泵站泵组工况调整实例

泵站泵组工况调整实例泵站泵组工况调整实例 某地方政府投资兴建一小型泵站解决周边居民用水困难问 题 由于情况迫切 在泵站竣工后相关设计资料未移交使用单 位便投入运行 缺乏原始设计资料 泵站投入运行后发现泵组状况较差 表现为振动较大及水泵配套电机接近或超过额定电流 为保障 泵站安全高效运行 必须对泵组进行调整 分析如下 泵站现况泵站现况 泵站内配有 2 台出水口为 dn100 的小型单级双吸离心泵 泵组 总来 出水管为 dn400 在居民区附近半山设有 1 个 1000m3临时水库 原设计水库由于征地问题需 1 年半年后才能 投入运行 泵站在凌晨低峰用水时入库 在白天及晚上用水高 峰时出库 如遇用水量较大水库低至警戒水位时则出库及入库 同时进行 查泵组铭牌及厂家提供产品样本可知 铭 牌 型号 流量 m3 扬程 m 电机功率 kw 效率 转速 r min bos100 3752004345711480 产品样本 型号 流量 m3 扬程 m 电机功率 kw 效率 转速 r min bos100 3751855255711480 由于出现铭牌与产品样本不符的情况 在没有原始设计资 料的情况下 采取调节出水阀的方式以获得泵组实际的参数及 样条曲线 泵组工况调整泵组工况调整 在原设计的新水库未投入运行之前 利用已敷设好的入库 管进行单泵入新水库 测得此时在来水压力 0 13mpa 时 水泵 出口压力为 0 56mpa 压差 0 43 mpa 泵组扬程为 43 米 可知 该水泵设计选型应为扬程 h 43m 的泵型 如要调 整泵组工况 令其靠近高效区运行 提高工作安全系数 又知水泵变频技术和泵叶切削的相似定律可知 q1 q2 f1 f2 d1 d2 h1 h2 f1 f2 2 d1 d2 2 p1 p2 f1 f2 3 d1 d2 3 式中 f1 f2 水泵电机运行频率 hz d1 d2 水泵叶轮直径 mm q1 q2 水泵流量 m3 h1 h2 水泵扬程 m p1 p2 水泵功率 kw 由以上分析可得出以下方案 1 切削泵叶 在测量该型水泵不锈钢泵叶直径为 d 408 后 根据水泵产 品样本及上述定律可知 型号 流量 m3 扬程 m 轴功率 kw 效率 电机功率 kw 叶轮直径 mm 1305831 166 1855235 973bos100 375 2224437 571 55408 1245528 665 bos100 375a 1774832 172 45390 2124234 670 1185024 765 1694327 971bos100 375b 2033730 168 37370 1134421 164 161402570bos100 375c 1933426 767 37355 分析可知该水泵选型应为 b0s100 375b 型 扬程 h 43m 但却配套了直径较大的 b0s100 375 型泵叶 按约 10 的量切削水泵叶轮 其直径 d 370mm 水泵高 效区扬程将降至 43 米左右水平 切削后泵组的高效扬程区与当 前加压运行扬程区间差距缩小 能有效提高泵组的运行效率 降低泵组运行负荷 提高泵组运行的安全系数 切削后泵组理 论参数为 型号 流量 m3 扬程 m 电机功率 kw 泵组效率 水泵效率 bos100 375b169433753 559 5 原泵组保留一铸铁泵叶作为备件 按上述 10 切削量削叶 后 机组运行数据为 泵组 来水压力 mpa 出水压力 mpa 功率 kw 流量 m3 h 扬程 m 千吨水 电耗 泵组 效率 备注 kwh dam3 1 0 1400 3983622325 80160 4843 78 已削叶 d 370mm 2 0 1410 4044823626 2620435 02 原泵叶 d 408mm 可见 该泵组已达至较佳运行状况 由于暂时该站使用临 时水库 扬程只有约 27 米 当启用新水库时已削叶机组可达至 理论运行参数 铸铁泵叶成本 1500 元 按该泵站供水约 2500m3水量的标 准 切削前后日均机时增加约 1 5 小时 但日均节电 90kwh 2 个月内可收回成本 而且降低该泵组扬程后 根据水泵性能曲线 在设计新水 库未投入而临时旧水库继续使用期间 虽然水泵仍然未运行在 最高效区 但已比泵叶切削前效率提高 能耗及功率降低 配 套电机运行在额定电流之下 令泵组运行安全性大大提高 但根据 水泵及泵站设计计算 叶轮切削限量表 切削叶 轮导致水泵效率下降约 2 而且工况不可调节 因此 切削泵 叶只作为短时间内实现安全及较高效运行水泵的快速方法 但 长远计只有为水泵加装变频器才能灵活调节水泵 使其长时间 运行在高效区段 实现低耗能 高效率运作 加装变频器加装变频器 虽然切削泵叶可以作为临时措施进行泵组调整 可以具有 收效快 投入少 改造简单等特点 但是按长远计 为水泵加 装变频器才能使泵组长时间有效安全运行 原因有 1 泵站来水压力由 0 05mpa 0 15mpa 区间变化 等效变 化扬程达 10m 如不增加变频器情况下泵组将不定期运行在高 效区之外 能耗增大之余水泵机械磨损也会增加 2 变频器调节水泵电机转速运行 调速运行之所以节能 因为调速可以减少扬程浪费 并使水泵高效范围扩大 能保证 在来水压力及流量变化幅度较大的情况下 水泵仍能有较高效 率 鉴于以上原因 应为该站 2 台机组加装变频器 加装变频器后效能分析 1 机及 2 机加装变频器后 9 平均运行频率为 45hz 前 后运行数据对比如下 泵组 扬程 m 功率 kw 流量 m3 h 千吨水电耗 kwh dam3 泵组效率 1 2 机 27 613621217044 23 原机组 26 264823620435 02 差值 1 35 8 24 34 9 21 本项目投资为 5 万元 以 1 台变频机带 2 台机组方式运行 安装变频器后 机组平均运行在 45 hz 频率 平均送水电耗 千吨水电耗 下降 34kwh dam3 该站日均供水总量为 3966 m3 由于该站只有 1 和 2 机两台泵组 两台泵组的开机率为 100 年节能计算如下 年节能量 节约电耗 开机率 日均供水总量 365 天 34kwh dam3 100 3 966 千 m