié)能意識(shí)的樹立，選擇合適的水泵系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗的目的。在運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水泵的日常維護(hù)和保養(yǎng)，保證水泵系統(tǒng)的正常運(yùn)行，通過(guò)日常的檢修發(fā)現(xiàn)水泵存在的問題，采取相應(yīng)的措施，及時(shí)解決水泵出現(xiàn)的問題，延長(zhǎng)水泵系統(tǒng)的使用壽命，保持水泵高效的工作效率。

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? ? ?5.總結(jié)語(yǔ)

? ? ?總而言之，水泵的節(jié)能是一項(xiàng)復(fù)雜、系統(tǒng)的工程，為了更好地做到節(jié)能減耗的目的，應(yīng)從水泵系統(tǒng)整體出發(fā)，建立健全的規(guī)范要求，制定詳細(xì)的措施，定時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn)工作，培養(yǎng)設(shè)計(jì)人員的節(jié)能意識(shí)和素養(yǎng)，使設(shè)計(jì)人員能夠熟練掌握專業(yè)技能，對(duì)水泵同進(jìn)行有效的控制。引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)技術(shù)進(jìn)行深入的研究、創(chuàng)新，把一些新的工藝和新的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到生產(chǎn)中，不斷提高水泵的使用效率。對(duì)于水泵節(jié)能過(guò)程中存在的問題，應(yīng)采取相應(yīng)的措施，進(jìn)行及時(shí)的解決，促進(jìn)節(jié)能工作的開展。因此，為了實(shí)現(xiàn)社會(huì)走可持續(xù)發(fā)展的道路，我們應(yīng)采取戰(zhàn)略性眼光，減少節(jié)流損失，保證水泵始終能夠高效正常運(yùn)行。

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? ? ?自平衡多級(jí)泵 ? ?? ?多級(jí)離心泵