水利泵站节能优化设计研究

水利泵站节能优化设计研究

胡晓宇

浙江惠川水利工程技术有限公司，浙江省杭州市，310000

摘要：水泵是供水系统中使用频率最高，且最为重要的一种机电设备。但就目前的使用现状来看，水泵在设备条件以及相关配套技术等因素的限制下，大多存在能耗较高、效率低下等问题，不仅造成了资源浪费，且不利于国家倡导的绿色环保发展趋势。虽然有些单位积极更换节能型水泵，但却受选型匹配、运行方式等方面的制约，从而对节能效益的充分发挥产生了负面影响。所以在水泵的应用过程中，加大力度对节能技术进行研究和推广非常必要。

关键词：水利泵站；节能；优化设计

1现阶段水泵系统现状

互联网时代，随着各类科学技术的大量涌现，多种先进技术被应用于各个行业中，以电力领域技术的应用及发展最为显著，而工业化技术在应用中较为薄弱，依然会出现能源消耗较多现象。据不完全统计，泵类产品的数量约有4000万台，其中包括水泵、空气压缩机以及风机等等，装机容量已超过1亿kW。但这些高容量设备在实际使用过程中，其运行效率却与预期效果相差甚远，究其原因，主要是能源消耗太大，以电力能源的消耗为例，设备在使用过程中浪费的电能在总耗电中的占比在40%左右。这种高耗能现象存在于多数企业中，不仅大大提升了企业运营过程中的生产成本，也造成了生产效率的降低，且在增加能耗的同时，也不利于环境保护。当前应用中的水泵设备多采用普通阀门进行调节，应用变频调速调节的仅有少数。相比于普通阀门调节，变频调节能够大幅降低电能损耗，从而节约生产成本。

2水利泵站中节能优化设计的作用

将节能优化设计应用到水利泵站中，可切实提升水利泵站的整体节能性，可为基于低耗高效、节能减排理念推动水利泵站建设运行提供根本保障。而且，借助于节能优化设计，可进一步平衡水利泵站的功能性和节能性，能妥善解决水利泵站运行效率低且资源浪费严重的问题，将会为提高水资源调配、管理效率和节水节电提供可靠支持。同时，在水利泵站中应用节能优化设计，也可从根本上夯实绿色水利发展基础，充分积累水利工程设计的节能与高效合一经验，为后续水利泵站设计与施工中的能耗控制、影响因素协调提供必要指导。此外，节能优化设计在水利泵站的有效应用，也可以为优化水利泵站项目管理模式、革新水利泵站设计理念与思路、实现水利泵站项目建设与运营的利益最大化提供参考。总之，为响应国家号召、落实服务国家战略、缓解能源紧缺问题和促进水利泵站可持续发展，水利泵站建设与运营中应该做好节能优化设计。

3优化水利泵站节能设计措施

3.1优化水泵况点

水泵是用于输送水或其他液体的机械设备，广泛应用于农业灌溉、城市供水、排水、给水等领域。但是，不同水泵的性能曲线存在差异，而水利泵站的性能曲线需要在转速达到一定程度后才能体现出来。此外，不同转速的水利泵站也有不同的性能曲线。因此，在进行水泵的况点调节时，需要考虑水利泵站的性能曲线和管路特性曲线两个方面。管路特性曲线取决于旁通阀和管阀的设置，通过对管道阀进行调节，可以实现整个水泵的况点调节。在实际操作过程中，需要根据不同地区水泵的实际情况和特性进行优化调节措施。调节水泵况点的原则是结合性能曲线，保障正常作业并节能。只有这样，才能确保水泵的高效运行和长期稳定运转。

3.2优化水泵节能设计

现阶段，对于水泵节能的优化设计，不仅要结合行业的发展方向，还应配合科学的管理制度，并考虑供水系统的性能需求，以达到优化节能设计的目的。具体从以下几方面做起：1）要对技术人员的专业能力加以重视，并定期组织理论知识的学习与技能培训。使其能够以最先进的理念以及最专业的技能武装自己，以达到职业素养与专业能力的同步提升。2）要重视节能的日常宣传，选择具备节能性、环保性及高效性的水泵设备，促使水利相关单位更加关注水泵的节能效用。3）对相关技术的创新及开发加以重视，适当增加资金投入。在结合实际需要的同时，积极汲取发达国家的先进经验，以实现水泵设计的全面优化。此外，相关技术人员，还应通过分析水泵的性能，构建与之匹配的模型，并对其展开实验。在设计过程中，技术人员应结合实际进行综合考虑，将应用价值发挥到极致。水泵设计人员除了要对水泵在运行过程中各个参数的变化进行重点关注外，还要在确保水泵运行质量与使用年限的同时，完成节能设计。

3.3优化水电设计

从现实角度来看，水利泵站中的节能优化设计还应该从节水、节电方面着手。节电优化设计的重点在于供电方案改进，设计人员需要做好节能降耗视域下的供电设计，从源头上减少水利泵站建设与运营过程中的不必要电力损耗，从而达到节能目的。此时，要求水利泵站的节能优化设计人员从实际出发，结合水利泵站的供电需求，设计出最具节能性的供电方案，并使其成为水利泵站变压器选择、电气工程施工与运维的施工依据。而且，为实现持续节电，水利泵站的节能优化设计环节还应该强调就地补偿技术应用，基于节能供电思路保障电能供给稳定性、充足性；当然，设计人员应尽可能地缩短线路距离，减少输电工程中的电力损耗并切实提升电能利用效率。在节水设计方面，水利泵站节能优化设计的重点在于排水规划设计和流道水力设计，实践中应以实现水资源优化配置、降低水力损耗为导向做好水利泵站的节能改造。比如，实施分级、分块排水设计，结合水利泵站辐射范围内的各区块用水需求，合理设计排水方式，达到高效节能排水目的；优化流道布置，提高水利泵站运行安全，降低水利泵站内构筑物的水力损耗，达到节能目的。在减少不必要水力损耗环节，水利泵站节能优化设计人员也应该重视水资源调度优化。此时，需要多站或多级水利泵站的联合优化运行，通过做好多泵站运行工况统筹以及水流量配置和控制，为节水设计提供有力支持。

3.4及时更换新的水泵

水利泵站是为了调节水资源的分配和利用而建造的，其运行效率的关键在于水泵的效率。水泵是水利泵站的核心设备，它的运行质量直接影响水利泵站的生产效率和水资源的利用效益。然而，水泵在运行过程中会产生磨损和消耗，例如叶轮的汽蚀现象和水流的冲刷。长期使用一个水泵不更换会影响其运转效率，甚至会导致水利泵站的停工。因此，在水泵的日常运转过程中需要定期投入资金对其进行检修和维护。维护水泵的方法主要有清洗、检测、调整和更换零部件等。清洗可以去除水泵内的污物和沉淀物，保持水泵的清洁。检测可以及时发现水泵的故障和问题，避免故障扩大化，影响水利泵站的正常运转。

3.5确保水泵维护保养的科学性

在供水系统运行的过程中，相关技术人员应将节能环保意识的培养放在首要位置，同时以供水系统的实际需求为依据，科学选择水泵，在应用过程中，重视对水泵的维护与保养。多数用户在水泵的使用过程中，均未对维护保养加以重视，从而导致水泵出现阶段性问题。所以，在水泵的使用过程中，使用人员应先对其性能及维护保养的重要性进行全面了解，以便在使用过程中，及时发现并处理一些故障。定期进行维护和保养，还能在一定程度上，延长水泵的应用时间，为企业减少成本投入。

4结论

综上所述，水利泵站的节能优化设计，有利于提高泵站运行的整体节能性，可为实现低耗高效、节能环保的水资源管理提供保障。节能优化设计的应用，从根本上解决了水利泵站建设与运行的资源、能源浪费问题。对于水利泵站节能优化设计人员来说，只有结合实际选用和落实节能措施，才能达到兼顾水系统管理调度以及泵站经济节能运行需求的双重效果。

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