钢铁厂水泵节能措施
时间:2015-05-22 09:35:59 作者:
浅谈钢铁厂水泵节能措施
泵是伴随着工业发展起来的,随着我国工业的发展,水泵成为钢铁企业必不可少的生产设备之一,主要用于高炉、转炉的设备冷却用水以及锅炉供水等,也是钢铁企业的主要耗能设备之一。钢铁企业是能耗大户,是国家规定节能改造的重点监控行业。水泵的耗电在整个动力用电中占有很大比例。就目前发展趋势,钢铁企业的水泵效率发展普遍偏低;水泵选型不配套:运行控制方式落后;考虑经济运行因素单一;水泵没有在高效区工作等一系列问题,由此可见,水泵在运行过程中耗费的能源是可以降低的,进行节能改造对整个钢铁企业的节能降耗有着极其重要的意义。要使水泵效率显着提高,能源消耗大幅度降低,必须从水泵的设计制造,运行管理,安装检修等方面着手,但从运行管理的角度看,至今没有深入研究和普遍推广经济运行的科学技术,而水泵在运行过程中,需要消耗能量的主要部分有动力机、传动装置、水泵、管路等,在水泵机组运行、保养和维修过程中,可以从减少这些组件损失入手,提高水泵的效率。然而,水泵的优化选型对实现节能降耗也起到实质性的作用。
1.提高动力机效率
现在水泵机组所用的动力机主要有电动机和柴油机。提高电动机效率的一个最重要方面是选择节能电动机。电动机的能量消耗包括铜损、铁损、机械损耗和杂散损耗等。为了降低铜、铁损耗,节能电机采用损耗低、导磁性较好的磁性材料,同时还改进结构设计及制造工艺降低杂散损耗。另外,电动机的功率因数也是能量损耗的因素之一,它不仅会增加输电线路和变压器的能量损耗,而且会增加发电机和输电系统的附加损耗,从而增加这方面的工程投资⋯。目前,我国开发设计的节能电机的型号主要有-Y、YX系列异步,它们的效率比老式的JO系列电机效率高。通常情况下,普通电机的损耗为输入功率的6%~25%,平均损耗折算后为13%,Y系列异步电机I:LJO系列电机的效率高出1% ,而Y×电机的平均效率I:LY电机又高出2% 一3%。另一方面,注意选型的配套合理,避免大马拉小车或者小马拉大车现象。此外,做好运行中的检查、维护、保养工作对提高电机的效率也很重要。
2.提高传动装置效率
I传动装置部分采用立式电动机直接传动。电动机安装于电机座上,传动轴上端由弹性联轴器与电动机连接,下端用刚性联轴器与泵相连。要提高传动装置的效率首先要保证这个基本的装置结构加工时不出问题。
II传动轴长度必须在安装外形图中所规定的“L”尺寸范围内使用。出水管道一般采用直管式出水管,末端装有出水活门,出水活门中的门盖,最好用滑轮重锤与其平衡,以减少出水阻力。从而降低不必要的能量损失。
III要考虑安装方面出现的问题,
(1)根据使用情况,调正叶轮部件上的叶片安装角,使各叶片的安装角一致,并不得有松动。在传动装置运行一段时间后胶带发生塑性变形而伸长,导致包角减小和张力降低,此时要及时通过中心距进行调节。或者新旧胶带混用容易造成各根胶带松紧不一,受力不均,大大降低了传动效率。因此,应选择加工精度高、质量好的带轮和胶带,更换胶带时要做到一次全部更换。
(2)传动轴与泵轴必须安装于同一铅垂线上,其允差小于0.O4毫米/米。使叶片外圆与叶轮室外壳之间的间隙沿圆周均匀。以避免由不均匀引起的磨损造成的能量损失,以提高传动效率。
(3)安装后应检查各联轴器和地脚螺钉的螺母是否扳紧。刚性联轴器法兰面合上后,应均匀地拧紧螺栓,防止扳紧程度不一致造成倾斜,用透光法或塞尺检查法兰接合面应无间隙存在,来降低出现这种情况的可能性。
lV对于直接采用联轴器联接的水泵,其传动效率比较高,但只有保证电机与传动装置的标高中心位置,应根据装好的泵的标高中心位置而定;电机旋转方向应与泵的旋转方向一致:才能进一步提高传动装置的效率。
3.提高管路效率
水流通过管路时,由于水流内部及其与边壁沿程的相互摩擦以及局部(扩散、收缩、转弯等)漩涡的存在,需要消耗一定的能量,这就是管路能量损失。管路效率可以用管路的输出和输入功率之比表示。⋯管路效率受管径大小、管道长度、管道弯度和数量、进出水润门型式的影响。水管的沿程阻力损失与管径的5.33次方成反比,局部阻力损失与管径的4次方成反比,水管直径越小,阻力就越大,因此,管径不宜过小,而要选择适宜的经济管径,一般出水管的经济管径为D=(O.65一O.80),进水管的经济管径为D=(0 80—0 95)121;管路阻力损失与弯管的阻力系数之和成正比,弯管越多,弯度越大,阻力越大;管道阻力损失与管道长度成正比,管道越长,阻力越大。但是管道长度和管道弯度及数量主要由工艺条件决定,因此,在满足工艺要求的前提下,应尽量减少管道长度,尽量避免或减少采用弯管;进、出水阀门不宜选得太大,过大的阀门阻力过大,特别是泵前后和干管上的阀门,因阻力过大往往消耗水泵2%~6%的动力。此外,及时做好阀门的检修和维护工作,保证运行中开启和关闭灵活、到位,也可减小水力损失。
4.水泵优化选型
水泵的类型和型号一般根据工作要求的和扬程确定。为了达到节能的目的,一是要选用合理的水泵,二是要合理确定水泵的工况点。另外还要必须考虑效率向题.应使所选水泵长期运行中平均工作效率最高。使所选水泵在平均扬程或设计扬程下运行时,其效率尽量接近最高效率。也就是说,当所需的流量和扬程通过计算确定之后,即可根据水泵性能表选定水泵的型号。在查水泵性能表时,先查找出与所需流量和扬程相接近的水泵,选择工作点能位于其性能曲线的陡峭部分的水泵,保证工作效率最高然后再确定型号。这样可减少在实际生产中流量的过大波动。这种方法虽然比较麻烦,但比较准确,这样可以选到既可靠又经济的水
泵。另~ 方面,选泵同时 一定要使泵的汽蚀性能满足使用要求,具体地说,就是正确确定泵的几何安装高度。如果几何安装高度不合适.由于汽蚀的原因,不仅会导致泵体材料受到破环,而且还会出现噪声和强烈的振动,更重要的是汽蚀发展严重时,大量气泡的存在会堵塞流道的截面,减少流体从叶轮获得能量,导致扬程下降,效率也相应降低。因此,积极开展泵的可靠性研究,进行可靠性设计、可靠性试验和可靠性管理,以提高泵的可靠度和平均寿命.是泵本身节能的重要组成部分。