离心泵的节能技术发展及前景分析

DOI:10．3969/j．issn．2095－509X．2014．07．016离心泵的节能技术发展及前景分析凌素琴，陈勇，刘莉(江苏振华泵业制造有限公司，江苏泰州225599)摘要:分析了目前国内离心泵在节能方面存在的主要问题，分别从单泵的设计和制造、系统的连接附件配合、机电仪一体化发展以及使用方面有针对性地提出了离心泵节能的技术途径，并对离心泵节能技术客观地进行了前景分析。关键词:离心泵;节能技术;前景分析中图分类号:TH311文献标识码:A文章编号:2095－509X(2014)07－0069－03尚普咨询发布的《2011－2016年中国潜水泵市场分析深度研究报告》显示，“南水北调”工程的建设将成为未来水泵市场的主要拉动力之一，预估“十二五”期间我国水泵行业的发展将达到一个小高峰，平均年增长率或超过20%。国内流体机械专业机构的研究也表明，世界范围内水泵的电力消耗占整个工业设备总消耗的25%左右，其中离心泵约占所有水泵电力消耗的50%。这样看来，离心泵的发展如果能从节能、高效的角度出发进行规划和引导，对加工制造业快速发展而又电力严重缺乏的中国来说，可以称得上是一项具有巨大社会经济效益的举措。因此，分析离心泵存在的问题，提出其节能的技术途径，是行业发展的重要课题。1离心泵(节能方面)目前存在的主要问题1．1设计水平和理念的限制现阶段国内离心泵的设计主要是沿袭传统的模型换算法和速度系数法，这两种设计方法主要是基于经验，没有在过去的设计水平上实现突破，效率上也无大的提升，再加上离心泵制造企业过多地考虑眼前的经济效益，离心泵的节能工作被忽视甚至被搁置。另外，在离心泵的发展过程中，曾刮过一阵“全扬程”风。设计单位为了解决现场使用时出口阀门全打开后易出现的超功率、轴承发热的问题，设计时趋向于“全扬程”理念，即在离心泵的整个工况曲线上，扬程均不超功，但实际使用的工况点并不在设计的高效区，造成资源的较大浪费。1．2节能理解的不全面过去对离心泵节能的概念更多的是放在提高各项效率指标上，其实这是对离心泵节能的误解。节能不是简单的一个效率指标，而是包含着对离心泵的可靠性、维修性、保障性、安全性、环境适应性的改善，以及离心泵性能的稳定性、寿命、对材料的利用率的提高。再具体到离心泵的使用环境，也需要有针对性地进行节能设计，比如离心泵的密封性能、水力性能以及离心泵的耐磨、耐高温、耐腐蚀、耐汽蚀性能等，这些都要针对不同的环境、不用的用途进行设计。因此离心泵的节能研究是非常复杂的，不能片面地去理解节能的概念，而是要有一个全面整体的理解。1．3选型的不合理使用单位在采购离心泵时，往往将流量和扬程的余量都放得很大，以最大限度地满足自己的使用要求，这种选型明显是不合理的，直接造成了离心泵在使用过程中，实际运行效率远低于设计的最高效率，甚至额定工况点都不在高效区，不能充分有效地利用驱动能源如电机或柴油机的功率(即做很多无用功)。1．4使用不当在使用过程中，由于使用单位的操作和养护不当、维修不及时等，使离心泵在使用过程中经常出现故障。如使用介质清洁度差、含水草等缠绕物或其他异物进入离心泵的叶轮内;再如进口管道内未清理干净，有焊渣、铁块等进入流道，造成离心泵突然卡死、轴承发热、密封烧坏等故障。还有一些使收稿日期:2014－06－05作者简介:凌素琴(1974—)，女，江苏泰州人，江苏振华泵业制造有限公司高级工程师，主要从事水泵设计、项目策划、技术质量管理等工作。·96·2014年7月机械设计与制造工程Jul．2014第43卷第7期MachineDesignandManufacturingEngineeringVol．43No．7用单位，为适应现场场地，管道设置不合理，水平方向和垂直方向距离远大于设计距离，弯道接头多，造成管路的水力损失严重，远不符合初始设计时设定的管道装置曲线要求。上述情况都易造成大量的能源浪费。综上所述，解决离心泵目前存在的设计、制造、选型、使用等问题，将使离心泵的节能技术在我国得到长足的发展成为必然。2离心泵节能技术途径2．1离心泵单泵的节能2．1．1离心泵的设计节能离心泵的设计单位要尽量选用经行业验证过的先进软件来设计水力模型，设计中不要纠结于片面的全扬程理念，而要运用先进的流场分析等水力设计方法，设计出合理的产品。比如在对引进的俄罗斯产品进行国产化设计、测绘时发现，俄罗斯十几年前生产的离心泵，其水力设计就已经达到了很先进的水平，说明在设计理念上要具有前瞻性。在设计开发过程中，要进行离心泵的可靠性试验、产品的材料选择试验，若用于潮湿霉变环境时，还要进行耐盐雾耐霉菌试验，从而提高离心泵产品的使用效率，达到节能目的。针对不同环境，设计单位要选择不同材料。如南海海水具有强烈的腐蚀性，该范围内使用的舰船用离心泵过流部件必须选用镍铝青铜等耐腐蚀性的材料