三元流技术在供水水泵节能改造中的效果分析

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摘要 随着三元流动理论在实际应用中的技术逐步成熟，泵的效率得到了极大提高，与一元流、二元流技术相比，泵的节电率可达到5％～20％以上。应用三元流动理论，是把叶轮内部无限的分割，通过对叶轮流道内的各工作点的分析，建立起完整、真实的叶轮数学模型。运用该技术在燕山石化水务气体管理中心供水水泵上进行节能技术改造，使电机电流降幅达到16%，节能效果显著。

关键词 节能新技术；三元流；改造

中图分类号TH3 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）71-0042-01

0 引言

全世界范围内水泵机组用电量占整个社会耗电量的20%～25%，在我国次比例为21%。节能技术和产品的研究得到了世界各国的重视。随着三元流动理论在实际应用中的技术逐步成熟，泵的效率得到了极大提高，与一元流、二元流技术相比，泵的节电率可达到5％～20％以上。

燕山石化水气中心的设备以水泵和风机为主，其中大部分水泵由于设计水平和现场运行工况的影响，导致效率低，能耗大。在运行过程中，水泵长期处于出口阀节流状态，造成不必要的能源浪费。通过节能新技术的应用，从根本上解决低效率、高能耗问题，在供水节能降耗方面具有十分重要的意义。

1 周口泵站2#泵设备改造前情况分析

周口泵站运行方式、外送水量比较稳定，水量日变化不大，但一年中大部分时间2#处于出口阀节流状态，造成很大的能量损耗。据统计，一年中出口阀全开的时间非常少。周口3#泵和山口2#泵的额定流量为1 170t/h，实际上，周口的平均供水量为1 000t/h。

2 三元流技术在2#泵上的应用

三元流技术的应用特点是：在不改变水泵的额定扬程情况下，水泵的额定流量通过生产工艺的要求选择适合实际需要的额定流量。同时，水泵机组的基础和机组本身不作任何变动，水泵就相当于一次大修更换叶轮，只是所替换的叶轮为三元流技术叶轮。三元流叶轮的一个显著特点就是即使额定流量和额定扬程不变，采用三元流叶轮也能达到节能的效果。

结合周口泵站的工艺特点和三元流技术叶轮作用，对周口泵站长期运行的水泵叶轮改造为三元流叶轮。这样，既满足了工艺方面的要求，又能有效达到节能降效的目的。

3 节能情况分析

改造后的状况：电机电流跟之前对比下降比较明显，周口泵站电机电流下降了约5A，降幅为16%。

改造前后泵站的用电量、供水量、水耗电情况如下表：

周口、于2009年4月20日改造完毕投入使用。从3月20日到5月20日（2个月）的运行数据中节选统计，统计数据表明：

周口泵站：改造前的外供水量为708 100t，耗电202 130度，水耗电为0.285kW·h/t；改造后的外供水量为635 231t，耗电144 297度，水耗电为0.227 kW·h/t。水耗电下降了0.058 kW·h/t，降幅为20.3%，节电70 324度（2个月），推算全年12个月年节电421 948度。按每度电0.73元计算，每年节约运行费用约为30万元，改造总投入10万元，投资回收期为4个月。

4 结论

从周口泵站2#泵更换三元流叶轮后的运行观察和记录数据来看，节能效果明显，三元流叶轮相对于普通叶轮的优势已得到充分体现。

实践证明，在不改变泵体、电机及管路等设备的情况下，通过替换叶轮即可取得降低流量、减少电能消耗的效果，且易施工、成本低、见效快，是燕山石化水气中心节能改造的优选技术。

参考文献

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